组合物涂抹器尖端和仪器的制作方法

相关申请的交叉引用

本公开要求2018年7月16日提交的标题为“组合物涂抹器尖端和仪器”的共同未决的美国临时专利申请第62/698,335号的优先权，其内容通过引用全部并入本文。

本公开总体上涉及密封工艺和粘合剂技术。更具体地，本公开涉及用于密封组合物的涂抹器尖端和仪器，尤其是用于汽车、船舶和航空应用等。

背景技术：

例如，随着化学粘合剂技术的进步，在汽车工业的金属-金属连接应用中，化学粘合剂变得比钢螺栓更坚固，胶水和其它组合物越来越多地用于制造工艺中。确切地说，基于工厂的大规模装配线的实施可以根据专有粘合剂的精确优化固化时间来微调生产流程(利用最新的机器人技术)。这种装备可以设计为以针对理想的表面区域覆盖、视觉美感等而开发的图案和布局在衬底上自动分配和/或喷涂组合物。然而，在下游维修或售后市场应用中，用户无法使用昂贵的机器将敏感的化学物质涂抹到零件上，这些机器按照压力、流量、体积、温度、定时、定位、粘度等的精确规格进行编程。因此，实施往往达不到原始装备制造商的能力，并且这种不匹配可以很容易观察到，诸如在维修评估或保险环境中。那些能够在没有工业级仪器的情况下复制期望的结果的人可能在技能开发上投入了大量时间，并且/或者不能保证一致性。因此，需要更好的方法来利用工厂应用技术，而不需要不增加维修或售后市场修复实践的时间或材料成本的工业机器。

一个此类示例是沿着车辆的内部接缝应用接缝密封器珠粒。许多制造商利用由工厂装备形成的独特的“波纹状”珠粒。当售后市场商店维修车辆时，用单组分或两组分组合物手工复制这种“波纹状”珠粒是非常困难和耗时的，并且结果的质量可能会有很大改变。因此，即使是偶然的观察，也可以根据手动“波纹状”珠粒的缺乏或质量差来确定车辆已经损坏和维修过。

技术实现要素：

因此，本公开致力于用于在售后市场或下游维修环境中涂抹密封剂或其它组合物的改进的设备和方法。本文公开了使用涂抹器尖端和仪器涂抹制备的或混合的粘合剂或环氧组合物以进行密封和/或连接操作的方法。例如，在准备固化过程中已经混合的两组分粘合剂或密封剂，在涂抹到部分表面或衬底时，可能需要最小的高度或表面区域，以获得足够的覆盖、接触和/或空气暴露，以便产生适当的密封并且提供期望的外观。

当粘合剂和/或其它组合物被铺成珠粒时(尤其是沿着接缝等时)，本公开的设备和方法允许增强粘合剂和/或其它组合物的流动和涂抹。更具体地，本公开涉及涂抹器尖端和仪器，其配置为可适应地装配到传统的环氧树脂喷嘴/出口上，并且在开口处成形有改进的几何形状，以允许增强的流出模式。

在各种示例性方面，本公开提供了组合物涂抹器尖端，该组合物涂抹器尖端可以附接到带有或不带有中间混合喷嘴的单组分或两组分组合物(密封剂、环氧树脂等)输送管上。这些组合物涂抹器尖端具有特别设计的端部部分，该端部部分可以相对于衬底表面以多个角度保持，并且当组合物涂抹器尖端沿着衬底表面平移(诸如沿着要密封的接缝平移)时，允许所使用的组合物通过重力“下落”到衬底表面并“折叠”。例如，这近似于将糕点面糊从平底锅里“折叠”出来，放到纸上。这就产生了“波纹状”效果，其很近似于工厂接缝密封，例如，当组合物凝固时。“波纹状”的高度和宽度可以通过选择合适的组合物涂抹器尖端以及改变组合物排出速率和平移速度来调节，所有这些都需要技术人员付出最小的努力。一般来说，组合物涂抹器尖端的端部部分包括使用的组合物通过其排出的槽，以及可选地穹顶结构或平坦结构。例如，穹顶结构有助于形成具有光滑的中心部分的“波纹状”珠粒，这是一些汽车制造商所使用的。

