用於施塗塗覆劑的噴嘴的製作方法

2023-05-29 23:19:06 3

專利名稱：用於施塗塗覆劑的噴嘴的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於施塗塗覆劑的噴嘴，所述噴嘴尤其是用於對容腔進行防護/防腐或在接縫密封期間將蠟施塗在車體部件上。
背景技術：
在用於噴塗車體部件的現代噴塗設備中，待噴漆的車體部件不僅以實際油漆來噴漆，而且還由於防止腐蝕而實現焊縫/接縫密封。在這種接縫密封的體系中，蠟或其它適當的塗覆劑通過機器人導引的噴嘴沿接縫被施塗到接縫(例如凸緣狀的接縫)以防止接縫以後被腐蝕。已知的用於在這種接縫密封的體系中施塗蠟的噴嘴具有細長的、中空的噴頭，該噴頭具有設置在噴頭的側表面中的噴嘴開口，蠟通過該噴嘴開口施塗。在接縫密封期間，噴頭因此必須通過多軸機器人被定位，以使得噴嘴開口總是指向接縫，這需要很高的代價以將多軸機器人定位。在導引已知噴嘴時該定位開銷進而導致所需周期時間的延長，降低了噴塗設備的運行速度。
在通過防護劑對容腔防護時也存在相同的問題。還必須參照描述附加的一般現有技術的 EP1591166A1、US5078799A、DE102007036870AU DE1066503B 和 EP0941788A1。
因此本發明基於以下問題，即適當地改進上述的已知噴嘴。
該目的通過根據本發明的並且結合主要權利要求的噴嘴的方式實現。發明內容
本發明包括以下一般技術啟示，S卩，定位在噴頭的側表面中的噴嘴開口能夠圍繞噴頭的縱向軸線旋轉，以使得相應的塗覆劑(例如蠟、防護劑)能夠根據噴嘴開口的角位置而沿不同的方向分配。因此，除了導引噴嘴的機器人的自由移動之外，根據本發明的噴嘴還提供附加的自由度以使得所使用的機器人的定位開銷減少，這是因為噴嘴自身能夠將噴嘴開口導引到所期望的方向上。
根據本發明的噴嘴像傳統噴嘴那樣具有細長的中空的噴頭，該噴頭還用於供應待施塗的塗覆劑。同樣像已知噴嘴那樣，在噴頭的側表面中設有至少一個用於排放塗覆劑的噴嘴開口，其中噴嘴開口相對於噴頭的縱向軸線橫向地分配塗覆劑。然而，與上述傳統噴嘴相反，本發明的噴嘴開口能夠圍繞噴頭的縱向軸線旋轉以使得塗覆劑能夠分配在所期望的方向上。
在本發明的優選的示例性實施例中，噴頭具有中空的內部噴嘴管和中空的外部噴嘴管，其中內部噴嘴管和外部噴嘴管共軸地設置並且能夠相對於彼此旋轉。優選地，內部噴嘴管固定地設置，而外部噴嘴管能夠旋轉。
噴嘴開口優選地位於可旋轉的外部噴嘴管的壁中，以使得外部噴嘴管的角位置確定施塗的方向，即塗覆劑分配的方向。在此，內部噴嘴管的壁中有至少一個徑向連續/貫通的穿孔，所述穿孔在外部噴嘴管的特定角位置處與外部噴嘴管的壁中的噴嘴開口對齊，以使得塗覆劑能夠從噴嘴開口流出。在這種狀態下，塗覆劑因此途經中空的內部噴嘴管被輸送並且隨後流經內部噴嘴管的壁中的徑向連續的穿孔並且最終流經外部噴嘴管的壁中的噴嘴開口。
在該示例性實施例中，優選地，在外部噴嘴管與內部噴嘴管之間設有套筒形襯墊，該襯墊以環形的方式圍繞內部噴嘴管，其中套筒形襯墊優選地相對於外部噴嘴管固定並且在該襯墊的壁中有至少一個徑向穿孔，該徑向穿孔與內部噴嘴管的壁中的穿孔齊平。此外，套筒形襯墊可以在徑向連續的穿孔區域中相應地具有O型圈密封部以便密封相應的穿孔。
