Title:
Lochplatte mit vergrößertem Lochabstand in einem oder beiden Randbereichen einer Düsenreihe
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft eine Lochplatte (1) für eine Applikationsvorrichtung zur Applikation eines Fluids auf ein Bauteil, vorzugsweise eine Kraftfahrzeugkarosserie und/oder ein Anbauteil hierfür. Die Lochplatte (1) umfasst zumindest vier Durchgangslöcher (2.1, 3.1, 3.2, 3.3) zum Durchleiten des Fluids, wobei die Durchgangslöcher (2.1, 3.1, 3.2, 3.3) einer Düsenreihe mit einem Mittenbereich (2) und zwei Randbereichen (3a, 3b) zugeordnet sind und durch Lochabstände (a1, a2, a3, a4, a5) voneinander beabstandet sind, wobei der zumindest eine außenliegendste Lochabstand (a1, a2) der Düsenreihe in zumindest einem Randbereich (3a) größer ist als zumindest ein Lochabstand (a3) im Mittenbereich (2). Die Erfindung umfasst ebenfalls eine Applikationsvorrichtung und ein Applikationsverfahren mit einer solchen Lochplatte (1).




Inventors:
Fritz, Hans-Georg (73760, Ostfildern, DE)
Wöhr, Benjamin (74363, Güglingen, DE)
Kleiner, Marcus (74354, Besigheim, DE)
Bubek, Moritz (71640, Ludwigsburg, DE)
Beyl, Timo (74354, Besigheim, DE)
Application Number:
DE102016000390A
Publication Date:
07/20/2017
Filing Date:
01/14/2016
Assignee:
Dürr Systems AG, 70435 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102013002413A1N/A2014-08-14
DE102010019612A1N/A2011-11-10



Foreign References:
57699461998-06-23
WO2014121926A12014-08-14
Attorney, Agent or Firm:
v. Bezold & Partner Patentanwälte - PartG mbB, 80799, München, DE
Claims:
1. Lochplatte (1) für eine Applikationsvorrichtung zur Applikation eines Fluids auf ein Bauteil, vorzugsweise eine Kraftfahrzeugkarosserie und/oder ein Anbauteil hierfür, mit zumindest vier Durchgangslöchern (2.1, 3.1, 3.2, 3.3) zum Durchleiten des Fluids, wobei die Durchgangslöcher (2.1, 3.1, 3.2, 3.3) einer Düsenreihe mit einem Mittenbereich (2) und zwei Randbereichen (3a, 3b) zugeordnet sind und durch Lochabstände (a1, a2, a3, a4, a5) voneinander beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine außenliegendste Lochabstand (a1, a2) der Düsenreihe in zumindest einem Randbereich (3a) größer ist als zumindest ein Lochabstand (a3) im Mittenbereich (2).

2. Lochplatte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (1) nur eine einzige Düsenreihe zur Applikation des Fluides aufweist.

3. Lochplatte (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenreihe zentriert linear ausgerichtet ist und/oder Mittelachsen aller Durchgangslöcher (2.1, 3.1, 3.2, 3.3) der Düsenreihe linear ausgerichtet sind und zwar vorzugsweise entlang ein und derselben Ausrichtgeraden (4).

4. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Durchgangslöcher (2.1, 3.1, 3.2, 3.3) der Düsenreihe einheitlich ausgebildet sind.

5. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der außenliegendste Lochabstand (a1) der Düsenreihe in zumindest einem Randbereich (3a) den größten Lochabstand der Düsenreihe aufweist.

6. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei außenliegendsten Lochabstände (a1, a2) der Düsenreihe in zumindest einem Randbereich (3a) größer sind als zumindest ein Lochabstand (a3) im Mittenbereich (2).

7. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei außenliegendsten Lochabstände (a1, a2) in zumindest einem Randbereich (3a) einheitlich (a1 = a2) oder uneinheitlich (a1 ≠ a2) ausgebildet sind.

8. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
– der Mittenbereich (2) zumindest zwei, zumindest drei oder zumindest vier Lochabstände (a3) aufweist, und/oder
– der zumindest eine Randbereich (3a) zumindest zwei oder zumindest drei Lochabstände (a1, a2) aufweist.

9. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochabstände (a3) im Mittenbereich (2) einheitlich ausgebildet sind, so dass die Durchgangslöcher (2.1) im Mittenbereich (2) gleichmäßig voneinander beabstandet sind, und/oder alle Durchgangslöcher (2.1) im Mittenbereich (2) einheitlich ausgebildet sind.

10. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
– der außenliegendste Lochabstand (a1) in dem einen Randbereich (3a) der Düsenreihe einheitlich oder uneinheitlich ausgebildet ist relativ zu dem außenliegendsten Lochabstand (a5) in dem anderen Randbereich (3b), oder
– dass die zumindest zwei außenliegendsten Lochabstände (a1, a2) in dem einen Randbereich (3a) der Düsenreihe einheitlich oder uneinheitlich ausgebildet sind relativ zu den zumindest zwei außenliegendsten Lochabständen (a4, a5) in dem anderen Randbereich (3b).

11. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine außenliegendste Lochabstand (a1, a2) in dem einen Randbereich (3a) größer ist als zumindest ein Lochabstand (a3) im Mittenbereich (2) und der zumindest eine außenliegendste Lochabstand (a1, a2) in dem anderen Randbereich (3b) einheitlich ausgebildet ist relativ zu dem zumindest einen Lochabstand (a3) im Mittenbereich (2).

12. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenreihe zur Ausbildung einer Fluidapplikation mit im Wesentlichen trapezförmigem Querschnitts-Profil (6) ausgeführt ist.

13. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise alle Durchgangslöcher (2.1, 3.1, 3.2, 3.3) der Düsenreihe jeweils eine Locheinmündung (30) an der stromaufwärts gelegenen Seite der Lochplatte (1) und eine Lochausmündung (40) an der stromabwärts gelegenen Seite der Lochplatte (1) aufweisen und einen Rohrstummel (70) als dreidimensionale Strukturierung an der stromabwärts gelegenen Seite der Lochplatte (1), wobei die Locheinmündungen (30) einen größeren Durchlassquerschnitt aufweisen als die Lochausmündungen (40) und/oder die Rohrstummel (70) eine äußere Mantelfläche aufweisen, die sich zum freien Ende des jeweiligen Rohrstummels (70) hin verjüngt, insbesondere konisch.

14. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Randbereiche (3a, 3b) symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sind oder die Düsenreihe insgesamt symmetrisch ausgebildet ist, insbesondere achssymmetrisch und/oder spiegelsymmetrisch relativ zu einer quer zur Düsenreihe verlaufenden Symmetrieachse (S).

15. Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
– der außenliegendste Lochabstand (a1) in zumindest einem Randbereich (3a) um maximal den Faktor 2 oder 3 größer ist als jeweils ein Lochabstand (a3) im Mittenbereich (2), oder
– die zumindest zwei außenliegendsten Lochabstände (a1, a2) der Düsenreihe in zumindest einem Randbereich (3a) um jeweils maximal den Faktor 2 oder 3 größer sind als jeweils ein Lochabstand (a3) im Mittenbereich (2).

16. Applikationsvorrichtung zur Applikation eines Fluids, mit mindestens einer Lochplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

17. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung zur druckgleichen Fluid-Anströmung über die gesamte Düsenreihe ausgeführt ist.

18. Applikationsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung zur vom Mittenbereich (2) unabhängig steuerbaren Fluid-Anströmung zumindest eines Randbereichs (3a) ausgeführt ist.

19. Applikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Randbereiche (3a, 3b) mit derselben Fluid-Fördereinheit verbunden sind oder mit jeweils einer eigenen Fluid-Fördereinheit verbunden sind.

20. Applikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung zur Applikation eines Fluids mit einer Viskosität von über 50 mPas, über 80 mPas oder über 100 mPas ausgeführt ist.

21. Applikationsverfahren zur Applikation eines Fluides, wobei das Fluid mittels einer Lochplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer Applikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20 auf ein Bauteil appliziert wird.

22. Applikationsverfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid aus einer einzigen Düsenreihe appliziert wird.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Lochplatte (z. B. Blende) für eine Applikationsvorrichtung (z. B. ein Applikationsgerät) zur Applikation eines Fluides auf ein Bauteil, insbesondere eine Kraftfahrzeugkarosserie und/oder ein Anbauteil hierfür. Die Erfindung betrifft ferner eine Applikationsvorrichtung und ein Applikationsverfahren, bei denen eine solche Lochplatte Verwendung findet.

Aus der DE 10 2013 002 413 A1 ist bereits eine Lochplatte für ein Applikationsgerät zur insbesondere oversprayfreien Applikation eines Beschichtungsmittels bekannt. Die Lochplatte umfasst dabei mehrere Durchgangslöcher zur Applikation des Beschichtungsmittels, wobei die Durchgangslöcher in mehreren Düsenreihen matrixförmig und somit in einer 2-dimensionalen Konfiguration angeordnet sind. Dadurch können randscharfe Beschichtungsmittelbahnen erzeugt werden. Nachteilhaft daran ist allerdings, dass die randscharfen Beschichtungsmittelbahnen zur Überlappung ungeeignet sind, da sie ein zumindest nahezu rechteckiges Querschnittsprofil aufweisen. 13 zeigt z. B. einen nahezu perfekten Stoß zweier Beschichtungsmittelbahnen B1* und B2* mit einem rechteckigen Querschnittsprofil. Ein solcher perfekter Stoß sollte eine Varianz von +/–50 μm aufweisen, was zu einer in 13 rechts gezeigten resultierenden Optimalbeschichtung führen würde. Ein derart perfekter Stoß ist in der Praxis z. B. aufgrund Toleranzen nicht oder nur mit erheblichem Aufwand möglich ist. 14 zeigt zwei Beschichtungsmittelbahnen B1* und B2* mit rechteckigem Querschnittsprofil, die sich im Stoß-/Überlappungsbereich nicht berühren oder überlappen, was zu einer in 14 rechts gezeigten nachteiligen Delle in der resultierenden Beschichtung führt. 15 zeigt zwei Beschichtungsmittelbahnen B1* und B2* mit rechteckigem Querschnittsprofil, die sich im Stoß-/Überlappungsbereich so überlappen, dass es zu einer Überbeschichtung kommt, was zu einem in 15 rechts gezeigten nachteilhaftem Berg oder Überhöhung in der resultierenden Beschichtung führt.