在一个示例性方面，本公开提供了一种组合物涂抹器尖端，所述组合物涂抹器尖端适于将组合物的“波纹状”珠粒输送到衬底的表面，所述组合物涂抹器尖端包括：中空管道结构，所述中空管道结构限定一对相对的开口并且适于通过其输送所述组合物，其中所述一对相对的开口中的第一开口适于耦合到组合物输送容器；以及端壁，所述端壁封闭所述一对相对的开口中的第二开口，其中所述端壁限定细长槽，所述细长槽适于在使用中基本平行于所述衬底的所述表面设置，并且将所述组合物通过其排出，并且其中设置在所述细长槽下方的所述端壁的部分具有一定高度，使得当所述组合物涂抹器尖端沿着所述衬底的所述表面平移时，所述组合物在使用中通过重力下落预定距离到所述衬底的所述表面。

在另一示例性方面，本公开提供了一种组合物输送容器，所述组合物输送容器适于将组合物的“波纹状”珠粒输送到衬底的表面，所述组合物输送容器包括：一或多个组合物储存容器，所述一或多个组合物储存容器适于共同容纳所述组合物；以及组合物涂抹器尖端，所述组合物涂抹器尖端耦合到所述一或多个组合物储存容器，所述组合物涂抹器尖端包括：中空管道结构，所述中空管道结构限定一对相对的开口并且适于通过其输送所述组合物，其中所述一对相对的开口中的第一开口适于耦合到所述一或多个组合物储存容器；以及端壁，所述端壁封闭所述一对相对的开口中的第二开口，其中所述端壁限定细长槽，所述细长槽适于在使用中基本平行于所述衬底的所述表面设置，并且将所述组合物通过其排出，并且其中设置在所述细长槽下方的所述端壁的部分具有一定高度，使得当所述组合物涂抹器尖端沿着所述衬底的所述表面平移时，所述组合物在使用中通过重力下落预定距离到所述衬底的所述表面。

在进一步的示例性方面，本公开提供了一种组合物涂抹方法，所述组合物涂抹方法用于将组合物的“波纹状”珠粒输送到衬底的表面，所述组合物涂抹方法包括：提供组合物输送容器，所述组合物输送容器包括一或多个适于共同容纳所述组合物的组合物储存容器和耦合到所述一或多个组合物储存容器的组合物涂抹器尖端，所述组合物涂抹器尖端包括：中空管道结构，所述中空管道结构限定一对相对的开口并且适于通过其输送所述组合物，其中所述一对相对的开口中的第一开口适于耦合到所述一或多个组合物储存容器；以及端壁，所述端壁封闭所述一对相对的开口中的第二开口，其中所述端壁限定细长槽，所述细长槽适于在使用中基本平行于所述衬底的所述表面设置，并且将所述组合物通过其排出，并且其中设置在所述细长槽下方的所述端壁的部分具有一定高度，使得当所述组合物涂抹器尖端沿着所述衬底的所述表面平移时，所述组合物在使用中通过重力下落预定距离到所述衬底的所述表面；以及将所述组合物从所述中空管道结构和所述细长槽中排出，同时以预定角度保持所述组合物涂抹器尖端，并且沿着所述衬底的所述表面线性地或曲线性地平移所述组合物涂抹器尖端。

附图说明

本文参考各种附图来说明和描述本公开，其中适当时，相似的附图标记用于表示相似的设备部件/方法步骤，并且其中：

图1是示出由汽车制造商使用并且使用本公开的组合物涂抹器尖端形成的“波纹状”接缝密封的一系列图像；

图2是本公开的组合物涂抹器尖端的一个示例性方面的侧平面视图；

图3是本公开的组合物涂抹器尖端的一个示例性方面的横截面侧视图；

图4是本公开的组合物涂抹器尖端的一个示例性方面的平面端视图；

图5是与本公开的组合物涂抹器尖端一起使用的适配器的一个示例性方面的横截面侧视图和侧平面视图；

图6是本公开的组合物涂抹器尖端的一个示例性方面的透视图；

图7是示出两组分接缝密封器的管和传统的混合尖端的图像，该传统的混合尖端通常与本公开的组合物涂抹器尖端一起使用；

图8是示出传统的混合尖端的图像，该传统的混合尖端通常与本公开的组合物涂抹器尖端一起使用；

图9是示出传统的混合尖端的图像，该传统的混合尖端通常与本公开的组合物涂抹器尖端一起使用，该混合尖端用于将接缝密封器的珠粒排出；

图10是示出传统的混合尖端的图像，该传统的混合尖端通常与本公开的组合物涂抹器尖端一起使用，该混合尖端用于以振荡的方式将接缝密封器的珠粒排出，以便在耗时的手动过程中近似于“波纹状”珠粒；

