具有可调整的涂覆角的填充设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的填充设备及涉及一种根据权利要求9的用于给构件填充和/或回填有流动性的填充物的方法。
【背景技术】
[0002]更确切地说，本发明涉及一种填充设备，其适用于填充、回填或润湿设有侧凹部的构件，其中，涂覆角并且因而填充物的流动方向可以通过转向单元被调整。此外，本发明涉及一种用于给具有侧凹部的构件填充和回填有流动性的填充物的方法，在该方法中，对具有侧凹部的区域的填充通过在涂覆角方面可调整的转向单元实现。当然，本发明也可以应用在具有其他(无侧凹部的)几何形状的构件上。
[0003]在现有技术中已知不同应用领域的填充设备，这些填充设备将有流动性的填充物引导到构件或容器中。不同的行业分支使用很多方法来给它们的产品和商品填充聚氨酯泡沫或类似物。为了仅列举几个应用实例，例如在包装业中所述填充使用具有有流动性的填充物，以便对箱子、纸盒、器皿、罐、管和包装件进行填充。
[0004]填充设备的其他典型应用是在汽车工业中或在汽车中的内部件的装备中。很多产品例如借助深冲工艺被加工成一种形状并且附加地被填充或回填有聚氨酯泡沫或填充物。不同的基本形状由于稳定或装配原因需要发泡工艺，在该发泡工艺中空腔完全被例如聚氨酯泡沫填充。
[0005]如果使用粘性材料作为填充物，则产生特殊问题。如果粘性的或一般性而言有流动性的填充物被计量到构件中，则例如可能将空气包在空腔中，这导致构件的不充分填充或者甚至导致次品。如果例如产生未充分用填充物填充的在侧凹部中的缩孔或空腔，则要填充的构件、如仪表板不会获得所需的稳定性或者该仪表板可能在相关位置下陷或被挤坏。
[0006]此外可能产生由工艺决定的困难，因为在不充分地填充构件时不能排除填充物的溢出并且此外可能弄脏填充设备。这些情况在粘性材料时是特别重要的，因为这些填充物由于其相对较高的表面张力倾向于相互粘附并且保持粘接在与其接触的填充设备上。
[0007]另外的困难在于，完全或充分填充和/或润湿这些形状，这些形状在具有侧凹部的、尤其是在侧凹部上具有难以到达的区域的几何体方面被填充。在现有技术中例如已知一种方法，其中，填充设备设有可往复运动的喷嘴，以便可以更好地填充可能不同的填充平面。EP 0773905B1示出一种具有可往复运动喷嘴的填充设备。
[0008]由DE A-2610396已知一种设备，用于由存储容器向柱形装填容器中计量地装填粘性、尤其是强粘性的膏，该设备具有通过输入导管与存储容器相连的量筒，在该量筒中所述膏在受压情况下被引导通过多路龙头，其中，在量筒中可运动的测量活塞通过测量活塞杆确定装填体积，该测量活塞在双路龙头切换之后将在量筒中计量的并且装入的膏经由输出导管压到装填容器中。
[0009]在现有技术中还已知这些方法，其中，填充设备具有排出管，填充物从该排出管进入待填充的构件中。在现有技术中已知的这些方法中，尤其如下情况是不利的:在复杂构件几何体中侧凹部和难以到达的区域不能被从排出管出来的填充物充分润湿或填充。通常，有流动性的填充物竖直地即在竖直方向上由设置在填充设备上的混合头中流出。在此难以解决的是，使排出喷嘴或排出管朝向希望的方向旋转，因为例如在自动化加工中根据使用情况的不同不能够提供足够的轴自由度以使混合头旋转和运动，或者混合头例如由于其几何形状不能够被偏转到希望位置。
[0010]尤其是当在汽车工业中越来越多地使用机器人时，提出如下任务:机器人运行的填充设备由于对于复杂构件的几何形状的几何限制和受限的轴自由度仅能不良地被使用或根本不能被使用。
【发明内容】
[0011]因此本发明的任务在于，提供一种填充设备和一种方法，它们克服上述缺点并且尤其是适用于用有流动性的填充物润湿和/或根据额定预设值填充设有侧凹部的构件。
[0012]该任务通过根据权利要求1的填充设备解决。本发明的基本构思是提供一种填充设备，该填充设备在混合头上、优选与有流动性的填充物的排出管相邻地具有可调整的转向单元，用于改变有流动性的填充物的流动方向，使得由排出管排出的填充物可以向规定的流动方向转向并且尤其是可以被引导到具有侧凹部的区域内。
