EP3374094A1 - Induzierung eines gelierens und/oder eines phasenübergangs bzw. einer chemischen zustandsänderung in einer zu applizierenden versiegelungssubstanz - Google Patents

Induzierung eines gelierens und/oder eines phasenübergangs bzw. einer chemischen zustandsänderung in einer zu applizierenden versiegelungssubstanz

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EP3374094A1
EP3374094A1 EP16801722.6A EP16801722A EP3374094A1 EP 3374094 A1 EP3374094 A1 EP 3374094A1 EP 16801722 A EP16801722 A EP 16801722A EP 3374094 A1 EP3374094 A1 EP 3374094A1
Authority
EP
European Patent Office
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sealing substance
gelling
state
mean
sealing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP16801722.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Resch
Martin ACHTER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Polyplan-Gmbh Polyurethan-Maschinen
Original Assignee
Polyplan-Gmbh Polyurethan-Maschinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polyplan-Gmbh Polyurethan-Maschinen filed Critical Polyplan-Gmbh Polyurethan-Maschinen
Publication of EP3374094A1 publication Critical patent/EP3374094A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B05D3/061—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
    • B05D3/062—Pretreatment
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    • B05D3/067—Curing or cross-linking the coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/34—Applying different liquids or other fluent materials simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
    • B05D3/0218—Pretreatment, e.g. heating the substrate

Definitions

  • the invention relates to a method for applying a sealing substance, in particular a wax mixture on a body component or in a cavity of a vehicle by means of a sealing substance applicator, in particular a wax applicator lance, wherein the sealing substance from a conveyor in the liquid state through the
  • a sealant and / or a phase transition or a chemical change of state is induced according to the features of claim 1. Furthermore, an arrangement for applying a sealing substance, in particular a wax mixture on a body component or in a cavity of a vehicle with the features of claim 8 indicated.
  • the object of the present invention is to specify a method and an arrangement with which a sealing substance can be applied to a body component of a vehicle and fixed there at the same time. This object is achieved in procedural terms with the features of claim 1 and in device-technical terms with the features of claim 11. Advantageous developments are specified in the subclaims.
  • Electromagnetic radiation is irradiated, in particular with UV light, to induce a change in state by the electromagnetic radiation and to convert the sealing substance in a firmer, in particular gel and / or molecularly crosslinked state.
  • the electromagnetic radiation can be in the UV range or even shorter wavelength.
  • micro or radio waves or even visible light can be used.
  • the irradiation can be continuous, intermittent or pulsed. It can be used relatively broadband or even radiation with a very narrow spectrum.
  • As light sources in addition to UV lamps or stroboscopic lamps and laser, in particular semiconductor or diode lasers, into consideration.
  • the transfer of the sealing substance from the liquid state to a more solid, in particular gel, state takes place within a process time t P between 10 minutes and 10 seconds, preferably between 2 minutes and 30 seconds. Due to these relatively short process times, it is sufficiently ensured that bleeding of the sealing substance, in particular under the action of the sealing substance
  • a separation between gelling and final curing may be desired in the production process, since an immediate curing in the curing process itself or in the further production of the vehicle could lead to fractures and thus to an insufficiently effective seal.
  • the curing process is used automatically, at the latest after the start of gelling, possibly with a time delay, or that the curing process is also induced separately.
  • the curing process compared to the process of transferring the sealing substance from a liquid state to a gel state is set so that it takes much longer, preferably at least twice as long, more preferably at least 10th times it takes so long.
  • this reciprocal adjustment of the processes of gelling on the one hand and hardening on the other hand ensures that the sealing substance is sufficiently fixed and, in particular, sagging under the action of gravity is prevented, but at the same time the sealing coating is still sufficiently flexible to allow further processing of the vehicle during assembly - not to impair process or survive without damage or even breaks.
  • the final curing process is applied for a few hours to a few days.
  • the duration of the gelling process can be defined by changing the fluidity of the material.
  • the flowability of the sealing substance during application, before inducing gelling may have a first value V, and after passing through the gelling process, a second value V g . It can be considered as the start of the gelation process, as soon as the flowability of V, on V g has reduced by at least 2% and as the end of the gelling process, as soon as 98% of the value V g are reached.
  • the start can be considered as the beginning of a cure and the end of the cure process when 80% of a final hardness (eg to Shore) is reached.