图11是本公开的组合物涂抹器尖端的一个示例性方面的透视图，该组合物涂抹器尖端用于在有效的手动过程中将“波纹状”珠粒排出；

图12是本公开的组合物涂抹器尖端的另一示例性方面的透视图；并且

图13是本公开的组合物涂抹器尖端的另一示例性方面的平面侧视图和端视图；

具体实施方式

再次，本公开致力于用于在售后市场或下游维修环境中涂抹密封剂或其它组合物的改进的设备和方法。本文公开了使用涂抹器尖端和仪器涂抹制备的或混合的粘合剂或环氧组合物以进行密封和/或连接操作的方法。例如，在准备固化过程中已经混合的两组分粘合剂或密封剂，在涂抹到部分表面或衬底时，可能需要最小的高度或表面区域，以获得足够的覆盖、接触和/或空气暴露，以便产生适当的密封并且提供期望的外观。如本文所用，“组合物”被广泛使用，并且指任意密封剂、粘合剂、环氧树脂组合物等。

当粘合剂和/或其它组合物被铺成珠粒时(尤其是沿着接缝等时)，本公开的设备和方法允许增强粘合剂和/或其它组合物的流动和涂抹。更具体地，本公开涉及涂抹器尖端和仪器，其配置为可适应地装配到传统的环氧树脂喷嘴/出口上，并且在开口处成形有改进的几何形状，以允许增强的流出模式。如本文所用，“珠粒”被广泛使用，并且指任意细长的连续材料的细线。

在各种示例性方面，本公开提供了组合物涂抹器尖端，该组合物涂抹器尖端可以附接到带有或不带有中间混合喷嘴的单组分或两组分组合物(密封剂、环氧树脂等)输送管上。这些组合物涂抹器尖端具有特别设计的端部部分，该端部部分可以相对于衬底表面以多个角度保持，并且当组合物涂抹器尖端沿着衬底表面平移(诸如沿着要密封的接缝平移)时，允许所使用的组合物通过重力“下落”到衬底表面并“折叠”。例如，这近似于将糕点面糊从平底锅里“折叠”出来，放到纸上。这就产生了“波纹状”效果，其很近似于工厂接缝密封，例如，当组合物凝固时。“波纹状”的高度和宽度可以通过选择合适的组合物涂抹器尖端以及改变组合物排出速率和平移速度来调节，所有这些都需要技术人员付出最小的努力。一般来说，组合物涂抹器尖端的端部部分包括使用的组合物通过其排出的槽，以及可选地穹顶结构或平坦结构。例如，穹顶结构有助于形成具有光滑的中心部分的“波纹状”珠粒，这是一些汽车制造商所使用的。如本文所用，“衬底”被广泛使用，并且指任意应用中使用的任意金属表面、玻璃纤维表面、塑料表面等，其中汽车应用仅仅只是一个示例。

图1示出了使用传统的组合物涂抹器尖端涂抹的接缝密封剂或另一组合物的珠粒10。这种珠粒10相当光滑且无定形。相反，还示出了使用本公开的组合物涂抹器尖端涂抹的接缝密封剂或另一组合物的珠粒12、14。这些珠粒12、14在涂抹期间被“折叠”，从而产生独特的“波纹状”效果。这些后一种手动涂抹的珠粒12、14有意与工厂中原始装备制造商(oem)使用的机器涂抹的珠粒相匹配。否则，使用传统的组合物涂抹器尖端来模仿此类珠粒12、14需要技术人员的高超技能和耐心，从而需要传统的涂抹器尖端在工件上平移时振荡。这需要训练和练习。本公开的组合物涂抹器尖端解决了这个问题，提供了“波纹状”珠粒12、14，其具有快速且光滑(且可再现)的技术人员运动，这需要最少的训练。应该注意的是，本公开的“波纹状”的宽度和深度取决于几个非常可控的因素，包括但不限于喷嘴/槽宽度、喷嘴/槽高度、工具角度、组合物粘度和组合物涂抹速率/压力。

图2至图4示出了本公开的组合物涂抹器尖端20的一个示例性方面。这种组合物涂抹器尖端20适于将组合物的“波纹状”珠粒输送到衬底的表面。组合物涂抹器尖端20包括限定一对相对的开口24、26的中空管道结构22。组合物通过中空管道结构22输送。该对相对的开口24、26中的第一开口24适于耦合到组合物输送容器，诸如本领域普通技术人员公知的设置在输送枪等中的单组分或两组分接缝密封剂的管等。为此，中空管道结构22的端可以包括内部螺纹28和/或保持凸缘30。应该注意的是，组合物涂抹器尖端20优选地由廉价的塑料材料等制成，使得它是一次性的或有限次使用的和可丢弃的。可替代地，例如，组合物涂抹器尖端20可以固定地附接到接缝密封剂的管或与接缝密封剂的管一体形成。

