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DE102006006848A1 - Fold-adhesive bonding especially of vehicle bodywork parts with relative movement involves applying a first adhesive and a sealing adhesive in neighboring bands - Google Patents

Fold-adhesive bonding especially of vehicle bodywork parts with relative movement involves applying a first adhesive and a sealing adhesive in neighboring bands Download PDF

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DE102006006848A1
DE102006006848A1 DE200610006848 DE102006006848A DE102006006848A1 DE 102006006848 A1 DE102006006848 A1 DE 102006006848A1 DE 200610006848 DE200610006848 DE 200610006848 DE 102006006848 A DE102006006848 A DE 102006006848A DE 102006006848 A1 DE102006006848 A1 DE 102006006848A1
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Martin Eis
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Fold-adhesive bonding by applying adhesive in neighboring bands (13, 15) from a dosing device (2) onto a workpiece (4) with relative movement of the device (2) and workpiece (4) involves bringing an open fold (30) of a first workpiece next to the adhesive (12) in a band (13) and simultaneously placing a sealing adhesive (14) as a further band (15) next to the band (13) such that band (15) serves to seal the fold-adhesive bonding of closed fold (30) around the edge of a further workpiece. An independent claim is also included for apparatus for the bonding process in which two dosing devices each with a nozzle are arranged diametrically around a rotation axis to control or regulate the setting of the spacing of both adhesive bands (10, 11).

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.The The invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an adhesive bond in which by means of a metering device a Glue on a workpiece under relative movement between the workpiece and metering device in is applied adjacent arranged webs.

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.such Methods and devices are widely known to the respective Arrangement of substantially parallel webs of one and the same adhesive or glue from several spaced applicator nozzles on workpieces Wood or wrapping paper, for the latter e.g. in the German patent application DE-OS 28 34 441 described and shown.

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.From the European patent EP 1 093 401 B1 there is known a method of separately applying resin and hardener components of a sizing system to a substrate by means of a dosing device, wherein the resin component is applied as a strand and the hardener component is sprayed.

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.Next is from the German patent DE 42 08 884 C2 a method and a device known for applying a curing adhesive for a seam-glued connection of two body panels, wherein the adhesive is applied in only one web and the hitherto open fold for seam-gluing connection is closed.

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.At the Use of hot-curing, one-component structural adhesives for seam-glued joints in Body construction is at risk of having the cured adhesive on outer skin parts disadvantageously, especially in the field of vision a wavy surface or surface riots causes.

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.this Problem can be solved by using low stiffness or low strength Adhesives are encountered. However, it is for component stiffness / component strength reasons high-strength or a high-strength adhesive required, so in usually the degree of filling in the glue joint reduces to a sign of glue line in a field of view of a body panel, in particular a Outer sheet too avoid. However, this arrangement has the disadvantage of a bad one corrosion resistance in the fold-gluing connection.

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.Of the Invention is based on the object for the production of a corrosion-resistant seam-glued connection to show a method and a suitable device of simple construction.

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.to solution This object is achieved according to the invention suggested that in a seam-glued connection of workpieces one open fold of a first workpiece adjacent a bonding adhesive is applied in a web, substantially simultaneously in addition to the web of the bonding adhesive at least one sealant applied in another web with the fold closed, around the edge of a second workpiece Sealing the seam-glued connection is used.

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.With The invention is advantageously one over the free environment sealed adhesive connection in the closed fold achieved with the further advantage of using a high-strength, curing Bonding adhesive in one of the required stiffness or strength correspondingly low strength the railway, where for the seal of the closed fold a seal adhesive is selected with the property of a beneficial elasticity in the closed Fold.

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.The inventive method is preferred for a fold-gluing connection at Body panels, preferably for the connection of inner and outer panels, e.g. in doors and / or Flaps for a motor vehicle.

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.to Optimization of the seam-gluing connection, the inventive method further characterized in that the different adhesives by means of the metering device at the same time and with respect their volume flows independently controlled / regulated can be applied.

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.to Further optimization of the seam-gluing connection is the method according to the invention further developed that the different adhesives by means of the metering device be applied in various ways, for example by the fact that the near-seam path of the bonding adhesive is applied as a bead, and the falfferne web of the sealant adhesive applied by thin-jet spraying becomes.

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.to execution the method according to the invention a device is proposed, the two dosing with one each applicator arranged diametrically a common axis of rotation for controlled / regulated Adjustment of the transverse distance of both adhesive strips.

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.to flexible application of the adhesive, especially in corners or narrow Sheets, is the metering device with the two dosers on one arm of a multi-axis robot rotatable and additionally tiltable arranged.

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.With the invention are in the production partly short cycle times achievable. In addition, since the invention eliminates the need for a separate machine for the application of the sealing adhesive, a reduced space requirement is thus achieved in a production plant.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dieses näher beschrieben.Based an embodiment schematically shown in the drawing a device for implementation the method according to the invention this is closer described.

Die Zeichnung zeigt in:The Drawing shows 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, 1 a arranged on a robot arm metering device for different adhesives, which are applied over a rotatably adjustable about an axis applicator nozzles in tracks on a workpiece,

2 unterschiedliche Stellungen der Auftragsdüsen für verschiedene parallele Abstände der Klebe-Bahnen in einer Falz-Klebe-Verbindung, 2 different positions of the application nozzles for different parallel distances of the adhesive webs in a seam-glued connection,

3 relativ zum offenen Falz gesteuert geneigt angeordnete Auftragsdüsen. 3 Controlled relative to the open fold inclined arranged application nozzles.