因此，在優選的示例性實施例中，內部噴嘴管和外部噴嘴管一起形成為以旋轉的外部噴嘴管作為控制元件的旋轉滑閥，其中旋轉滑閥基於外部噴嘴管的角位置釋放或鎖定噴嘴開口。
在優選的示例性實施例中，噴嘴開口由旋轉滑閥基於外部噴嘴管的角位置被基本上沒有中斷地釋放或鎖定。然而，作為替代地，在本發明的體系中，旋轉滑閥可以具有基於角度的連續閥的特徵，以使得噴嘴開口或多或少地基於角位置釋放或鎖定。
此外，應當提到的是，旋轉滑閥優選地在不同的角位置釋放或鎖定不同的噴嘴開口。在本發明的優選的示例性實施例中，例如，能夠配置兩個噴嘴開口，其中在第一角位置，第一噴嘴開口釋放並且第二噴嘴開口鎖定，而在第二角位置，第一噴嘴開口鎖定並且第二噴嘴開口釋放。
優選地，各個不同的噴嘴開口在外部噴嘴管中沿噴頭的縱向軸線呈一軸向延伸直線地定位，即在圓周方向中沒有角度偏移。然而，作為替代地，在本發明的體系中，多個噴嘴開口可以在整個圓周上布置。
此外，應當提到的是，不同的噴嘴開口優選地彼此軸向隔開。然而，替代地可能的是，噴嘴開口在圓周方向上彼此隔開，但是沿軸向方向具有相同的位置。
此外，在優選的示例性實施例中，根據本發明的噴嘴具有鎖定機構以將可旋轉的噴嘴開口鎖定在特定的角位置。優選地，在此鎖定機構允許多個不同的鎖定位置以便能夠沿不同的方向分配塗覆劑。例如，鎖定機構可以具有四個不同的鎖定位置，其中所述四個不同的鎖定位置分別偏差90°的角度。
例如，鎖定機構可以具有至少一個彈性壓力件和至少一個鎖定插口，其中壓力件能夠以彈性方式鎖定在鎖定插口中以便將噴嘴鎖定在相應的角位置。如果有多個鎖定位置，那麼每個鎖定位置在此被配置一個鎖定插口。在鎖定機構的這種結構實現中，一方面所述壓力件和另一方面所述鎖定插口設置在噴嘴的能夠相對於彼此旋轉的部分中。例如，鎖定插口設置在外部噴嘴管的近端面中，而彈性壓力件在固定的支架中。
可以例如使用扳手或其它工具手動地旋轉噴嘴。為此，噴嘴可以具有扳手用表面，扳手能夠在所述扳手用表面中接合。在本發明的優選的示例性實施例中，扳手用表面形成在單獨的驅動器上，該驅動器以形狀配合的方式連接到外部噴嘴管。一方面所述驅動器與另一方面所述外部噴嘴管之間的形狀配合連接能夠實現成例如外部噴嘴管在其壁中於前側上具有軸向再進入凹槽，驅動器上的對應的軸向突出舌部接合在該軸向再進入凹槽中。
然而，作為替代地，噴嘴可以具有集成的樞轉裝置以將噴嘴開口旋轉到所期望的角位置。例如，這種樞轉裝置能夠以機電一體的方式、氣動的方式、液壓的方式或通過其他方式操作。
還應當提到的是，噴嘴開口優選地可以沒有任何旋轉角度限制地旋轉。這意味著噴嘴開口能夠在任何方向上如所期望的儘可能地旋轉而不需要噴嘴開口再度旋轉回來。這是有利的，因為定位開銷由此而降低，其從而有助於縮短周期時間。
此外，應當提到的是，本發明並不受限於根據如上所述的本發明的作為獨立部件的噴嘴。而且，本發明還包括具有這種噴嘴的完整的施塗裝置。在這種施塗裝置的體系中，噴嘴能夠例如通過多軸機器人導引。
此外，應當注意到的是，本發明的體系中使用的術語「塗覆劑」並不限制於在接縫密封期間或在容腔防護期間使用的蠟或其它防護劑。實際上，這一術語還包括其它塗覆劑，例如用於隔音的聲學泡沫、防護劑、用於盤凸緣遮蔽的塗覆劑、用於容腔防護的防護劑和用於底部保護的塗覆劑，僅舉出以上數例。
最後，本發明還包括根據本發明的用於在接縫密封或容腔防護期間將蠟或其它防護劑施塗在車體部件上的噴嘴的新穎用法。