端壁32封闭该对相对的开口24、26中的第二开口26。端壁32限定细长槽34，该细长槽流体耦合到中空管道结构22的内部，并且适于在使用中基本平行于衬底的表面设置，并且将组合物通过其排出。这种细长槽34可以是矩形槽等，并且细长槽34的宽度和厚度部分地限定涂抹的珠粒12、14的宽度和厚度(图1)，以及“波纹状”深度和特征。细长槽34具有基本平行于衬底的表面的介于5mm至50mm之间的宽度和基本垂直于衬底的表面的介于0.1mm至5mm之间的厚度，但是当然也可以使用其它合适的尺寸。可选地，细长槽34的厚度可以沿着细长槽34的宽度改变。

在使用中，设置在细长槽34下方的端壁32的部分36具有一定高度，使得当组合物涂抹器尖端20沿着衬底的表面平移时，组合物通过重力下落预定距离到衬底的表面。这个高度根据组合物涂抹器尖端20与衬底的表面之间的接触点以及组合物涂抹器尖端20与衬底的表面之间的相对角度而改变，这两者都是可变的，并且基于要实现的期望的“波纹状”珠粒12、14。可选地，中空管道结构22的下部限定平坦部分或斜坡结构38，该平坦部分或斜坡结构适于在使用中接触衬底的表面，并且允许组合物涂抹器尖端20相对于衬底的表面以一或多个预定角度设置。这个平坦部分或斜坡结构38可以具有任意合适的形状，用于提供预定的角度，并且相对于衬底的表面以稳定的和一致的方式平移组合物涂抹器尖端20。

可选地，端壁32限定绕细长槽34设置的向外凹陷的中央穹顶结构40。在使用中，这种中央穹顶结构40在“波纹状”珠粒12、14被涂抹时被“拖”过它们，从而沿着“波纹状”珠粒12、14产生光滑的中央轨道，模仿一些oem使用的接缝密封剂珠粒。可选地，中空管道结构22的上部或下部还限定鳍状结构42，该鳍状结构适于在使用中沿着接缝接触衬底的表面，并且当组合物涂抹器尖端20沿着衬底的表面平移时，允许组合物涂抹器尖端20相对于衬底的表面定向。例如，这种鳍状结构42可以与平坦部分或斜坡结构38设置在组合物涂抹器尖端20的同一侧，或者鳍状结构42和平坦部分或斜坡结构38可以设置在组合物涂抹器尖端20的相对侧。

应该注意的是，中空管道结构22可以是基本圆柱形的结构或者具有任意合适的横截面形状的棱柱形结构。这种形状可以有效地将平坦部分或斜坡结构38与其它内部和外部特征结合在一起。

现在参考图5，中空管道结构22(图2至图4)的该对相对的开口24、26(图2和图3))中的第一开口24(图2和图3)适于耦合到中空适配器50和静态混合器中的一或多个，该静态混合器适于耦合到组合物输送容器。可选地，中空管道结构22本身包括一或多个内部突出结构，当组合物通过中空管道结构22输送时，该内部突出结构适于静态混合组合物。当使用时，适配器50的一端包括适于接合中空管道结构22的内部螺纹28(图2和图3)的外部螺纹52，而适配器50的相对端包括方形、矩形或圆柱形轮廓54，例如，其适于共形地接合使用的静态混合器喷嘴。因此，适配器50充当组合物涂抹器尖端20(图2至图4)与静态混合器喷嘴和/或组合物输送容器之间的耦合器。应该注意的是，与组合物涂抹器尖端20一样，适配器50优选地由廉价的塑料材料等制成，使得它是一次性的或有限次使用的和可丢弃的。

图6是本公开的组合物涂抹器尖端20的一个示例性方面的透视图，使用了部分或全部限定细长槽34的穹顶结构40、适于接合组合物输送容器的保持凸缘30、以及一或多个与中空管道结构22相关联的平坦表面60，该平坦表面增强了组合物涂抹器尖端20的功能和外观。

图7是示出两组分接缝密封器的管70和传统的混合尖端72的图像，该传统的混合尖端通常与本公开的组合物涂抹器尖端20(图2至图4和图6)一起使用。如上文所提到的，这种管70可能被安装到组合物输送枪等中，用于由技术人员测量组合物向衬底的表面的输送。