[0013]因此，根据本发明提供一种填充设备，其适用于润湿和/或填充设有侧凹部的构件，该填充设备具有混合头用于使有流动性的、尤其是可硬化的填充物混合以及在混合头上具有排出管用于将有流动性的填充物朝构件的填充空间输送或输入构件的填充空间中，并且该填充设备还具有可调整的转向单元，用于将排出方向F改变到与之不同的流动方向F’。由此实现，由排出管4流出的填充物可以转向到规定的流动方向F’。因此，在极简单的实施形式中可以在使得有流动性的填充物流出的排出管的下方安装可调整的转向单元，填充物的流动方向可以通过该转向单元影响。通过这种方式，在混合头上的填充物的排出角可以被调整并且因而可以将填充物通过转向单元引导到具有侧凹部的区域内或引导到空腔中。因此根据本发明，构件可以通过可调整的转向单元被填充。有利地，这可以在混合头相对于构件无相对运动的情况下进行。
[0014]在本发明的一个优选实施形式中可以如此构造填充设备，使得可调整的转向单元设置在排出管下方。由此保证，在没有结构上的特殊手段的情况下，直接从排出管流出的有流动性的填充物可以在硬化时间期间被引导到希望的填充空间中。用于涂覆和填充的典型工艺时间在此处于几秒到大约一分钟的范围内。
[0015]优选填充设备配设有调整装置，在该调整装置上设置转向单元，以便能将转向单元的定向调整到一个或多个空间方向上。特别优选调整装置能通过控制单元与排出管相对于填充结构空间的位置有关地在排出管定向方面被确定地调整。通过这种方式，可以在填充设备相对于构件无相对运动的情况下实现有流动性的填充物朝向希望位置的流动方向F。
[0016]在一个特别优选的实施形式中如此构造调整装置，使得优选直接固定在该调整装置上的转向单元可以借助旋转或偏转转角α被调整。由此保证，转向单元例如可以通过旋转确定的角度α将有流动性的填充物在平面中分布。优选混合头也可以在一个或多个空间轴线上运动，使得也可以通过结合轴运动和旋转运动来填充复杂的构件几何体。
[0017]另外优选，至少一个伺服电机与调整装置相耦合，以便可以实现转向单元并且从而填充物束在一个或多个空间方向F、F’、F”上的转向。
[0018]特别优选，转向单元可以在相对于排出管的任意方向上定向，使得也可以用静态的(即不能往复运动的)混合头填充复杂的构件几何体。特别优选，通过高速伺服电机，调整装置可以通过控制单元被控制。
[0019]在一个特别优选的实施形式中，转向单元的表面具有抗粘层。在此转向单元可以完全或部分地被抗粘层覆盖。抗粘层在此如此构造，使得在有流动性的填充物方面存在抗粘作用。就这点而言可以设置可更换的多个转向元件。根据使用怎样的填充物，这些转向元件配设有不同的抗粘层。如果转向单元在使得其与有流动性的填充物相接触的全部的作用区域内覆盖有抗粘层，则还可以在填充设备上设置清理装置，以便在定期的周期内将多余残余物附着的填充物从转向单元除去。这种清理例如可以借助具有溶剂喷嘴的溶剂清理装置或借助压缩空气清理装置在线进行。这意味着，清理过程可以在不取下转向单元的情况下进行。
[0020]在一个特别优选的实施形式中，填充设备适用于使用有流动性的PUR泡沫(聚氨酯泡沫)作为填充物。
[0021 ] 在一个特别优选的实施形式中，填充设备的特征在于，在转向单元上的抗粘层构造为聚四氟乙烯层或聚丙烯层。聚四氟乙烯相对于不同填充物或粘合剂具有抗粘作用。
[0022]本发明还提出一种方法，在使用上述填充设备的情况下，用于给具有侧凹部的构件填充和/或回填有流动性的填充物。在此根据本发明至少进行如下方法步骤:
[0023]A)准备具有侧凹部的构件，以填充和/或在回填有流动性的可硬化的填充物；
[0024]B)通过排出管向构件输送填充物；
[0025]C)在对构件进行填充之前或期间，调整转向单元，使得从混合头流出的填充物在其流动方向F方面被转向单元转向到一个使得填充物流入具有侧凹部的区域