DE2804383C2 - Verfahren und Vorrichtung zum gleichmäßigen, maschinellen Beschichten des Randbereiches eines Werkstückes mit einer pastösen Masse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gleichmäßigen, maschinellen Beschichten des Randbe-

!5 reiches eines Werkstückes mit einer pastösen Masse, insbesondere eines Klebstoffs auf den Randfiansch eines Karosseriebauteiles. Weiter bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Insbesondere bei der Fahrzeugherstellung gibt es viele Zusammenbauten, die an ihren Verbindungsstellen mit pastösen Massen beispielsweise gegen Korrosion geschützt, abgedichtet oder geklebt werden. Für die Korrosionsbeständigkeit, Homogenität und Festigkeit der Verbindungsstelle ist ein gleichmäßiges, sorgfältiges Beschichten des Werkstückes mit pastöser Masse von wesentlicher Bedeutung. Vornehmlich bei der Großserienfertigung von Zusammenbauten bereitet ein gleichmäßiges Beschichten der pastösen Masse an den Verbindungsstellen Schwierigkeiten und ist mit erhebli-

JO ehern Zeitaufwand verbunden. Bekannt ist beispielsweise die manuelle oder auch maschinelle Raupenauftragung durch Pistolen, wobei die Verteilung der pastösen Masse durch Aneinanderfügen der zu verbindenden Teile erzielt wird. Dadurch kann jedoch keine gleichmäßige Verteilung erreicht werden, weil die zu verbindenden Teile während des Verbindens oft noch verrückt werden; zudem ist die Verteilung der pastösen Masse aufgrund der geometrischen Ausbildung der zu verbindenden Teile oft unkontrolliert, so daß eine gleichbleibende Qualität der Verbindungsstellen nicht gewährleistet ist. Bekannt ist auch das Auftragen durch Stempeln nach Art des Siebdruckes, wobei durch den Hub eines in einem Stempel beweglich gelagerten Kolbens die pastöse Masse auf die zu beschichtende Fläche gedrückt wird. Der darauf folgende Abriß des Stempels vom benetzten Teil sowie die Verteilung des Klebers über die Länge der Stempeleinheit soll durch ein vorgesetztes Sieb erleichtert werden. Bei verwickelten Konturen muß das Beschichtungswerkzeug aus vielen Stempeleinneiten zusammengesetzt werden und ist dementsprechend relativ kompliziert. Ein gleichmäßiger Auftrag insbesondere in Ecken und kleinen Rundungen ist ebenfalls nicht erzielbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art aufzuzeigen, mit dem insbesondere in der Großserienfertigung ein gleichmäßiges Beschichten der Randbereiche von Werkstücken erzielt werden kann. F.ine weitere Aufgabe der Erfindung ist es. eine geeignete, unkomplizierte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Randbereich des Werkstückes in einer mit der pastösen Masse gefüllten Kammef angeordnet und anschließend durch einen Schlitz, der die Dicke der Beschichtung bestimmt, aus der Kammer herausgezogen Wird. Das Werkstück wird dementsprechend durch einen in der Konfiguration angepaßten Schlitz eingeführt und taucht innerhalb der Kammer in die pastöse Masse ein, Wobei

es allseitig benetzt wird. Beim Herausziehen des Werkstückes wird die pastöse Masse an den Rändern des Schlitzes abgestreift, so daß nur die gewünschte Beschichtungsdicke am Werkstück verbleibt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die pastöse Masse zumindest teilweise während des Herausziehens des Randbereiches des Werkstückes aus der Kammer zugeführt wird. Dadurch wird mit Sicherheit ein Abreißen der Beschichtung während des Herausziehens des Werkstückes vermieden, sogar wenn das Werkstück aufgrund vorausgegangener Bearbeitungen mit einem dünnen Ölfilm überzogen sein sollte.

Dar Kammer kann während des Herausziehens des Randbereiches aus dem Schlitz eine etwa dem Beschichtungsvolumen des in die Kammer einragenden Randbereiches entsprechende Menge der pastösen Masse zugeführt werden. Dadurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß die Kammer ständig mit pastöser Masse gefüllt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht in einem Beschichtungswerkzeug mit einer Kammer, die einseitig in einem Schlitz endet und in die eine Zuführleitung mundet, welche über eine Dosiereinrichtung zu einem Vorratsbehälter für die pastöse Masse führt

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den Patentansprüchen 5 bis 12 entnehmbar. Die Zeichnung zeigt in

F i g. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in schematischer Darstellung, wobei das Beschichtungswerkzeug im Schnitt gemäß Linie I-I der F i g. 2 gezeichnet ist und