本發明的其它有利的進一步改進在附加的權利要求中確定，或結合附圖和本發明的優選的示例性實施例的描述而更詳細地解釋。附圖示出如下:
圖1為根據本發明的用於在接縫密封或容腔防護期間將蠟施塗在車體部件上的噴嘴的立體側視圖，
圖2為根據圖1的通過噴嘴的縱向剖視圖，
圖3為圖2中的縱向剖面的噴嘴的前部區域的詳細示意圖，
圖4為圖1中的噴嘴的前部區域的立體側視圖，
圖5為圖2中的縱向剖面的噴嘴的後部區域的放大視圖，
圖6為圖1中的噴嘴的鎖定機構的立體視圖，
圖7為圖1中的噴嘴的立體分解視圖，
圖8示出了具有根據本發明的噴嘴的施塗裝置的替代的示例性實施例。
具體實施方式
圖1至7示出根據本發明的噴嘴I的第一示例性實施例的不同的視圖，該噴嘴能夠在接縫密封或容腔防護的體系中使用，用於將蠟或其它防護劑施塗在車體部件上。
採用支架2，噴嘴I能夠由傳統的多軸機器人導引以沿相應的接縫或在容腔內施塗臘O
在此，噴嘴I基本上包括中空的內部噴嘴管3、同樣中空的外部噴嘴管4、兩個墊圈5、6、套筒形襯墊7、驅動器8和安裝螺釘9，該噴嘴在圖7的分解視圖中尤其清晰可見。
內部噴嘴管3設置成固定在噴嘴I中，而外部噴嘴管4能夠相對於內部噴嘴管旋轉，其中內部噴嘴管3和外部噴嘴管4共軸線地設置。
在外部噴嘴管4的壁中設有兩個噴嘴開口 10、11，其中兩個噴嘴開口 10、11沿一條軸向直線、即沿圓周方向沒有偏移角地設置，但是彼此軸向隔開。
在內部噴嘴管3的壁中還設有徑向連續的穿孔12、13、14以使得蠟從內部噴嘴管3的內部到達外部噴嘴管4中的噴嘴開口 10、11。
此外，套筒形襯墊7位於外部噴嘴管4和內部噴嘴管3之間，其中兩個徑向連續的穿孔設置在襯墊7的壁中。
在圖3中所示的外部噴嘴管4的角位置，外部噴嘴管4中的噴嘴開口 11與襯墊7的穿孔15和內部噴嘴管3中的穿孔12對齊以使得蠟能夠從內部噴嘴管3的內部流動通過穿孔12、15並且從噴嘴開口 11流出。相反地，在外部噴嘴管4的這個角位置，另一個噴嘴開口 10被內部噴嘴管3的壁阻塞以使得沒有蠟能夠從噴嘴開口 10流出。
相反地，如果外部噴嘴管4相對於內部噴嘴管3圍繞旋轉軸線旋轉90°，那麼噴嘴開口 10與穿孔16和穿孔14對齊以使得蠟能夠通過噴嘴開口 10流出而另一個噴嘴開口11被阻塞。
外部噴嘴管4能夠通過驅動器8被旋轉到所期望的角位置，為此該驅動器具有扳手用表面18，相應的適當的扳手能夠在所述扳手用表面中接合。此外，驅動器8以形狀配合的方式連接到外部噴嘴管4。為此，外部噴嘴管4在前面上具有軸向再進入凹槽，驅動器8的相應的軸向突出的舌部19接合到該軸向再進入凹槽中。
此外，根據本發明的噴嘴I具有圖5和6中所示的鎖定機構，並且該鎖定機構允許外部噴嘴管4鎖定在四個可能的角位置中的一個處。為此，鎖定機構具有軸向彈性可滑動的壓力件20，其中壓力件20能夠接合到四個鎖定插口 21-23中的一個以將外部噴嘴管4鎖定在相應的角位置。鎖定插口 21-23和無法辨識的第四鎖定插口在此設置在外部噴嘴管4的近端前面上。
圖8示出根據本發明的噴嘴24的附加的示例性實施例，其基本上以上述方式設計並且起作用以使得在此方面可參考以上描述。
然而，在這個示例性實施例中，噴嘴24通過採用卡口緊固件被安裝在施塗裝置25中，該施塗裝置一方面允許噴嘴24主動旋轉並且另一方面提供塗覆劑(例如蠟)。