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.One on a carrier 1 , For example, an arm of a robot, not shown, arranged adhesive metering device 2 is a method for producing a seam-glued connection 3 between an outer body panel 4 and an inner, not shown, body panel. With the dosing device 2 According to the invention are two different adhesive simultaneously an open fold 30 of the outer body panel 4 on its inside 40 closely adjacent applicable under relative movement between body panel 4 and metering device 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'.The simple in construction adhesive metering device 2 preferably comprises two separate dispensers 5 . 6 with one application nozzle each 7 . 8th , The dosing device 2 is about an axis 9 relative to the carrier 1 controlled / controlled rotatable to the transverse distance of adjacent adhesive strips 10 . 11 ( 2 ) Stepless over the diametrical to the axis of rotation 9 arranged application nozzles 7 . 8th set, for example, on the closely adjacent adhesive strips 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.In addition, the on a designed as a robot arm carrier 1 arranged metering device 2 tilted for better corner accessibility ( 3 ), which is both for the corner between the open fold 30 and the inside 40 of the body sheet 4 as well as for a in the course of the body panel 4 arranged corner is advantageous.

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.With the dosing device 2 will be in a fold-glued connection 3 of body panels an open fold 30 for example, an outer body panel 4 on its inside 40 adjacent a curing bonding adhesive 12 in a train 13 applied, wherein substantially simultaneously in addition to the open fold 30 spaced next to the train 13 of the bonding adhesive 12 at least one sealant adhesive 14 in another railway 15 is applied.

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.The non-hardening and thus relatively soft sealant 14 is chosen such that this with its desired elasticity at the closed fold 30 around the edge of an inner body panel, not shown, an effective seal of the seam-glued connection 3 results, which is thus protected against corrosion.

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.In addition to the relatively soft seal adhesive 14 Finds by curing hard bonding adhesive 12 Use, which is according to the invention applied so thinly to achieve a desired strength and rigidity of the seam connection that when the fold is closed 30 on the visible outside 400 of the body sheet 4 no surface irregularities are recognizable.

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.In addition to the simultaneous order of the glue 12 and 14 is for the metering device 2 continue essential that the glue 12 . 14 can be applied independently controlled / regulated with respect to their volume flows.

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.With the dosing device 2 let the different glue 12 . 14 also apply in different ways. This is how the near-seam train can 13 of the bonding adhesive 12 be applied as a caterpillar, whereas the falseferne train 15 of the sealing adhesive 14 is applied by thin-jet spraying.

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.The glue dosing device 2 and the possible method for a seam-and-gluing connection 3 preferably finds application for connecting the outer and inner panel of a door and / or a flap of a motor vehicle.

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.For advantageous increased sealing of the web 13 of the curing bonding adhesive 12 This can be on both sides of each of a train 15 of the sealing adhesive 14 be flanked.

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.The Invention leaves advantageously also in already existing manufacturing or integrate production facilities. Furthermore, the use of the Invention not limited to metal parts.

Claims (8)

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.Method for producing an adhesive bond, in which by means of a metering device ( 2 ) one Glue on a workpiece ( 4 ) under relative movement between the workpiece and the metering device in adjacently arranged webs (US Pat. 13 . 15 ) is applied, characterized in that in a seam-glued connection ( 3 ) of workpieces an open fold ( 30 ) of a first workpiece ( 4 ) adjacent a bonding adhesive ( 12 ) in a train ( 13 ) is applied, and substantially simultaneously in addition to the web ( 13 ) of the bonding adhesive ( 12 ) at least one sealant adhesive ( 14 ) in another track ( 15 ) is applied, which is closed when the fold ( 30 ) around the edge of another workpiece sealing the seam-glued connection ( 3 ) serves. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anwendung für eine Falz-Klebe-Verbindung (3) bei Karosserieblechen (4).Method according to claim 1, characterized by an application for a seam-glued connection ( 3 ) in the case of body panels ( 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. Method according to claim 2, characterized by the use in a seam-glued connection ( 3 ) of inner and outer panel of a motor vehicle door or a motor vehicle door. 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.Method according to one of claims 1-3, characterized in that the different adhesives ( 12 . 14 ) by means of the metering device ( 2 ) can be applied simultaneously and with respect to their volume flows independently controlled / regulated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Kleber (12, 14) mittels der Dosiervorrichtung (2) auf verschiedene Weise aufgetragen werden.Method according to one of claims 1-4, characterized in that the different adhesives ( 12 . 14 ) by means of the metering device ( 2 ) are applied in different ways. 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.A method according to claim 5, characterized in that the near-seam web ( 13 ) of the bonding adhesive ( 12 ) is applied as a bead, and the falseferne web ( 15 ) of the sealing adhesive ( 14 ) is applied by thin-jet spraying. 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').Device for carrying out the method according to claims 1-6, characterized in that two dosing devices ( 5 . 6 ) with one application nozzle each ( 7 . 8th ) diametrically a common axis of rotation ( 9 ) are arranged for controlled / regulated adjustment of the transverse distance of both adhesive strips ( 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.Apparatus according to claim 7, characterized in that the metering device ( 2 ) with the two dosers ( 5 . 6 ) on one arm (carrier 1 ) of a multi-axis robot is rotatable and additionally tiltable.
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