  • an additional Indutician ist the gelling or Induz réelle a curing takes place in that the sealing substance is heated before or during application to an application temperature T A above an activation threshold T s .
  • the activation of a wax mixture by a so-called Schukick is known per se.
  • activation of at least one gelling, possibly also of the curing process is induced by irradiation with electromagnetic radiation. Only additionally could gelling be supported by heating the sealing substance above an activation threshold T s .
  • the activation of the curing process could be initiated by the heating of the sealing substance above the activation threshold T s .
  • the sealing substance may be chosen such that the activation threshold T s is in the range between 60 ° C and 120 ° C, preferably at about 80 ° C.
  • the sealant may be ejected from the sealant applicator at a deployment temperature T A of 90 ° C to 120 ° C, preferably about 95 ° C.
  • Sealing substance are provided from a liquid phase to a firmer, in particular gel, phase, wherein the means for inducing gelling comprise one or more irradiation means to the
  • Sealant to be irradiated immediately before, during or after impact with the body component and to induce gelling. It is explicitly pointed out that the means for inducing gelling can also induce curing at the same time, if the
  • the means for inducing gelling or curing may also include heating means in the sealant applicator or upstream of the sealant applicator to heat the sealant and expel it at an application temperature T A from the sealant applicator such that the sealing substance is kept liquid when ejected by the sealing substance applying means and gels after impacting the body member.
  • heating means in the sealant applicator or upstream of the sealant applicator to heat the sealant and expel it at an application temperature T A from the sealant applicator such that the sealing substance is kept liquid when ejected by the sealing substance applying means and gels after impacting the body member.
  • T A application temperature
  • Body component is maintained at a predetermined temperature or is heated to a predetermined temperature.
  • UV light is used for the irradiation, radiation hardening takes place, for example, in such a way that a chemical change in state is produced with the aid of the high-energy radiation provided by the UV light.
  • reactive materials can be converted from a low molecular weight to a high molecular weight state by the high-energy radiation provided by the UV light.
  • the heaters may be provided upstream of the sealant application device. It is also conceivable that the heating devices heat the sealing substance over a prolonged period of time such that when it is expelled from the sealing application device
  • Application temperature T A is guaranteed.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an inventive arrangement for carrying out a variant of the method according to the invention
  • Figure 2 shows a modified embodiment of an arrangement according to the
  • Figure 3 shows a further modified embodiment of an arrangement according to the invention for carrying out a further variant of the method according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates a first embodiment of an arrangement according to the invention for carrying out a variant of the method according to the invention.
  • a wax mixture is stored in a storage container 15.
  • the storage container 15 is in fluid communication with a delivery device 12, an interruption valve 16, and a sealant application device 11.
  • the sealing substance accommodated in the storage container 15 can thus be ejected via the wax delivery device 12, the interruption valve 16 and the sealing substance application device 11 in the direction of a body component or into a cavity of a vehicle.
  • a control device 18 is in operative connection with the delivery device 12, the optionally provided interruption valve 16 and a UV irradiation device 14. Immediately upon ejection of the wax mixture from the sealant application device 11 or shortly after impact of the wax mixture on the body component, it is irradiated with UV light to to convert the wax mixture from a liquid to a firmer state, in particular by a chemical change of state.
  • UV light By the high-energy radiation of UV light, for example, low molecular weight components can be converted into high molecular weight components and thus a stronger crosslinking or solidification of the wax mixture can be achieved.
  • Irradiation with UV light can be continuous, intermittent or pulsed.
  • FIG. 2 illustrates a modified embodiment of an arrangement according to the invention for carrying out another variant of the method according to the invention.
  • the sealing substance stockpiled in the storage container 15 is heated by a heater 13 on a first
  • a second heater 17 is provided to the concretely conveyed via the conveyor 12 and ejected from the sealing substance application device 11
  • Application temperature T A for example, 105 ° C to heat.
  • the gelling can also be supported by the heating, wherein the
  • the activation threshold can be any activation threshold T s .
  • a hardening process of the sealing substance can be achieved either by the
  • FIG. 3 illustrates a further modified embodiment of an arrangement according to the invention for carrying out a further variant of the method according to the invention.