Aus der DE 10 2010 019 612 A1 ist ein Applikationsgerät bekannt, das ein für die Überlappung von Beschichtungsmittelbahnen geeigneteres Querschnittsprofil in Form eines Trapezes offenbart. Das Trapezprofil wird dabei durch mehrere Durchgangslöcher zur Applikation des Beschichtungsmittels erzeugt, wobei die Durchgangslöcher in mehreren Düsenreihen matrixförmig und somit in einer 2-dimensionalen Konfiguration angeordnet sind. Verschieden große Düsendurchmesser, regelmäßig oder flächig verteilt, verfolgen insbesondere das Ziel einer verbesserten Auflösung bei flächiger Beschichtung. Die 2-dimensionale Konfiguration, mit Düsendurchmessern gleicher oder unterschiedlicher Größe, und das dadurch erzeugte Trapezprofil weisen zunächst aufgrund der Vielzahl der Durchgangslöcher eine hohe Komplexität auf. Darüber hinaus ergibt sich durch die 2-dimensionale Konfiguration ein ungewünscht hoher Beschichtungsmittelstrom, insbesondere dann, wenn das Beschichtungsmittel, wie üblich bei der Beschichtung von Kraftfahrzeugkarosserien, kontinuierlich appliziert wird. Die 2-dimensionale Konfiguration führt außerdem dazu, dass beim Applizieren einer Beschichtungsmittelbahn Beschichtungsmittel aus einer relativ zur Bewegungsrichtung nachgelagerten Düsenreihe auf Beschichtungsmittel aus einer relativ zur Bewegungsrichtung vorgelagerten Düsenreihe appliziert wird, was nachteilig zu Beschichtungsmittelspritzern führen kann, weil Beschichtungsmittel auf noch nicht ausreichend getrocknetes oder erstarrtes Beschichtungsmittel auftrifft.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte und/oder alternative Lochplatte zu schaffen, insbesondere eine Lochplatte, die einen verbesserten Stoß- oder Überlappungsbereich zweier Fluidbahnen und/oder einen zumindest im Wesentlichen fluidspritzerfreien Fluidauftrag ermöglicht.

Diese Aufgabe kann durch die Merkmale der Haupt- und Nebenansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung entnommen werden.

Die Erfindung schafft eine Lochplatte (z. B. Blende, Streifen, Plättchen etc.) für eine Applikationsvorrichtung (z. B. ein Applikationsgerät) zur Applikation eines Fluides auf ein Bauteil, insbesondere eine Kraftfahrzeugkarosserie und/oder ein Anbauteil hierfür.

Die Lochplatte und/oder die Applikationsvorrichtung dient insbesondere zur zerstäubungs- und/oder maskierungsfreien Applikation des Fluides.

Das Fluid kann z. B. ein Beschichtungsmittel sein, insbesondere ein Lack, ein Dichtstoff, ein Trennmittel, eine Funktionsschicht oder ein Klebstoff.

Das Fluid weist vorzugsweise eine Viskosität von größer 50 mPas, größer 80 mPas oder sogar größer 100 mPas, insbesondere gemessen bei einer Scherrate von 1000 s–1, auf. Dabei kann das Fluid ein newtonsches oder ein nicht-newtonsches Fließverhalten aufweisen.

Die Lochplatte weist vorzugsweise zumindest vier oder zumindest fünf Durchgangslöcher zum Durchleiten des Fluides auf. Die Durchgangslöcher sind zweckmäßig in einer vorzugsweise im Wesentlichen linear ausgerichteten Düsenreihe angeordnet, wobei die Düsenreihe zwei Randbereiche und einen sich zweckmäßig zwischen den zwei Randbereichen erstreckenden Mittenbereich aufweist. Die Durchgangslöcher können insbesondere durch Lochabstände voneinander beabstandet sein.

Die Lochplatte zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der zumindest eine außenliegendste Lochabstand der Düsenreihe in zumindest einem Randbereich größer ist als zumindest ein Lochabstand im Mittenbereich, so dass vorzugsweise eine Fluidapplikation (z. B. Fluidbahn) mit im Wesentlichen trapezprofilförmigem Querschnittsprofil ermöglichbar ist (z. B. im Wesentlichen rechtwinkliges, gleichschenkliges oder ungleichschenkliges Trapez-Querschnittsprofil).

Der zumindest eine außenliegendste Lochabstand entspricht insbesondere dem von außen ersten Lochabstand der Düsenreihe in dem zumindest einen Randbereich.

Die zumindest zwei, zumindest drei und/oder zumindest vier außenliegendsten Lochabstände entsprechen insbesondere den zwei, drei und/oder vier von außen ersten Lochabständen der Düsenreihe in dem zumindest einen Randbereich.

Die Abstufung und somit zweckgemäße Lochabstandsvergrößerung kann nur für den außenliegendsten und somit den von außen ersten Lochabstand in nur einem Randbereich oder beiden Randbereichen erfolgen.

Die Abstufung und somit zweckgemäße Lochabstandsvergrößerung kann aber auch über die zumindest zwei, zumindest drei und/oder zumindest vier außenliegendsten und somit mindestens zwei, mindestens drei und/oder mindestens vier von außen ersten Lochabständen in nur einem Randbereich oder beiden Randbereichen erfolgen.

Bei einer Lochabstandvergrößerung in nur einem Randbereich kann vorzugsweise eine Fluidapplikation (z. B. Fluidbahn) mit im Wesentlichen rechtwinkligem Trapez-Querschnittsprofil erzeugt werden.

Bei einer Lochabstandvergrößerung in beiden Randbereichen kann vorzugswese eine Fluidapplikation (z. B. Fluidbahn) mit im Wesentlichen gleich- oder ungleichschenkligem Trapez-Querschnittsprofil erzeugt werden.

Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine verbesserte Schichtdickenverteilung im Stoß- oder Überlappungsbereich zweier Fluidapplikationen (z. B. Fluidbahnen), was zu optisch einheitlichen Fluidflächen (z. B. Beschichtungsflächen) führt, zweckmäßig ohne Schichtdickenschwankungen, die mit dem menschlichen Auge nachteilhaft erkennbar wären. Alternativ oder ergänzend ermöglicht die Erfindung insbesondere, dass durch Applikation des Fluids aus vorzugsweise nur einer einzigen Düsenreihe und somit einer 1-dimensionalen Düsenkonfiguration Applikationsspritzer reduziert oder gänzlich vermieden werden, weil die Düsenreihe das Fluid direkt auf das Bauteil appliziert, gegebenenfalls mit Ausnahme eines eventuellen Stoß- oder Überlappungsbereichs zweier Fluidapplikationen, wobei in dem Stoß- oder Überlappungsbereich das zuvor applizierte Fluid aber üblicherweise bereits ausreichend getrocknet oder erstarrt ist und somit nicht mehr oder zumindest nur stark reduziert zu Fluidspritzern neigt.

Mittels der erfindungsgemäßen Lochplatte kann eine Abstandstoleranz zwischen zwei zweckmäßig randscharfen Fluidapplikationen (z. B. Fluidbahnen) auf bis zu +/–150 μm, +/–200 μm, +/–500 μm, +/–1 mm oder sogar +/–2 mm erreicht werden.

Es ist möglich, dass die Lochplatte nur eine einzige Düsenreihe zur Applikation des Fluides aufweist, so dass vorzugsweise eine 1-dimensionale Düsenkonfiguration ermöglicht werden kann.

Es ist möglich, dass die Düsenreihe zentriert linear ausgerichtet ist und/oder Mittelachsen vorzugsweise aller Durchgangslöcher der Düsenreihe linear ausgerichtet sind, z. B. entlang ein und derselben Ausrichtgeraden (zweckmäßig gerade Ausrichtlinie).

Es ist möglich, dass vorzugsweise alle Durchgangslöcher der Düsenreihe einheitlich (z. B. im Wesentlichen gleich) ausgeführt sind.

Der außenliegendste Lochabstand der Düsenreihe in zumindest einem Randbereich kann zweckmäßig den größten Lochabstand der Düsenreihe aufweisen.

Die zumindest zwei außenliegendsten Lochabstände der Düsenreihe in zumindest einem Randbereich können größer sein als zumindest ein Lochabstand im Mittenbereich.

Die zumindest zwei außenliegendsten Lochabstände in zumindest einem Randbereich können z. B. einheitlich (zweckmäßig im Wesentlich gleich groß) oder uneinheitlich (zweckmäßig unterschiedlich groß) ausgebildet sein.

Der Mittenbereich kann vorzugsweise zumindest zwei, zumindest drei oder zumindest vier Lochabstände aufweisen und somit zweckmäßig zumindest drei, zumindest vier oder zumindest fünf Durchgangslöcher.

Der zumindest eine Randbereich kann z. B. zumindest zwei oder zumindest drei Lochabstände aufweisen.

Es ist möglich, dass die Lochabstände im Mittenbereich einheitlich (zweckmäßig im Wesentlichen gleich groß) ausgebildet sind, so dass die Durchgangslöcher im Mittenbereich gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Alternativ oder ergänzend können die Durchgangslöcher im Mittenbereich zweckmäßig einheitlich ausgebildet sein.

Es ist möglich, dass der außenliegendste Lochabstand in dem einen Randbereich der Düsenreihe einheitlich (z. B. im Wesentlichen gleich) oder uneinheitlich (z. B. unterschiedlich) ausgebildet ist relativ zu dem außenliegendsten Lochabstand in dem anderen Randbereich.

Es ist ebenfalls möglich, dass die zumindest zwei außenliegendsten Lochabstände in dem einen Randbereich der Düsenreihe einheitlich (z. B. im Wesentlichen gleich) oder uneinheitlich (z. B. unterschiedlich) ausgebildet sind relativ zu den zumindest zwei außenliegendsten Lochabständen in dem anderen Randbereich.

Der zumindest eine außenliegendste Lochabstand in dem einen Randbereich kann z. B. größer sein als zumindest ein Lochabstand im Mittenbereich und der zumindest eine außenliegendste Lochabstand in dem anderen Randbereich kann einheitlich (z. B. im Wesentlichen groß) ausgebildet sein relativ zu dem zumindest ein Lochabstand im Mittenbereich.

Es können vorzugsweise alle Durchgangslöcher der Düsenreihe jeweils eine Locheinmündung an der stromaufwärts gelegenen Seite der Lochplatte und eine Lochausmündung an der stromabwärts gelegenen Seite der Lochplatte aufweisen und z. B. einen Rohrstummel als dreidimensionale Strukturierung an der stromabwärts gelegenen Seite der Lochplatte.

Die Locheinmündungen können z. B. einen größeren Durchlassquerschnitt aufweisen als die Lochausmündungen und/oder die Rohrstummel können zweckmäßig eine äußere Mantelfläche aufweisen, die sich zum freien Ende des jeweiligen Rohrstummels hin verjüngt, insbesondere konisch.

Die zwei Randbereiche können z. B. symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Düsenreihe insgesamt symmetrisch ausgebildet, insbesondere achssymmetrisch und/oder spiegelsymmetrisch relativ zu einer quer zur Düsenreihe verlaufenden Symmetrieachse.

Es ist möglich, dass der außenliegendste Lochabstand in zumindest einem Randbereich um maximal den Faktor 2 oder 3 größer ist als jeweils ein Lochabstand im Mittenbereich.

Es ist möglich, dass die zumindest zwei außenliegendsten Lochabstände der Düsenreihe in zumindest einem Randbereich um jeweils maximal den Faktor 2 oder 3 größer sind als jeweils ein Lochabstand im Mittenbereich.