Fig. 2eine Ansicht Xder Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung setzt sich im wesentlichen aus einer Dosiereinrichtung gebildet aus js einer Hochdruckpumpe 1 und einem Volumendosierer 2 sowie aus einem mit 3 bezeichneten Beschichtungswerkzeug zusammen. Das Beschichtungswerkzeug 3 besteht aus zwei zwischen sich eine Kammer 4 bildenden Formleisten bzw. Backen 5 und 6. Die Backen 5, 6 sind :inenends an einer Grundplatte 7 befestigt, wodurch auch die Kammer 4 im Bereich der Grundplatte 7 geschlossen ist. Andernends bilden die Backen 5,6 zwischen sich einen Schlitz 8 (Pfeil), der der Konfiguration des zu beschichtenden Randflansches 9 des Werkstückes 10 angepaßt ist. Das Werkstück 10 kann beispielsweise das Innenteil ;iner Kraftfahrzeugtür sein, dessen ringsumlaufender Flansch 9 nach dem Auftragen einer pastösen Masse aus einem Epoxid-Harzkleber auf ein Türaußenblatt aufgesetzt und mit w diesem durch Umböideln verbunden wird. Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist der Schlitz 8 entsprechend dem Straak bzw. der Preßform des Randflansches 9 angepaßt. Es versteht sich, daß der Schlitz 8 auch Formänderungen des Flansches 9 nach F i g. 2 senkrecht zur Zeichenebene durch unterschiedliche Längen der Backen 5,6 angepaßt sein kann.

Der Klebstoff wird durch die Hochdruckpumpe 1 aus einem Vorratsbehälter 11 über eine Leitung 12 angesaugt und gesteuert über den Volumendosierer 2 über eine Leitung 13 einer Ausgleichskammer 18 zugeführt. Die Ausgleichskammer 18 erstreckt sich entlang der Grundplatte 7 über die gesamte Tiefe (nach F i g. 1) des Beschichtungswerkzeüges 3 und ist mit einer Vielzahl Von gegenüber dem Schlitz 8 mündenden Ausströmdüsen 19 (es ist nur eine Ausströmdüse 19 dargestellt) verbunden. Über die Ausströmdüsen 19 wird die Kammer 4 oldchmäßig verteilt mit Klebstoff gefüllt. Der Schlitz 8 ist um das Maß der gewünschten Beschichtungsdicke größer als die Stärke des Flansches 9 ausgebildet Zur Führung bzw. Zentrierung des Flansches 9 sind an den Backen 5, 6 im Bereich des Schlitzes 8 zahnähnliche Führungsansätze 14 angeformt Um einen verbesserten Materialfluß des Klebstoffes beim Herausziehen des Flansches 9 aus dem Beschichtungswerkzeug 3 zu erreichen, sind die Backen 5, 6 zur Öffnung hin konvergierend ausgebildet, so daß die Kammer 4 zum Schlitz 8 hin keilförmig sich verengt. Zudem sind die Backen 5, 6 im Bereich des Schlitzes 8 und an ihren der Kammer 4 zugewandten Oberflächen mit einem besonders gute Gleiteigenschaften aufweisenden Polytetrafluoräthylen-Belag versehen, so daß Kleberablagerungen im Beschichtungswerkzeug 3 oder ein Abriß der Beschichtung am Flansch 9 vermieden werden. In die Backe 6 ist zur Begrenzung des Schlitzes

8 ein Kunststoffklotz 15 eingesetzt, der ebenfalls gute Gleiteigenschaften besitzt und kostengünstig herstellbar ist. Selbstverständlich wäre es auch möglich, die Backen 5,6 vollständig aus einem p^igneten Kunststoff herzustellen.

Zum erleichterten Einführen des Flansches 8 in den Schlitz 8 bzw. in die Kammer 4 sind die Backen 5,6 mit einer Zentrierfase 16 versehen.

Zur Kleberbeschichtung des Flansches 9 wird das Werkstück 10 zunächst auf einem nicht dargestellten Gestell fixiert Dann wird das in einer linken Endstellung sich befindliche Beschichtungswerkzeug 3 durch einen Antrieb 20 relativ zum Werkstück 10 nach rechts verschoben (Fig. 1), wobei der Flansch 9 durch den Schlitz 8 in die Kammer 4 eintaucht. Die Kammer 4 ist bis zum Schlitz 8 mit Kleber gefüllt, so daß sämtliche Flächen des Flansches 9 mit Kleber benetzt werden. Unmittelbar nach Erreichen der rechten Endstellung des Beschichtungswerkzeuges 3 wird dieses nach einem festgesetzten Programm wieder nach links verschoben, so daß der Flansch 9 wieder aus der Kammer 4 herausfährt. In diesem Moment wird über ein nicht näher dargestelltes Steuergerät 21 die Hochdruckpumpe 1 und der Volumendosierer 2 angesteuert, so daß mit d°m Herausfahren des Flansches 9 der Kammer 4 wieder Klebstoff zugeführt wird, wobei die /ugeführte Menge dem Volumen der Beschichtung auf dem Flansch

9 entspricht. Nachdem das Beschichtungbwerkzeug 3 die linke Endstellung wieder erreicht hat, wird die Dosiereinrichtung 1, 2 abgeschaltet; die Kammer 4 ist wieder mit Klebstoff gefüllt und für den nächsten Beschichtungsvorgang bereit.