  • a sealing substance is stored, the analogous to the arrangements or process variants according to Figures 1 or 2 via a conveyor 12 and an optionally provided interruption valve 16 is conveyed to a sealing substance application device 11.
  • a Hilfsstoffausquest issued 19 is provided, which is kept ready in a Hilfsstoffbevorratungs matterer 20 and conveyed via an auxiliary material conveyor 21 and an optional auxiliary material interruption valve 22 to the aforementioned auxiliary ejector 19.
  • Both the discharge of the wax mixture from the sealant substance delivery device 11 and the discharge of the excipient via the excipient discharge device 19 can be controlled via a control device 18, either by controlling the performance of the delivery device 12 or of the auxiliary substance delivery device 21 and / or by appropriate actuation of the interruption valve 16 or the auxiliary substance interruption valve 22.
  • the induction of gelling can be assisted or the curing of the

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Applizieren einer Versiegelungssubstanz, insbesondere einer Wachsmischung auf ein Karosseriebauteil oder in einen Hohlraum eines Fahrzeugs mittels einer Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung, insbesondere einer Wachsausbringungslanze, wobei die Versiegelungssubstanz von einer Fördereinrichtung in flüssigem Zustand durch die Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung gefördert wird und Gelieren und/oder ein Phasenübergang oder eine chemische Zustandsänderung induziert wird, wobei die Induzierung des Gelierens innerhalb der Versiegelungssubstanz dadurch erfolgt, dass die Versiegelungssubstanz unmittelbar vor, beim Applizieren oder unmittelbar nach dem Applizieren auf das Karosseriebauteil mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit UV-Licht, bestrahlt wird, um durch die elektromagnetische Strahlung eine Zustandsänderung zu induzieren und die Versiegelungssubstanz in einen festeren, insbesondere gelförmigen und/oder molekular vernetzten Zustand zu überführen.

Description

Induzierung eines Gelierens und/oder eines Phasenübergangs bzw. einer chemischen Zustandsänderung in einer zu applizierenden Versiegelungssubstanz
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Applizieren einer Versiegelungssubstanz, insbesondere einer Wachsmischung auf ein Karosseriebauteil oder in einen Hohlraum eines Fahrzeugs mittels einer Versiegelungssubstanzausbringungs- einrichtung, insbesondere einer Wachsausbringungslanze, wobei die Versiegelungssubstanz von einer Fördereinrichtung in flüssigem Zustand durch die
Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung gefördert wird und ein Gelieren und/oder ein Phasenübergang oder eine chemische Zustandsänderung induziert wird nach den Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterhin wird eine Anordnung zum Applizieren einer Versiegelungssubstanz, insbesondere einer Wachsmischung auf ein Karosseribauteil oder in einen Hohlraum eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 8 angegeben.
Im Automobil bau wird bereits seit längerem das Applizieren einer
Versiegelungssubstanz auf Karosseriebauteilen oder in Hohlräume eines
Fahrzeugs im Herstellu ngsprozess integriert, um eine Versiegelung
korrosionsempfindlicher Stellen, wie Falzen, Hohlräume, Bohrungen, etc. zu bewirken. Herkömmlicherweise bestand das Problem, dass die aufgebrachte Versiegelungssubstanz erst relativ spät nach dem Applizieren durch Ausbacken in einem Ofen fixiert werden konnte. Dadurch bestand das Problem, dass die aufgebrachte Versiegelungssubstanz insbesondere schwerkraftbedingt verlief und somit an der mit der Versiegelungssubstanz zu versiegelnden Stelle kein ausreichender Versiegelungsüberzug mehr gewährleistet war. Darüber hinaus ist die Bereitstellung eines Ofens aus mehreren Gesichtspunkten nachteilig . Es fallen erhebliche Installationskosten sowie wegen der benötigten Energie hohe
Betriebskosten an. Darüber hinaus wird der Produktionsprozess durch die notwendige Ofenzeit verzögert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren sowie eine Anordnung anzugeben, mit dem eine Versiegelungssubstanz auf ein Karosseriebauteil eines Fahrzeugs appliziert und g leichzeitig dort fixiert werden kann. Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und in vorrichtungstechnischer Hinsicht mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine Kernüberlegung der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Induzierung des Gelierens innerhalb der Versiegelungssubstanz dadurch zu bewirken, dass die Versiegelungssubstanz unmittelbar vor, beim Applizieren oder unmittelbar nach dem Applizieren auf das Karosseriebauteil bzw. in einen Hohlraum mit
elektromagnetischer Strahlung insbesondere mit UV-Licht bestrahlt wird, um durch die elektromagnetische Strahlung eine Zustandsänderung zu induzieren und die Versiegelungssubstanz in einen festeren, insbesondere gelförmigen und/oder molekular vernetzten Zustand zu überführen. Die elektromagnetische Strahlung kann, wie bereits erwähnt, im UV-Bereich oder auch noch kurzwelliger sein. Es ist allerdings auch möglich, Mikro- oder Radiowellen oder auch sichtbares Licht einzusetzen. Die Bestrahlung kann kontinuierlich, intermittierend oder auch gepulst erfolgen. Es kann relativ breitbandige oder auch Strahlung mit sehr engem Spektrum eingesetzt werden. Als Lichtquellen kommen neben UV-Lampen bzw. Stroboskoplampen auch Laser, insbesondere auch Halbleiter- bzw. Diodenlaser, in Betracht.
