DE102006006848A1

DE102006006848A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Klebeverbindung

Info

Publication number: DE102006006848A1
Application number: DE200610006848
Authority: DE
Inventors: Martin Eis
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2006-02-15
Publication date: 2007-08-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum bevorzugten Herstellen einer Falz-Klebe-Verbindung von Werkstücken, wobei einem offenen Falz eines ersten Werkstückes benachbart ein Verbindungskleber in einer Bahn aufgebracht wird und im wesentlichen gleichzeitig zusätzlich vom offenen Falz beabstandet neben der Bahn des Verbindungsklebers zumindest ein Dichtungskleber in einer weiteren Bahn aufgetragen wird, die bei geschlossenem Falz um den Rand eines weiteren Werkstückes der Abdichtung der Falz-Klebe-Verbindung dient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Klebeverbindung, bei dem mittels einer Dosiervorrichtung ein Kleber auf ein Werkstück unter Relativbewegung zwischen Werkstück und Dosiervorrichtung in benachbart angeordneten Bahnen aufgetragen wird.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind vielfach bekannt zur jeweiligen Anordnung von im wesentlichen parallelen Bahnen ein und desselben Klebers oder Leimes aus mehreren beabstandeten Auftragsdüsen auf Werkstücken aus Holz oder Packpapier, für letzteres z.B. in der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 28 34 441 beschrieben und gezeigt.

Aus der europäischen Patentschrift EP 1 093 401 B1 ist ein Verfahren zum getrennten Auftragen von Harz- und Härterkomponenten eines Leimsystems mittels einer Dosiervorrichtung auf ein Substrat bekannt, wobei die Harzkomponenete als ein Strang bzw. eine Raupe und die Härterkomponente durch Sprühen aufgetragen wird.

Weiter ist aus der deutschen Patentschrift DE 42 08 884 C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt zum Aufbringen eines aushärtenden Klebers für eine Falz-Klebe-Verbindung zweier Karosseriebleche, wobei der Kleber in lediglich einer Bahn aufgetragen wird und der bislang offene Falz zur Falz-Klebe-Verbindung geschlossen wird.

Beim Einsatz von heisshärtenden, einkomponentigen Strukturklebstoffen für Falz-Klebe-Verbindungen im Karosseriebau besteht die Gefahr, dass der ausgehärtete Kleber an Außenhautteilen in nachteiliger Weise insbesondere im Sichtbereich eine wellige Oberfläche bzw. Oberflächenunruhen bewirkt.

Diesem Problem kann durch Einsatz von niedrigsteifen bzw. niedrigfesten Klebern begegnet werden. Ist jedoch aus Bauteilsteifigkeits-/Bauteilfestigkeits-Gründen ein hochfester bzw. ein hochsteifer Kleber erforderlich, so wird in der Regel der Füllgrad in der Klebe-Verbindung reduziert, um eine Abzeichnung der Kleberbahn in einem Sichtbereich eines Karosseriebleches, insbesondere eines Außenbleches zu vermeiden. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil einer schlechten Korrosionsbeständigkeit in der Falz-Klebe-Verbindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Herstellung einer korrosionsbeständigen Falz-Klebe-Verbindung ein Verfahren aufzuzeigen sowie eine dafür geeignete Vorrichtung von einfachem Aufbau.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass in einer Falz-Klebe-Verbindung von Werkstücken einem offenen Falz eines ersten Werkstückes benachbart ein Verbindungskleber in einer Bahn aufgebracht wird, wobei im wesentlichen gleichzeitig zusätzlich neben der Bahn des Verbindungsklebers zumindest ein Dichtungskleber in einer weiteren Bahn aufgetragen wird, die bei geschlossenem Falz um den Rand eines zweiten Werkstückes der Abdichtung der Falz-Klebe-Verbindung dient.

Mit der Erfindung ist in vorteilhafter Weise eine gegenüber der freien Umgebung abgedichtete Klebe-Verbindung im geschlossenen Falz erzielt mit dem weiteren Vorteil der Verwendung eines hochfesten, aushärtenden Verbindungs-Klebers in einer der geforderten Steifigkeit bzw. Festigkeit entsprechend geringen Stärke der Bahn, wobei für die Abdichtung des geschlossenen Falzes ein Dichtungs-Kleber gewählt ist mit der Eigenschaft einer vorteilhaft bleibenden Elastizität im geschlossenen Falz.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt Anwendung für eine Falz-Klebe-Verbindung bei Karosserieblechen, vorzugsweise zur Verbindung von Innen- mit Außenblechen, z.B. bei Türen und/oder Klappen für ein Kraftfahrzeug.