本發明不限於上述的優選的示例性實施例。而是，可能有同樣利用本發明的概念並且從而落入保護範圍的多種改型和修改。此外，本發明還要求保護髮明主體和獨立於所引用的權利要求的特徵的附屬的權利要求中的特徵。
附圖標記:
I 噴嘴
2 支架
3內部噴嘴管
4外部噴嘴管
5 墊圈
6 墊圈
7 襯墊
8驅動器
9安裝螺釘
10噴嘴開口
11噴嘴開口
12 穿孔
I3 穿孔
14 穿孔
15穿孔
16穿孔
17旋轉軸線
18扳手用表面
19舌部
20壓力件
21鎖定插口
22鎖定插口
23鎖定插 口
24噴嘴
25施塗裝置
權利要求
1.一種用於施塗塗覆劑的噴嘴(I ;24)，所述噴嘴尤其用於在接縫密封期間將蠟施塗在車體部件上或用於在容腔防護期間將防護劑施塗在車體部件上，所述噴嘴具有 a)細長中空的噴頭(3、4)，用於沿所述噴頭的縱向軸線(17)將待施塗的塗覆劑輸送經過所述噴頭(3、4)， b)至少一個噴嘴開口(10、11)，所述噴嘴開口用於分配塗覆劑，其中噴嘴開口(10、11)設置在噴頭(3、4)的側表面中並且相對於噴頭(3、4)的縱向軸線(17)橫向地分配塗覆劑， 其特徵在於， c)噴嘴開口(10、11)能夠圍繞噴頭(3、4)的縱向軸線(17)旋轉，以使得塗覆劑能夠根據噴嘴開口(10、11)的角位置沿不同的方向分配。
2.根據權利要求1所述的噴嘴(I;24)，其特徵在於， a)噴頭(3、4)具有中空的內部噴嘴管(3)和中空的外部噴嘴管(4)，和/或 b)內部噴嘴管(3)和外部噴嘴管(4)共軸線地設置，和/或 c)噴嘴開口(10、11)位於其中的外部噴嘴管(4)相對於內部噴嘴管(3)能夠旋轉，以便相應調節噴嘴開口( 10、11)的角位置，和/或 d)內部噴嘴管(3)是固定的，而外部噴嘴管(4)是能夠旋轉的。
3.根據權利要求2所述的噴嘴(I;24)，其特徵在於， a)塗覆劑通過中空的內部噴嘴管(3)流動到噴嘴開口(10、11)， b)內部噴嘴管(3)在其壁中具有至少一個徑向貫通的穿孔(12、13、14)，所述穿孔在外部噴嘴管(4)處於特定角位置時與外部噴嘴管(4)的壁中的噴嘴開口( 10、11)對齊，以使得塗覆劑能夠從噴嘴開口( 10、11)流出，和/或 c)套筒形襯墊(7)設置在外部噴嘴管(4)和內部噴嘴管(3)之間，其中所述襯墊以環形的方式圍繞內部噴嘴管(3)，和/或 d)襯墊(7)相對於外部噴嘴管固定並且在該襯墊的壁中具有至少一個徑向穿孔(15、16)，所述徑向穿孔與外部噴嘴管(4)的壁中的噴嘴開口( 10、11)對齊，和/或 e)套筒形襯墊(7)在每個穿 孔的區域中具有O型圈密封部，以便密封相應的穿孔。
4.根據權利要求3所述的噴嘴(I;24)，其特徵在於， a)內部噴嘴管(3)與外部噴嘴管(4)一起形成為以外部噴嘴管(4)作為控制元件的旋轉滑閥，其中旋轉滑閥基於外部噴嘴管(4)的角位置釋放或鎖定噴嘴開口(10、11)，和/或 b)旋轉滑閥基於外部噴嘴管(4)的角位置本質上無過渡地釋放或鎖定噴嘴開口(10、11)，和/或 c)內部噴嘴管(3)在其壁中具有多個設置在不同的角位置的徑向連續的穿孔(12、13、14)，和/或 d)多個噴嘴開口(10、11)設置在外部噴嘴管(4)的壁中，其中每個噴嘴開口( 10、11)配置給內部噴嘴管(3)的壁中的穿孔(12、13、14)中的一個。