Es ist möglich, dass vorzugsweise alle Durchgangslöcher der Düsenreihe einheitlich (zweckmäßig im Wesentlichen identisch) ausgebildet sind, insbesondere den gleichen Durchlassquerschnitt aufweisen.

Die Düsenreihe kann insbesondere zur Ausbildung einer Fluidapplikation (z. B. Fluidbahn) mit im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitts-Profil ausgeführt sein (z. B. im Wesentlichen rechtwinkliges, gleichschenkliges oder ungleichschenkliges Trapez-Querschnitts-Profil), so dass sich die Düsenreihe insbesondere zur Erzeugung überlappungsoptimierter Fluidbahnen eignet.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Locheinmündungen der Durchgangslöcher der Düsenreihe einen größeren Durchlassquerschnitt auf als die Lochausmündung.

Die Erfindung ist nicht auf eine Lochplatte beschränkt, sondern umfasst auch eine Applikationsvorrichtung, z. B. ein Applikationsgerät, zur Applikation eines Fluides, wobei die Applikationsvorrichtung mindestens eine Lochplatte wie hierin offenbart aufweist.

Es ist möglich, dass die Applikationsvorrichtung ausgeführt ist, um eine druckgleiche Fluid-Anströmung über die gesamte Düsenreihe und somit über zweckmäßig alle Durchgangslöcher zu gewährleisten.

Es ist ebenfalls möglich, dass die Applikationsvorrichtung ausgeführt ist, um eine vom Mittenbereich unabhängig steuerbare (z. B. regelbare) Fluid-Anströmung des zumindest einen Randbereichs zu gewährleisten.

Die zwei Randbereiche können z. B. durch dieselbe Fluid-Fördereinheit mit Fluid versorgt werden oder durch jeweils eine eigene Fluid-Fördereinheit, so dass insbesondere jeder Randbereich durch eine getrennt steuerbare (z. B. regelbare) Fluid-Fördereinheit mit Fluid versorgbar ist.

Die Applikationsvorrichtung dient vorzugsweise zur Applikation eines Fluides mit einer Viskosität von über 50 mPas, über 80 mPas oder über 100 mPas, insbesondere bei einer Scherrate von 1000 s–1. Dabei kann das Fluid ein newtonsches oder ein nicht-newtonsches Fließverhalten aufweisen.

Die Erfindung umfasst darüber hinaus ein Applikationsverfahren zur Applikation eines Fluides mittels einer Applikationsvorrichtung und/oder zumindest einer Lochplatte wie hierin offenbart.

Dabei ist es insbesondere möglich, dass das Fluid aus einer einzigen Düsenreihe der Lochplatte appliziert wird.

Zu erwähnen ist, dass das Fluid vorzugsweise ein Beschichtungsmittel ist, z. B. ein Lack, ein Dichtstoff, ein Trennmittel, ein Klebstoff etc., und/oder zur Ausbildung einer Funktionsschicht dienen kann.

Unter die Kategorie Funktionsschicht fallen insbesondere Schichten, die eine Oberflächenfunktionalisierung zur Folge haben, wie z. B. Haftvermittler, Primer oder auch Schichten zur Verringerung der Transmission.

Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, die Lochplatte wie hierin beschrieben durch Merkmale der WO 2014/121926 A1, insbesondere deren Ansprüche, zu ergänzen, so dass der Inhalt dieser Patentanmeldung der vorliegenden Offenbarung in vollem Umfang zuzurechnen.

Die erfindungsgemäße Lochplatte kann insbesondere Locheinmündungen an der stromaufwärts gelegenen Seite der Lochplatte und Lochausmündungen an der stromabwärts gelegenen Seite der Lochplatte aufweisen und z. B. dreidimensionale Strukturierungen an der stromaufwärts gelegenen Seite der Lochplatte und/oder an der stromabwärts gelegenen Seite der Lochplatte umfassen.

Es ist möglich, dass die Locheinmündungen strömungstechnisch optimiert sind, insbesondere düsenförmig, und/oder dass die Locheinmündungen einen größeren (Durchlass-)Querschnitt aufweisen als die Lochausmündungen.

Es ist möglich, dass als Strukturierungen Rohrstummel dienen, die von der stromabwärts gelegenen Seite der Lochplatte hervorstehen und in die die Durchgangslöcher übergehen, um insbesondere die Benetzungsfläche an den Lochausmündungen zu verringern.

Die Rohrstummel können z. B. eine äußere Mantelfläche aufweisen, die sich zum freien Ende des jeweiligen Rohrstummels hin verjüngt, insbesondere konisch.

Die Lochplatte kann z. B. am Rand eine größere Dicke aufweisen als in einem mittigen Bereich mit den Durchgangslöchern.

Es ist möglich, dass vorzugsweise alle Durchgangslöcher in der Lochplatte mindestens teilweise durch ein ätztechnisches Herstellungsverfahren hergestellt sind, insbesondere Trockenätzen oder Nassätzen.

Die Lochplatte kann insbesondere mindestens teilweise aus einem Halbleitermaterial bestehen, z. B. aus einem der folgenden Materialien: Silizium, Siliziumdioxid, Siliziumcarbid, Gallium, Galliumarsenid und/oder Indiumphosphid.

Die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind miteinander kombinierbar. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen offenbart oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Figuren.