Zur Optimierung der Falz-Klebe-Verbindung kennzeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren weiter dadurch, dass die unterschiedlichen Kleber mittels der Dosiervorrichtung gleichzeitig und bezüglich ihrer Volumenströme voneinander unabhängig gesteuert/geregelt aufgetragen werden können.

Zur weiteren Optimierung der Falz-Klebe-Verbindung ist das erfindungsgemäße Verfahren dahin weitergebildet, dass die unterschiedlichen Kleber mittels der Dosiervorrichtung auf verschiedene Weise aufgetragen werden, beispielsweise dadurch, dass die falznahe Bahn des Verbindungsklebers als Raupe aufgetragen wird, und die falzferne Bahn des Dichtungsklebers mittels Dünnstrahlsprühen appliziert wird.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die zwei Dosierer mit je einer Auftragsdüse diametral einer gemeinsamen Drehachse angeordnet aufweist zur gesteuerten/geregelten Einstellung des Querabstandes beider Klebebahnen.

Zur flexiblen Applikation der Kleber, insbesondere in Ecken oder engen Bögen, ist die Dosiervorrichtung mit den beiden Dosierern an einem Arm eines mehrachsigen Roboters drehbar und zusätzlich kippbar angeordnet.

Mit der Erfindung sind in der Fertigung vorteilhaft kurze Taktzeiten erreichbar. Da außerdem mit der Erfindung sich eine gesonderte Maschine zur Applikation des Dichtungsklebers erübrigt, ist damit auch ein verminderter Flächenbedarf in einer Fertigungsanlage erzielt.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dieses näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine an einem Roboterarm angeordnete Dosiervorrichtung für unterschiedliche Kleber, die über um eine Achse drehbeweglich verstellbare Auftragsdüsen in Bahnen auf ein Werkstück aufgetragen werden,
2 unterschiedliche Stellungen der Auftragsdüsen für verschiedene parallele Abstände der Klebe-Bahnen in einer Falz-Klebe-Verbindung,
3 relativ zum offenen Falz gesteuert geneigt angeordnete Auftragsdüsen.
Eine an einem Träger 1, beispielsweise einem Arm eines nicht näher gezeigten Roboters, angeordnete Kleber-Dosiervorrichtung 2 dient einem Verfahren zur Herstellung einer Falz-Klebe-Verbindung 3 zwischen einem äußeren Karosserieblech 4 und einem inneren, nicht gezeigten Karosserieblech. Mit der Dosiervorrichtung 2 sind erfindungsgemäß zwei verschiedene Kleber gleichzeitig einem offenen Falz 30 des äußeren Karosseriebleches 4 auf dessen Innenseite 40 eng benachbart auftragbar unter Relativbewegung zwischen Karosserieblech 4 und Dosiervorrichtung 2.
Die im Aufbau einfache Kleber-Dosiervorrichtung 2 umfaßt bevorzugt zwei separate Dosierer 5, 6 mit je einer Auftragsdüse 7, 8. Die Dosiervorrichtung 2 ist um eine Achse 9 relativ zum Träger 1 gesteuert/geregelt drehbeweglich, um den Querabstand benachbarter Kleberbahnen 10, 11 (2) stufenlos über die diametral zur Drehachse 9 angeordneten Auftragsdüsen 7, 8 einzustellen, z.B. auf die enger benachbarten Kleberbahnen 10', 11'.
Zusätzlich kann die an einem als Roboterarm gestalteten Träger 1 angeordnete Dosiervorrichtung 2 zur Erzielung einer besseren Eckenzugänglichkeit gekippt werden (3), was sowohl für die Ecke zwischen offenem Falz 30 und der Innenseite 40 des Karosseriebleches 4 als auch für eine im Randverlauf des Karosseriebleches 4 angeordnete Ecke vorteilhaft ist.
Mit der Dosiervorrichtung 2 wird in einer Falz-Klebe-Verbindung 3 von Karosserieblechen einem offenen Falz 30 eines beispielsweise äußeren Karosseriebleches 4 auf dessen Inneseite 40 benachbart ein aushärtender Verbindungskleber 12 in einer Bahn 13 aufgebracht, wobei im wesentlichen gleichzeitig zusätzlich vom offenen Falz 30 beabstandet neben der Bahn 13 des Verbindungsklebers 12 zumindest ein Dichtungskleber 14 in einer weiteren Bahn 15 aufgetragen wird.