5.根據前述權利要求中任一所述的噴嘴(I;24)，其特徵在於， a)沿噴頭(3、4)的縱向軸線(17)設置有多個彼此軸向隔開的噴嘴開口(10、11)，和/或 b)不同的噴嘴開口(10、11)沿一條軸向延伸的直線設置，以使得不同的噴嘴開口(10、11)沿同一方向分配塗覆劑。
6.根據前述權利要求中任一所述的噴嘴(I;24)，其特徵在於，所述噴嘴還包括鎖定機構(20、21-24)，其用於將噴嘴開口(10、11)鎖定在限定的角位置。
7.根據權利要求6所述的噴嘴(I;24)，其特徵在於， a)鎖定機構具有至少一個彈性壓力件(20)和至少一個鎖定插口(21-23)，其中壓力件(20)能夠以彈性方式鎖定在鎖定插口(21-23)中，以便將嗔嘴(I ；24)鎖定在限定的角位置，和/或 b)—方面壓力件(20)以及另一方面鎖定插口(21-23)在噴嘴(I ；24)的能夠相對於彼此旋轉的部分中設置，和/或 c)鎖定機構具有多個鎖定插口(21-23)，以便允許噴嘴(I；24)的多個旋轉位置。
8.根據前述權利要求中任一所述的噴嘴(I;24)，其特徵在於， a)噴嘴(I;24)具有扳手用表面(18)，以便允許噴嘴開口(10、11)藉助於扳手旋轉到所期望的旋轉位置，和/或 b)扳手用表面(18)形成在以形狀配合的方式與外部噴嘴管(4)連接的驅動器(8)上，和/或 c)外部噴嘴管(4)在其壁中於前面上具有軸向再進入凹槽，驅動器(8)上的相應的軸向突出舌部(19)接合在所述軸向再進入凹槽中，以便以形狀配合的方式將驅動器(8)與外部噴嘴管(4)連接。
9.根據前述權利要求中任一所述的噴嘴(I;24)，其特徵在於，噴嘴開口(10、11)是能夠旋轉的而沒有任何對旋轉角度的限制。
10.一種用於施塗塗覆劑的施塗裝置(25)，所述施塗裝置尤其用於在接縫密封期間將蠟施塗在車體部件上或用於在容腔防護期間將防護劑施塗在車體部件上，所述施塗裝置具有根據前述權利要求中任一所述的噴嘴(I ;24)。
11.根據權利要求10所述的施塗裝置，其特徵在於，所述施塗裝置還包括樞轉裝置，其用於將噴嘴開口(10、11)旋轉到所期望的角位置。
12.根據權利要求10至11中任一所述的施塗裝置，其特徵在於，所述施塗裝置還包括卡口緊固件，其用於將噴嘴(I ;24)能夠釋放地固定在施塗裝置中。
13.根據權利要求1至9中任一 所述的噴嘴(I；24)的應用，用於在接縫密封期間將蠟施塗在車體部件上或用於在容腔防護期間施塗防護劑在車體部件上。
全文摘要
本發明涉及一種用於施塗塗覆劑的噴嘴(1)，所述噴嘴尤其用於在接縫密封期間將蠟施塗在車體部件上或用於在容腔防護期間將防護劑施塗在車體部件上，其具有細長的中空的噴頭(4)，所述噴頭用於沿其縱向軸線(17)供應待施塗的塗覆劑經過噴頭(4)，以及至少一個用於分配塗覆劑的噴嘴開口(10、11)，其中噴嘴開口(10、11)設置在噴頭(4)的側表面中並且相對於噴頭(4)的縱向軸線(17)側向地分配塗覆劑。建議的是，噴嘴開口(10、11)能夠圍繞噴頭(4)的縱向軸線(17)旋轉，以使得塗覆劑能夠根據噴嘴開口(10、11)的角位置沿不同的方向分配。
文檔編號B05B15/06GK103153484SQ201180048145
公開日2013年6月12日 申請日期2011年8月17日 優先權日2010年8月20日
發明者S·施特勒萊因, M·恩格爾哈特 申請人:杜爾系統有限責任公司, 機器人智能設備有限責任公司