1 zeigt eine Lochplatte mit einer Düsenreihe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

2 zeigt eine Lochplatte mit einer Düsenreihe gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

3 zeigt eine Lochplatte mit einer Düsenreihe gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung,

4 zeigt eine Lochplatte mit einer Düsenreihe gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung,

5A zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung zweier durch eine erfindungsgemäße Lochplatte erzeugter Fluidapplikationen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

5B zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer durch eine erfindungsgemäße Lochplatte erzeugte Fluidapplikation gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

6 zeigt eine Querschnittsansicht durch ein Durchgangsloch einer Lochplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

7A zeigt eine Querschnittsansicht durch ein Durchgangsloch einer Lochplatte in einer anderen Variante gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

7B zeigt die Querschnittsansicht aus 7A mit Beschichtungsmittel in dem Durchgangsloch,

8A zeigt eine Abwandlung von 7A mit einem zusätzlichen Rohrstummel zur Verringerung der Benetzungsfläche gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

8B zeigt die Querschnittsansicht aus 8A mit Beschichtungsmittel in dem Durchgangsloch,

9 zeigt eine Abwandlung von 8A mit einem konisch zulaufenden Rohrstummel gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

10A zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch eine Lochplatte mit einem verstärkten Rand und einem dünneren mittigen Bereich mit den Durchgangslöchern gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

10B zeigt eine Abwandlung von 10A gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

11 zeigt eine Abwandlung von 6 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

12A zeigt eine Applikationsvorrichtung (Applikationsgerät) mit einer Lochplatte gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

12B zeigt eine Applikationsvorrichtung (Applikationsgerät) gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

13 zeigt zwei Beschichtungsmittelbahnen gemäß Stand der Technik,

14 zeigt zwei Beschichtungsmittelbahnen gemäß Stand der Technik und

15 zeigt zwei Beschichtungsmittelbahnen gemäß Stand der Technik.

Die unter Bezugnahme auf die Figuren beschriebenen Ausführungsformen stimmen teilweise überein, so dass für ähnliche oder identische Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden, und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung einer oder mehrerer anderer Ausführungsformen verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.

1 zeigt eine Lochplatte 1 für eine Applikationsvorrichtung zur vorzugsweise zerstäubungsfreien und maskierungsfreien Applikation eines Fluides auf ein Bauteil, z. B. eine Kraftfahrzeugkarosserie und/oder ein Anbauteil hierfür.

Die Lochplatte 1 umfasst sieben Durchgangslöcher 2.1, 3.1, 3.2 und 3.3 zum Durchleiten des Fluids, wobei die Durchgangslöcher 2.1, 3.1, 3.2 und 3.3 einer Düsenreihe mit einem Mittenbereich 2 und zwei Randbereichen 3a und 3b zugeordnet sind und durch Lochabstände a1, a2 und a3 voneinander beabstandet sind.

Die Düsenreihe umfasst insbesondere einen Mittenbereich 2 mit vier Durchgangslöchern 2.1, einen ersten in 1 linken Randbereich 3a mit zwei Durchgangslöchern 3.1 und 3.2 und einen zweiten in 1 rechten Randbereich 3b mit einem Durchgangsloch 3.3.

Der erste Randbereich 3a umfasst zwei außenliegendste Lochabstände a1 und a2. Der zweite Randbereich 3b umfasst einen außenliegendsten Lochabstand a3.

Die zwei außenliegendsten Lochabstände a1 und a2 im Randbereich 3a sind größer als die Lochabstände a3 im Mittenbereich.

Die Durchgangslöcher 2.1 im Mittenbereich 2 sind mittels gleich großer Lochabstände a3 gleichmäßig voneinander beabstandet.

Der außenliegendste Lochabstand a3 im Randbereich 3b ist einheitlich zu den Lochabständen a3 im Mittenbereich 2 ausgebildet.

Die zwei außenliegendsten Lochabstände a1 und a2 im Randbereich 3a können zweckmäßig einheitlich (a1 = a2) oder uneinheitlich (a1 ≠ a2) ausgebildet sein.

Die Lochplatte 1 umfasst nur eine einzige Düsenreihe, wobei die Düsenreihe entlang einer geraden Ausrichtlinie (Ausrichtgeraden) 4 zentriert linear ausgerichtet ist, so dass die Mittelachsen vorzugsweise aller Durchgangslöcher 2.1, 3.1, 3.2 und 3.3 der Düsenreihe linear ausgerichtet sind und zwar entlang ein und derselben Ausrichtgeraden 4.

Die Durchgangslöcher 2.1, 3.1, 3.2 und 3.3 der Düsenreihe sind vorzugsweise einheitlich und somit im Wesentlichen identisch ausgeführt.

Der Doppelpfeil 5 kennzeichnet die zwei möglichen Bewegungsrichtungen der Lochplatte 1 relativ zu dem Bauteil.

2 zeigt eine Lochplatte 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Bei der in 2 gezeigten Lochplatte 1 findet die Abstufung und somit Lochabstandsvergrößerung in beiden Randbereichen 3a und 3b statt.

So können die Durchgangslöcher 3.1 und 3.2 des ersten Randbereichs 3a mittels der Lochabstände a1 und a2 voneinander beabstandet sein und die Durchgangslöcher 3.1 und 3.2 des zweiten Randbereichs 3b mittels der Lochabstände a4 und a5.

Die Lochabstände a1, a2, a4 und a5 sind allesamt größer als die einheitlichen Lochabstände a3 im Mittenbereich 2.

Die zwei außenliegendsten Lochabstände a1 und a2 im Randbereich 3a können dabei einheitlich oder uneinheitlich ausgebildet sein relativ zu den zwei außenliegendsten Lochabständen a4 und a5 im Randbereich 3b (a1 = a5; a1 ≠ a5; a2 = a4; a2 ≠ a4).