Durch das Zuführen des Klebstoffes während des Herausziehens des Flansches 9, durch die keilförmige Ausbildung der Kammer 4 sowie durch den Polytetrafluoräthylenüberzug wird eine allseitige und gleicln/iäßig dicke Beschichtung des Flansches 9 erzielt.

Der Backen 5 könnte auch, wie in der Zeichnung Fig. 1 mit dem Pfeil 17 angedeutet, höhpnverschiebbar an der Grundplatte 7 geführt sein. Der Backen 5 könnte somit während des Einfahrens des Werkstückes angehoben sein, so daß der Schlitz 8 vergrößert wäre. Dadurch wäre ~.s möglich, geometrisch komplizierte Teile schnell in das Beschichtungswerkzeug 3 einzuführen und somit den Beschichtungsvorgang zu beschleunigen. Andererseits wäre es mittels eines verschiebbaren Backens 5 auch möglich, keilförmige Teile zu beschichten, da sich der Schlitz 8 während des Einführens bzw. während des Hei&jsziehsns ständig der wechselnden Stärke des Werkstückes anpassen könnte, Es versteht sich, daß mit dem Beschichtungswerkzeug 3 ein

Werkstück auch nur einseitig beschichtet werden kann, in diesem Falle wäre die entsprechende Backe 5 oder 6 ohne die Führühgsahsätze 14 auszubilden. Ein wichtiger Parameter für eine gleichmäßige Beschichtung insbesondere bei kompliziert geformten Werkstücken ist auch der während des Beschichtens aufgebaute Druck innerhalb der Kammer 4, mit dem die Beschichtungsquatität ebenfalls positiv beeinflußt werden kanm Es versteht sich, daß bei höheren Drücken unter Berücksichtigung der Viskosität der pastöseh Masse, der Schlitz 8 ggf. das zu beschichtende Werkstück dichter Umfassen muß, um ein unkontrolliertes Austreten pastöser Masse aus dem Schlitz 8 während des Beschichtungsvorganges 2u unterbinden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichmäßigen, maschinellen Beschichten des Randbereiches eines Werkstückes mit einer pastösen Masse, insbesondere zum Auftragen eines Klebstoffes auf den Randflansch eines Karosseriebauteiles, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich des Werkstückes in einer mit der pastösen Masse gefüllten Kammer angeordnet und anschließend durch einen Schlitz, der die Dicke der Beschichtung bestimmt, aus der Kammer herausgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pastöse Masse zumindest teilweise während des Herausziehens des Randbereiches des Werkstückes aus der Kammer zugeführt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammer während des Herausziehens des Randbereiches des Werkstückes aus dem Schlitz eine etwa dem Beschichtungsvolnmen des in die Kammer einragenden Randbereichcs entsprechende Menge der pastösen Masse zugeführt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum gleichmäßigen, maschinellen Beschichten des Randbereiches eines Werkstückes mit einer pastösen Masse nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Beschichtungswerkzeug (3) mit einer Kammer (4), die einseitig in einen Schlitz (8) endet und in die eine Zuführleitung (13) mündet, welche über eine Dosiereinrichtung (1, 2) zu einem Vorratsbehälter (11) für die pastöse Masse führt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (Ausströmdüse 19) der Zuführleitung (13) an der Jem Schlitz (8) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Ausgleichskammer (18) und entsprechend verteilte Ausströmdüsen (19) zur gleichmäßigen Zuführung der pastösen Masse vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche des Schlitzes (8) mit Führungsansätzen (14) versehen sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kammer (4) zum Schlitz (8) hin keilförmig verjüngt.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche des Schlitzes (8) mit einem Belag aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten versehen sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (8) mit einer Zentrierfase (16) zum erleichterten Einführen des Werkstückes versehen ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, das das Beschichtungswerkzeug durch zwei an einer Grundplatte (7) angeordnete Backen (5, 6) gebildet ist und daß zumindest ein Backen (5) an der Grundplatte (7) im Sinne einer Verengung oder Erweiterung des Schlitzes (8) verschiebbar ist.

12i Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (8) durch an die Backen (6) angesetzte Kunststoff-Klötze (15) begrenzt ist.-

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (20) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Beschichtungswerkzeug (3) und einem Gestell, in dem das zu beschichtende Werkzeug (10) gehalten ist, vorgesehen ist, und daß ein Steuergerät vorgesehen ist, welches die Dosiereinrichtung (1,2) während des Rückwärtshubes der Relativbewegung in Betrieb setzt.