Es wird an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass anstelle der elektromagnetischen Strahlung zur Induzierung einer Zustandsänderung und zur Überführung der Versiegelungssubstanz in einen festeren, insbesondere gelförmigen und/oder molekular vernetzten Zustand, alternativ oder zusätzlich auch der Einsatz anderer energiereicher Strahlung in Betracht kommt und insofern die elektromagnetische Strahlung durch andere energiereiche Strahlung ersetzt oder beide Strahlungsarten kombiniert appliziert werden.
In einer ersten bevorzugten Ausprägung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Überführung der Versiegelungssubstanz von flüssigem Zustand in einen festeren, insbesondere gelförmigen Zustand, innerhalb einer Prozesszeit tP zwischen 10 min und 10 s, vorzugsweise zwischen 2 min und 30 s. Durch diese relativ kurzen Prozesszeiten ist in ausreichendem Maße gewährleistet, dass ein Verlaufen der Versiegelungssubstanz, insbesondere unter Einwirkung der
Schwerkraft nicht mehr bzw. nicht mehr in nennenswertem Umfang stattfindet. In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sich nach dem Gelieren der Versiegelungssubstanz ein Aushärtungsprozess anschließen, in dem die Versiegelungssubstanz aushärtet.
Eine Trennung zwischen Gelieren und endgültigem Aushärten ist gerade im Produktionsprozess unter Umständen gewünscht, da ein sofortiges Aushärten im Aushärtungsprozess selbst oder auch bei der weiteren Fertigung des Fahrzeugs zu Brüchen und damit zu einer nicht ausreichend wirksamen Versiegelung führen könnte.
Es kann vorgesehen sein, dass der Aushärtungsprozess automatisch, spätestens nach Beginn des Gelierens, ggf. zeitverzögert, einsetzt oder dass auch der Aushärtungsprozess separat induziert wird .
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist der Aushärtungsprozess im Vergleich zum Prozess der Überführung der Versiegelungssubstanz von einem flüssigen Zustand in einen gelförmigen Zustand (Prozess des Gelierens) so ein gestellt, dass er deutlich länger braucht, vorzugsweise mindestens doppelt so lange, weiter vorzugsweise mindestens 10-mal so lange dauert. Durch diese wechselseitige Einstellung der Prozesse des Gelierens einerseits und des Aushärtens andererseits ist einerseits gewährleistet, dass die Versiegelungssubstanz ausreichend fixiert wird und insbesondere ein Verlaufen unter Einwirkung der Schwerkraft unterbunden wird, gleichzeitig aber der Versiegelungsüberzug noch ausreichend flexibel ist, um die Weiterbearbeitung des Fahrzeugs im Montage- prozess nicht zu beeinträchtigen bzw. ohne Beschädigungen oder gar Aufbrechungen zu überdauern.
In einer möglichen Ausgestaltung ist der endgültige Aushärtungsprozess auf einige Stunden bis einige Tage angelegt.