Der z.B. nicht aushärtende und somit relativ weiche Dichtungskleber 14 ist derart gewählt, dass dieser mit seiner gewünschten Elastizität bei geschlossenem Falz 30 um den Rand eines inneren, nicht gezeigten Karosseriebleches eine wirksame Abdichtung der Falz-Klebe-Verbindung 3 ergibt, die somit vor Korrosion geschützt ist.
Neben dem relativ weichen Dichtungskleber 14 findet ein durch Aushärten harter Verbindungskleber 12 Verwendung, der zur Erzielung einer gewünschten Festigkeit und Steifigkeit der Falz-Verbindung erfindungsgemäß entsprechend derart dünn aufgetragen wird, dass bei geschlossenem Falz 30 an der sichtbaren Außenseite 400 des Karosseriebleches 4 keine Oberflächenunruhen erkennbar sind.
Neben dem gleichzeitigen Auftrag der Kleber 12 und 14 ist für die Dosiervorrichtung 2 weiter wesentlich, dass die Kleber 12, 14 bezüglich ihrer Volumenströme voneinander unabhängig gesteuert/geregelt aufgetragen werden können.
Mit der Dosiervorrichtung 2 lassen sich die unterschiedlichen Kleber 12, 14 auch auf unterschiedliche Weise auftragen. So kann die falznahe Bahn 13 des Verbindungsklebers 12 als Raupe aufgetragen werden, wogegen die falzferne Bahn 15 des Dichtungsklebers 14 mittels Dünnstrahlsprühen appliziert wird.
Die Kleber-Dosiervorrichtung 2 und das mit ihr mögliche Verfahren für eine Falz-Klebe-Verbindung 3 findet bevorzugt Anwendung zur Verbindung von Außen- und Innenblech einer Tür und/oder einer Klappe eines Kraftfahrzeuges.
Zur vorteilhaft gesteigerten Abdichtung der Bahn 13 des aushärtenden Verbindungsklebers 12 kann diese zu beiden Seiten jeweils von einer Bahn 15 des Dichtungsklebers 14 flankiert sein.
Die Erfindung lässt sich in vorteilhafter Weise auch in bereits bestehende Fertigungs- bzw. Produktionsanlagen integrieren. Ferner ist die Verwendung der Erfindung nicht auf Metallteile beschränkt.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Klebeverbindung, bei dem mittels einer Dosiervorrichtung (2) ein Kleber auf ein Werkstück (4) unter Relativbewegung zwischen Werkstück und Dosiervorrichtung in benachbart angeordneten Bahnen (13, 15) aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Falz-Klebe-Verbindung (3) von Werkstücken einem offenen Falz (30) eines ersten Werkstückes (4) benachbart ein Verbindungskleber (12) in einer Bahn (13) aufgebracht wird, und im wesentlichen gleichzeitig zusätzlich neben der Bahn (13) des Verbindungsklebers (12) zumindest ein Dichtungskleber (14) in einer weiteren Bahn (15) aufgetragen wird, die bei geschlossenem Falz (30) um den Rand eines weiteren Werkstückes der Abdichtung der Falz-Klebe-Verbindung (3) dient.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anwendung für eine Falz-Klebe-Verbindung (3) bei Karosserieblechen (4).
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einer Falz-Klebe-Verbindung (3) von Innen- und Außenblech einer Kraftfahrzeug-Tür oder einer Kraftfahrzeug-Klappe.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Kleber (12, 14) mittels der Dosiervorrichtung (2) gleichzeitig und bezüglich ihrer Volumenströme voneinander unabhängig gesteuert/geregelt aufgetragen werden können.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Kleber (12, 14) mittels der Dosiervorrichtung (2) auf verschiedene Weise aufgetragen werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die falznahe Bahn (13) des Verbindungsklebers (12) als Raupe aufgetragen wird, und die falzferne Bahn (15) des Dichtungsklebers (14) mittels Dünnstrahlsprühen appliziert wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Dosierer (5, 6) mit je einer Auftragsdüse (7, 8) diametral einer gemeinsamen Drehachse (9) angeordnet sind zur gesteuerten/geregelten Einstellung des Querabstandes beider Klebebahnen (10, 11; 10', 11').
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiervorrichtung (2) mit den beiden Dosierern (5, 6) an einem Arm (Träger 1) eines mehrachsigen Roboters drehbar und zusätzlich kippbar angeordnet ist.