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform kann, im Gegensatz zu 1, die Düsenreihe insgesamt symmetrisch ausgebildet sein, insbesondere achssymmetrisch und/oder spiegelsymmetrisch relativ zu einer quer zur Düsenreihe verlaufenden Symmetrieachse S.

3 zeigt eine Lochplatte 1 gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung.

Bei der in 3 gezeigten Lochplatte 1 erfolgt die Lochabstandsvergrößerung in beiden Randbereichen 3a und 3b. Die zwei Randbereiche 3a und 3b umfassen dabei aber nicht wie in 2 jeweils zwei Lochabstände, sondern jeweils nur einen Lochabstand a1 und a4.

Die außenliegendste Lochabstand a1 im Randbereich 3a kann dabei einheitlich oder uneinheitlich ausgebildet sein relativ zu dem außenliegendsten Lochabstand a4 im Randbereich 3b (a1 = a4; a1 ≠ a4).

4 zeigt eine Lochplatte 1 gemäß einer wiederum anderen Ausführungsform der Erfindung.

Bei der in 4 gezeigten Lochplatte 1 ist nur der außenliegendste Lochabstand a1 der Düsenreihe im Randbereich 3a größer als die einheitlichen Lochabstände a3 im Mittenbereich 2.

Der außenliegendste Lochabstand a3 im Randbereich 3b ist einheitlich zu den Lochabständen a3 im Mittenbereich 2 ausgebildet.

5A zeigt eine schematische Darstellung des Querschnitts durch zwei Fluidbahnen B1 und B2, die mittels einer Lochplatte 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erzeugt werden können.

Die Querschnitte der Beschichtungsmittelbahnen B1 und B2 weisen eine im Wesentlichen gleichschenklige Trapezform 6 auf und überlappen sich in einem Stoß- oder Überlappungsbereich. Die Abstandstoleranz zwischen den zwei Fluidbahnen B1 und B2 kann sich im Bereich von +/– 150 μm, +/–200 μm, +/–500 μm, +/–1 mm oder sogar +/–2 mm abspielen. Die Trapezform 6 führt zu einer in 5A rechts gezeigten Optimalbeschichtung insbesondere im Überlappungsbereich.

5B zeigt eine schematische Darstellung des Querschnitts einer Fluidbahn 81, die mittels einer Lochplatte 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erzeugt werden kann. Der Querschnitt weist eine im Wesentlichen rechtwinklige Trapezform 6 auf.

Die Lochplatte 1 gemäß den 1 bis 4 dient zweckmäßig zur Verwendung mit einer Applikationsvorrichtung zum Applizieren eines Fluides. Die Applikationsvorrichtung kann ausgeführt sein, um eine im Wesentlichen druckgleiche Anströmung des Fluides über die gesamte Düsenreihe zu gewährleisten.

Allerdings kann die Applikationsvorrichtung auch ausgeführt sein, um eine vom Mittenbereich 2 unabhängig steuerbare (z. B. regelbare) Fluid-Anströmung des zumindest einen Randbereichs 3a oder 3b zu ermöglichen.

Die beiden Randbereiche 3a und 3b können z. B. über dieselbe Fluid-Fördereinheit oder durch jeweils eine eigene Fluid-Fördereinheit mit Fluid versorgt werden.

Die 6 bis 11 illustrieren Durchgangslochausbildungen gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, gemäß denen die jeweiligen Durchgangslöcher 2.1, 3.1, 3.2 und 3.3 der Düsenreihe ausgeführt sein können. Die Lochplatte 1 und insbesondere die Durchgangslöcher können dabei ausgeführt sein, wie in WO 2014/121926 A1 offenbart, so dass der Inhalt dieser Patentanmeldung der vorliegenden Offenbarung in vollem Umfang zuzurechnen.

6 zeigt eine Querschnittsansicht durch eine Lochplatte 1 im Bereich eines der Durchgangslöcher, wobei der Pfeil in der Querschnittsansicht die Strömungsrichtung des Beschichtungsmittels durch das Durchgangsloch angibt. Aus der Querschnittsansicht ist ersichtlich, dass das Durchgangsloch eine strömungstechnisch optimierte Locheinmündung 30 aufweist, wodurch der Strömungswiderstand des Durchgangslochs verringert wird.

Darüber hinaus weist die Lochplatte 1 auf der stromabwärts gelegenen Seite am Umfangsrand der Durchgangslöcher jeweils eine Strukturierung auf, welche die Benetzungsneigung verringert.

Die 7A und 7B zeigen eine alternative Querschnittsansicht durch die Lochplatte 1 im Bereich eines Durchgangslochs, wobei 7A das Durchgangsloch ohne ein Beschichtungsmittel zeigt, wohingegen in 7B ein Beschichtungsmittel (z. B. Fluid) 50 dargestellt ist.

Daraus ist ersichtlich, dass das Beschichtungsmittel 50 eine Benetzungsfläche 60 an der stromabwärts gelegenen Oberfläche der Lochplatte 1 benetzt, was eine strahlförmige Ablösung des Beschichtungsmittels 50 von der Lochplatte 1 erschwert.

Die 8A und 8B zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit einer verringerten Benetzungsneigung. Hierzu weist die Lochplatte 1 jeweils am Umfangsrand der einzelnen Durchgangslöcher einen Rohrstummel 70 auf, wobei das Durchgangsloch in den Rohrstummel 70 übergeht, so dass die Stirnfläche des Rohrstummels 70 am freien Ende des Rohrstummels 70 eine Benetzungsfläche 80 bildet. Die Benetzungsfläche 80 ist also auf die freie Stirnfläche des Rohrstummels 70 beschränkt und damit wesentlich kleiner als die Benetzungsfläche 60 gemäß 7A. Dadurch wird die Ablösung des Beschichtungsmittels 50 von der Lochplatte 1 erleichtert.