Ganz generell kann die Dauer des Gelierprozesses anhand der Veränderung der Fließfähigkeit des Materials definiert werden. Dabei kann die Fließfähigkeit der Versiegelungssubstanz beim Applizieren, vor Induzieren des Gelierens einen ersten Wert V, und nach Durchlaufen des Gelierprozesses einen zweiten Wert Vg aufweisen. Dabei kann als Start des Gelierprozesses angesehen werden, sobald sich die Fließfähigkeit von V, auf Vg um mindestens 2 % reduziert hat und als Ende des Gelierprozesses, sobald 98 % des Werts Vg erreicht sind. Im Prozess des Aushärtens kann der Start als Beginn einer Aushärtung und das Ende des Aushärtungsprozesses dann angesetzt werden, wenn 80 % einer end gültigen Härte (z. B. nach Shore) erreicht sind .
Es kann in einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass eine zusätzliche Induzierung des Gelierens oder eine Induzierung eines Aushärtens dadurch erfolgt, dass die Versiegelungssubstanz vor oder beim Applizieren auf eine Ausbringungstemperatur TA oberhalb einer Aktivierungsschwelle Ts erwärmt wird . Die Aktivierung einer Wachsmischung durch einen sog. Heizkick ist an sich bekannt. Gemäß dem vorliegenden Verfahren wird allerdings eine Aktivierung zumindest eines Gelierens, eventuell auch des Aushärtungsprozesses durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung induziert. Nur zusätzlich könnte das Gelieren auch noch durch Aufheizen der Versiegelungssubstanz über eine Aktivierungsschwelle Ts unterstützt werden. Gleichzeitig könnte die Aktivierung des Aushärtungsprozesses durch die Erwärmung der Versiegelungssubstanz über die Aktivierungsschwelle Ts eingeleitet werden.
Weiterhin ist es denkbar, eine zusätzliche Induzierung des Gelierens oder eine Induzierung eines Aushärtens der Versiegelungssubstanz vor, beim oder nach dem Applizieren auf das Karosseriebauteil oder in einem Hohlraum durch Stoffe in der Umgebungsluft, wie Sauerstoff, Feuchtigkeit oder durch eine weitere prozessmäßig zugeführte Komponente vorzunehmen.
In einer fakultativen Ausgestaltung des vorgeschlagenen Verfahrens kann die Versiegelungssubstanz so gewählt sein, dass die Aktivierungsschwelle Ts im Bereich zwischen 60 °C und 120 °C, vorzug sweise bei etwa 80 °C liegt. Die Versiegelungssubstanz kann mit einer Ausbringungstemperatur TA von 90 °C bis 120 °C, bevorzugt von etwa 95 °C aus der Versiegelungssubstanzausbringungs- einrichtung ausgestoßen werden.
Nach einem Kerngedanken der erfindungsgemäßen Anwendung ist vorgesehen, dass die Einrichtungen zum Induzieren eines Gelierens bzw. eines
Phasenübergangs oder einer chemischen Zustandsänderung in der
Versiegelungssubstanz von einer flüssigen Phase in eine festere, insbesondere gelförmige, Phase vorgesehen sind, wobei die Einrichtungen zum Induzieren eines Gelierens ein oder mehrere Bestrahlungseinrichtungen umfassen, um die
Versiegelungssubstanz unmittelbar vor, beim oder nach dem Auftreffen auf das Karosseriebauteil zu bestrahlen und ein Gelieren zu induzieren. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Einrichtungen zum Induzieren eines Gelierens auch gleichzeitig ein Aushärten induzieren können, sofern die
Versiegelungssubstanz entsprechend eingestellt und ausgebildet ist.
In einer möglichen Weiterbildung können die Einrichtungen zum Induzieren eines Gelierens oder eines Aushärtens auch Heizeinrichtungen in der Versiegelungs- substanzausbringungseinrichtung oder stromauf der Versiegelungssubstanzaus - bringungseinrichtung umfassen, um die Versiegelungssubstanz aufzuheizen und mit einer Ausbringungstemperatur TA aus der Versiegelungssubstanzaus- bringungseinrichtung ausstoßen zu können, so dass die Versiegelungssubstanz bei Ausstoßen durch die Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung flüssig gehalten ist und nach dem Auftreffen auf das Karosseriebauteil geliert. In dieser Variante kann es sinnvoll sein, die Gelierung der Versiegelungssubstanz nach dem Auftreffen auf das Karosseriebauteil auch dadurch zu steuern, dass das
Karosseriebauteil auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten wird bzw. auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt wird .