Der Rohrstummel 70 weist zwischen der stromabwärts gelegenen Seite der Lochplatte 1 und dem freien Ende des Rohrstummels 70 z. B. eine Länge L auf, die vorzugsweise größer als 50 μm, 70 μm, oder 100 μm und/oder kleiner als 200 μm, 170 μm oder 150 μm ist, so dass der Rohrstummel 70 z. B. eine Länge L zwischen 50 bis 200 μm, 70 bis 170 μm oder 100 bis 150 μm aufweisen kann.

9 zeigt eine Abwandlung von 8A, wobei die äußere Mantelfläche des Rohrstummels 70 zum freien Ende des Rohrstummels 70 konisch zuläuft, so dass die Benetzungsfläche am freien Ende des Rohrstummels 70 minimal ist.

10A zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch eine Lochplatte 1, die teilweise mit den vorstehend beschriebenen Lochplatten übereinstimmt, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Lochplatte 1 außen einen relativ dicken Rand 90 und in der Mitte einen dünneren Bereich 100 mit den Durchgangslöchern aufweist. Der dicke Rand 90 der Lochplatte 1 sorgt hierbei für eine ausreichende mechanische Stabilität, während die Herabsetzung der Dicke in dem Bereich 100 mit den Durchgangslöchern dafür sorgt, dass die Durchgangslöcher nur einen relativ geringen Strömungswiderstand bieten.

10B zeigt eine Abwandlung von 10A, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung zu 10A verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.

Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass der Bereich 100 hierbei nur einseitig in seiner Dicke verringert ist.

Die in den Figuren gezeigten scharfen Kanten und Ecken sind nur beispielhaft dargestellt und können vorteilhafterweise auch abgerundet ausgeführt werden, um sie strömungstechnisch optimaler zu gestalten oder um einen bessere Spülbarkeit zu erzielen.

Eine Besonderheit des in 11 gezeigten Ausführungsbeispiels des Durchgangslochs besteht darin, dass das Durchgangsloch an der stromaufwärts gelegenen Locheinmündung zunächst einen zylindrischen Bereich 200 mit einem ersten Innendurchmesser aufweist.

An den zylindrischen Bereich 200 schließt sich dann in Strömungsrichtung ein konischer Bereich 210 an, der sich in Strömungsrichtung verjüngt.

Wichtig ist hierbei, dass der Innendurchmesser d der Lochausmündung vorzugsweise wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Bereichs 200.

12A zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung eine Applikationsvorrichtung, insbesondere ein Applikationsgerät, mit einer erfindungsgemäßen Lochplatte 1 zur Beschichtung eines Bauteils 160 (z. B. eines Kraftfahrzeugkarosseriebauteils).

Aus den einzelnen Durchgangslöchern der Lochplatte 1 treten hierbei Beschichtungsmittelstrahlen 170 aus, die auf der Oberfläche des Bauteils 160 einen zusammenhängenden Beschichtungsmittelfilm bilden. Die einzelnen Beschichtungsmittelstrahlen 170 können als Tropfenstrahlen, wie in 12A gezeigt, oder als zusammenhängende Beschichtungsmittelstrahlen, insbesondere ohne Tropfenbildung, wie in 12B gezeigt, ausgebildet werden.

Weiterhin zeigen die 12A und 12B noch einen mit der Lochplatte 1 verbundenen Applikator 180 sowie Applikationstechnik 190, die mit dem Applikator 180 durch schematisch dargestellte Leitungen verbunden ist.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Darüber hinaus beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Merkmalen und Ansprüchen.

Bezugszeichenliste

1
Lochplatte, z. B. Blende
2
Mittenbereich
2.1
Durchgangsloch im Mittenbereich
3a
Randbereich, zweckmäßig erster
3b
Randbereich, zweckmäßig zweiter
3.1
Außenliegendstes Durchgangsloch
3.2
Zweit außenliegendstes Durchgangsloch
4
Ausrichtlinie, zweckmäßig Ausrichtgerade
5
Bewegungsrichtung der Lochplatte
6
Im Wesentlichen trapezförmiges Fluid-Querschnitts-Profil
30
Locheinmündung
40
Lochausmündung
50
Fluid (Beschichtungsmittel)
60
Benetzungsfläche
70
Rohrstummel
80
Benetzungsfläche
90
Rand
100
Bereich mit Durchgangslöchern
110
Verstärkungsstreifen
160
Bauteil
170
Fluid-/Beschichtungsmittelstrahlen
180
Applikator
190
Applikationstechnik
200
Zylindrischer Bereich des Durchgangslochs
210
Konischer Bereich des Durchgangslochs
d
Durchgangsdurchmesser
a1
außenliegendster Lochabstand des einen Randbereichs
a2
zweit außenliegendster Lochabstand des einen Randbereichs
a3
Lochabstand, insbesondere einheitliche Lochabstände im Mittenbereich
a4
zweit außenliegendster Lochabstand des anderen Randbereichs
a5
außenliegendster Lochabstand des anderen Randbereichs
B1
Fluidapplikation, insbesondere Fluidbahn
B2
Fluidapplikation, insbesondere Fluidbahn
S
Symmetrieachse
L
Länge Rohrstummel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • DE 102013002413 A1 [0002]
  • DE 102010019612 A1 [0003]
  • WO 2014/121926 A1 [0049, 0108]