Sofern für die Bestrahlung UV-Licht eingesetzt wird, erfolgt eine Strahlenhärtung beispielsweise dergestalt, dass mit Hi lfe der durch das UV-Licht bereitgestellten energiereichen Strahlung eine chemische Zustandsänderung erzeugt wird. Bei spielsweise können durch die durch das UV-Licht bereitgestellte energiereiche Strahlung reaktive Materialien von einem niedermolekularen in einen hochmolekularen Zustand überführt werden.
Die Heizeinrichtungen können stromauf der Versiegelungssubstanzausbringungs- einrichtung vorgesehen werden. Es ist sowohl denkbar, dass die Heizeinrich tungen die Versiegelungssubstanz über einen längeren Zeitraum so erwärmen, dass beim Ausstoßen aus der Versiegelungsausbringungseinrichtung eine
Ausbringungstemperatur TA gewährleistet ist. Es ist alternativ auch möglich, nach Art eines Durchlauferhitzers in der Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung oder stromauf der Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung konkret nur den durchgeförderten Anteil der unmittelbar auszustoßenden Volumina der Versiegelungssubstanz zu erhitzen. Erfolgt die Erwärmung direkt in der Versie- gelungssubstanzausbringungseinrichtung, sind Wärmeverluste während des Antransports bzw. der Vorratshaltung minimiert. Es ist aber auch denkbar, den Erwärmungsprozess zweistufig zu halten, beispielsweise die Versieglungssubstanz in einem Vorratsbehälter auf eine Vorratstemperatur Tv zu erwärmen, die oberhalb der Umgebungstemperatur, z. B. bei 50 °C liegt und nur die restliche Erwärmung unmittelbar vor dem Ausstoßen der Versiegelungssubstanz im
Durchlauf vorzunehmen.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die nachstehenden Zeichnungen näher erläutert:
Hierbei zeigen :
Figur 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 2 eine abgewandelte Ausführungsform einer Anordnung nach der
Erfindung zum Durchführen einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Figur 3 eine nochmals abgewandelte Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung zum Durchführen einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschau licht. In einem Bevorratungsbehälter 15 ist eine Wachsmischung bevorratet. Der Bevorratungsbehälter 15 steht mit einer Fördereinrichtung 12, einem Unterbrechungsventil 16 und einer Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung 11 in Fluidverbindung. Im Bevorratungsbehälter 15 aufgenommene Versiegelungssubstanz kann somit über die Wachsfördereinrichtung 12 das Unterbrechungsventil 16 und die Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung 11 in Richtung auf ein Karosseriebauteil oder in einen Hohlraum eines Fahrzeugs ausgestoßen bzw. appliziert werden.
Eine Steuereinrichtung 18 steht mit der Fördereinrichtung 12, dem optional vorgesehenen Unterbrechungsventil 16 sowie einer UV-Bestrahlungseinrichtung 14 in Wirkverbindung. Unmittelbar beim Ausstoßen der Wachsmischung aus der Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung 11 oder kurz nach Auftreffen der Wachsmischung auf das Karosseriebauteil wird diese mit UV-Licht bestrahlt, um die Wachsmischung von einem flüssigen in einen festeren Zustand, insbesondere durch eine chemische Zustandsänderung, zu überführen. Durch die energiereiche Strahlung des UV-Lichts können beispielsweise niedermolekulare Komponenten in hochmolekulare Komponenten umgewandelt und somit eine stärkere Vernetzung bzw. eine Verfestigung der Wachsmischung erzielt werden.
Die Bestrahlung mit UV-Licht kann dabei kontinuierlich, intermittierend oder gepulst erfolgen.
In Figur 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung zum Durchführen einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. Hier wird die im Bevorratungsbehälter 15 bevorratete Versiegelungssubstanz über eine Heizeinrichtung 13 auf einem ersten
Temperaturniveau oberhalb Raumtemperatur von z. B. 90 °C gehalten. Weiterhin ist zwischen dem optional vorgesehenen Unterbrechungsventil 16 und der
Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung 11 eine zweite Heizeinrichtung 17 vorgesehen, um die konkret über die Fördereinrichtung 12 geförderte und aus der Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung 11 ausgestoßene
Versiegelungssubstanz nach dem Prinzip des Durchlauferhitzers auf eine
Ausbringungstemperatur TA von beispielsweise 105 °C zu erhitzen. Insofern wird bei dieser Ausführungsform erwärmte Versiegelungssubstanz auf ein
Karosseriebauteil bzw. in einen Hohlraum eines Fahrzeugs appliziert und durch die UV-Bestrahlungseinrichtung 14 das Gelieren induziert. Ggf. kann zusätzlich das Gelieren auch durch die Erwärmung unterstützt werden, wobei die
Versiegelungssubstanz dabei auf eine Ausbringungstemperatur TA oberhalb der Aktivierungsschwelle Ts erwärmt wird. Die Aktivierungsschwelle kann
beispielsweise bei 100 °C liegen.
Ein Aushärteprozess der Versiegelungssubstanz kann entweder durch die
Erwärmung über die Aktivierungsschwelle Ts oder auch über die Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere durch Bestrahlung mit UV-Licht, initiiert werden.
In Figur 3 ist eine nochmals abgewandelte Ausführungsform einer Anordnung nach der Erfindung zum Durchführen einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. In einem Bevorratungsbehälter 15 ist eine Versiegelungssubstanz bevorratet, die analog zu den Anordnungen bzw. Verfahrensvarianten nach den Figuren 1 oder 2 über eine Fördereinrichtung 12 und ein ggf. vorgesehenes Unterbrechungsventil 16 an eine Versiegelungssubstanz- ausbringungseinrichtung 11 gefördert wird. Weiterhin ist eine Hilfsstoffausstoßeinrichtung 19 vorgesehen, die in einem Hilfsstoffbevorratungsbehälter 20 bereitgehalten und über eine Hilfsstofffördereinrichtung 21 und ein optional vorgesehenes Hilfsstoffunterbrechungsventil 22 an die bereits genannte Hilfsstoffausstoßeinrichtung 19 gefördert wird. Über eine Steuereinrichtung 18 kann sowohl der Ausstoß der Wachsmischung aus der Versiegelungssubstanzaus- bringungseinrichtung 11 als auch der Ausstoß des Hilfsstoffs über die Hilfsstoffausstoßeinrichtung 19 gesteuert bzw. kontrolliert werden, und zwar entweder durch Steuerung bzw. Regelung der Leistung der Fördereinrichtung 12 bzw. der Hilfsstofffördereinrichtung 21 und/oder durch entsprechende Betätigung des Unterbrechungsventils 16 bzw. des Hilfsstoffunterbrechungsventils 22.
Über den über die Hilfsstoffausstoßeinrichtung 19 ausgestoßenen Hilfsstoff kann die Induzierung des Gelierens unterstützt oder auch das Aushärten der
Versiegelungssubstanz induziert bzw. unterstützt werden.
Bezugszeichenliste
11 Versiegel ungsausbringungseinrichtung
12 Fördereinrichtung
13 Heizeinrichtung
14 UV-Bestrahlungseinrichtung
15 Bevorratungsbehälter
16 Unterbrechungsventil
17 (zweite) Heizeinrichtung
18 Steuereinrichtung
19 Hilfsstoffausstoßeinrichtung
20 Hilfsstoffbevorratungsbehälter
21 Hilfsstofffördereinrichtung
22 Hilfsstoffunterbrechungsventil
TA Ausbringungstemperatur
Ts Aktivierungsschwelle
tP Prozesszeit

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Applizieren einer Versiegelungssubstanz, insbesondere einer Wachsmischung auf ein Karosseriebauteil oder in einen Hohlraum eines Fahrzeugs mittels einer Versiegelungssubstanzausbringungseinrich- tung (11), insbesondere einer Wachsausbringungslanze, wobei die Versiegelungssubstanz von einer Fördereinrichtung (12) in flüssigem Zustand durch die Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung (11) gefördert wird und Gelieren und/oder ein Phasenübergang oder eine chemische Zustandsänderung induziert wird, wobei die Induzierung des Gelierens innerhalb der Versiegelungssubstanz dadurch erfolgt, dass die Versiegelungssubstanz unmittelbar vor, beim Applizieren oder unmittelbar nach dem Applizieren auf das Karosseriebauteil mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit UV-Licht, bestrahlt wird, um durch die elektromagnetische Strahlung eine Zustandsänderung zu induzieren und die Versiegelungssubstanz in einen festeren, insbesondere gelförmigen und/oder molekular vernetzten Zustand zu überführen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
die Überführung der Versiegelungssubstanz vom flüssigen Zustand in einen festeren, insbesondere gelförmigen Zustand, innerhalb einer Prozesszeit tp zwischen 10 min und 10 s, vorzugsweise zwischen 2 min und 30 s erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
sich nach dem Gelieren der Versiegelungssubstanz ein Aushärtungs- prozess anschließt, in dem die Versiegelungssubstanz aushärtet.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
der Aushärtungsprozess automatisch spätestens nach Beginn des Gelierens ggf. zeitverzögert einsetzt oder dass auch der Aushärtungs- prozess separat induziert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
der Aushärtungsprozess im Vergleich zur Überführung der Versiegelungssubstanz von einem flüssigen Zustand in einen gelförmigen Zustand, vorzugsweise über mindestens eine doppelte, weiter vorzugsweise mindestens 10 mal so lange Zeitdauer erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
der Aushärtungsprozess zwischen einigen Stunden bis einigen Tagen dauert.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
eine zusätzliche Induzierung des Gelierens oder eine Induzierung eines Aushärtens dadurch erfolgt, dass die Versiegelungssubstanz vor oder beim Applizieren auf eine Ausbringungstemperatur TA oberhalb einer Aktivierungsschwelle Ts erwärmt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
eine zusätzliche Induzierung des Gelierens oder eine Induzierung eines Aushärtens der Versiegelungssubstanz vor, beim oder nach dem
Applizieren auf das Karosseriebauteil oder in einem Hohlraum durch Stoffe in der Umgebungsluft, wie Sauerstoff, Feuchtigkeit oder durch eine weitere prozessmäßig zugeführte Komponente erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
da d u rch g eke n nzeich net, dass
die Versiegelungssubstanz so gewählt ist, dass die Aktivierungsschwelle Ts im Bereich zwischen 60 °C und 120 °C, vorzugsweise bei etwa 80 °C liegt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
die Versiegelungssubstanz mit einer Ausbringtemperatur TA von 90 °C bis 120 °C, bevorzugt von etwa 95 °C aus der Versiegelungsausbringungs- einrichtung (11) ausgestoßen wird.
11. Anordnung zum Applizieren einer Versiegelungssubstanz, insbesondere einer Wachsmischung, auf ein Karosseriebauteil oder in einem Hohlraum eines Fahrzeugs, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 10, umfassend:
eine Versiegelungsausbringungseinrichtung (11),
eine Fördereinrichtung (12) zur Förderung der Versiegelungssubstanz durch die Versiegelungssubstanzausbringungseinrichtung (11), d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
Einrichtungen (13/14) zum Induzieren eines Gelierens bzw. eines Phasenübergangs oder einer chemischen Zustandsänderung in der Versiegelungssubstanz von einer flüssigen Phase in eine festere, insbesondere gelförmige Phase, vorgesehen sind, wobei die Einrichtungen zum
Induzieren eines Gelierens ein oder mehrere Bestrahlungseinrichtungen (14) umfassen, um die Wachsmischung unmittelbar vor, beim oder nach dem Auftreffen auf das Karosseriebauteil mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Licht, zu bestrahlen und ein Gelieren zu induzieren.
12. Anordnung nach Anspruch 11,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
die Einrichtungen zum Induzieren eines Gelierens oder eines Aushärtens Heizeinrichtungen (13) in der Versiegelungssubstanzausbringungs- einrichtung oder stromauf der Versiegelungssubstanzausbringungs- einrichtung (11) umfassen, um die Versiegelungssubstanz aufzuheizen und mit einer Ausbringungstemperatur TA aus der Versiegelungssubstanz- ausbringungseinrichtung (11) ausstoßen zu können, so dass die Versiegelungssubstanz bei Ausstoßen durch die Versiegelungssubstanzausbrin- gungseinrichtung (11) flüssig gehalten ist und nach Auftreffen auf das Karosseriebauteil geliert.
13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12,
d ad u rch g eke n nzei ch net, dass
die Bestrahlungseinrichtungen (14) in oder an der Wachsausbringungslanze angeordnet bzw. integriert sind.
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