图8是示出传统的混合尖端72的图像，该传统的混合尖端通常与本公开的组合物涂抹器尖端一起使用。混合尖端72包括多个内部肋结构74，当组合物通过混合尖端72排出时，该内部肋结构用于混合组合物，特别是在两组分应用中。

图9是示出传统的混合尖端72的图像，该传统的混合尖端通常与本公开的组合物涂抹器尖端20(图2至图4和图6)一起使用，该混合尖端用于将接缝密封器的传统的光滑且无定形的珠粒10排出。

图10是示出传统的混合尖端72的图像，该传统的混合尖端通常与本公开的组合物涂抹器尖端20(图2至图4和图6)一起使用，该混合尖端用于以振荡的方式将接缝密封器的珠粒排出，以便在耗时的手动过程中近似于“波纹状”珠粒12。此类珠粒12使用本公开的组合物涂抹器尖端20自动再生。

图11是本公开的组合物涂抹器尖端20(和适配器50)的一个示例性方面的透视图，该组合物涂抹器尖端(和适配器)用于在有效的手动过程中将“波纹状”珠粒14排出，从而复制oem接缝密封。

图12和图13示出了本公开的组合物涂抹器尖端20的另一示例性方面。这种组合物涂抹器尖端20再次适于将组合物的“波纹状”珠粒输送到衬底的表面。组合物涂抹器尖端20包括限定一对相对的开口24、26的中空管道结构22。组合物通过中空管道结构22输送。该对相对的开口24、26中的第一开口24适于耦合到组合物输送容器，诸如本领域普通技术人员公知的设置在输送枪等中的单组分或两组分接缝密封剂的管等。为此，中空管道结构22的端可以包括内部螺纹28和/或保持凸缘30。应该注意的是，组合物涂抹器尖端20优选地由廉价的塑料材料等制成，使得它是一次性的或有限次使用的和可丢弃的。可替代地，例如，组合物涂抹器尖端20可以固定地附接到接缝密封剂的管或与接缝密封剂的管一体形成。

再次，端壁32封闭该对相对的开口24、26中的第二开口26。端壁32限定细长槽34，该细长槽流体耦合到中空管道结构22的内部，并且适于在使用中基本平行于衬底的表面设置，并且将组合物通过其排出。这种细长槽34可以是矩形槽等，并且细长槽34的宽度和厚度部分地限定涂抹的珠粒12、14的宽度和厚度(图1)，以及“波纹状”深度和特征。细长槽34具有基本平行于衬底的表面的介于5mm至50mm之间的宽度和基本垂直于衬底的表面的介于0.1mm至5mm之间的厚度，但是当然也可以使用其它合适的尺寸。可选地，细长槽34的厚度可以沿着细长槽34的宽度改变。

在使用中，设置在细长槽34下方的端壁32的部分36具有一定高度，使得当组合物涂抹器尖端20沿着衬底的表面平移时，组合物通过重力下落预定距离到衬底的表面。这个高度根据组合物涂抹器尖端20与衬底的表面之间的接触点以及组合物涂抹器尖端20与衬底的表面之间的相对角度而改变，这两者都是可变的，并且基于要实现的期望的“波纹状”珠粒12、14。可选地，中空管道结构22的下部限定平坦部分或斜坡结构38，该平坦部分或斜坡结构适于在使用中接触衬底的表面，并且允许组合物涂抹器尖端20相对于衬底的表面以一或多个预定角度设置。这个平坦部分或斜坡结构38可以具有任意合适的形状，用于提供预定的角度，并且相对于衬底的表面以稳定的和一致的方式平移组合物涂抹器尖端20。

可选地，中空管道结构22的上部或下部还限定鳍状结构42，该鳍状结构适于在使用中沿着接缝接触衬底的表面，并且当组合物涂抹器尖端20沿着衬底的表面平移时，允许组合物涂抹器尖端20相对于衬底的表面定向。例如，这种鳍状结构42可以与平坦部分或斜坡结构38设置在组合物涂抹器尖端20的同一侧，或者鳍状结构42和平坦部分或斜坡结构38可以设置在组合物涂抹器尖端20的相对侧。

应该再次注意的是，中空管道结构22可以是基本圆柱形的结构或者具有任意合适的横截面形状的棱柱形结构。这种形状可以有效地将平坦部分或斜坡结构38与其它内部和外部特征结合在一起。

因此，再次，本公开致力于用于在售后市场或下游维修环境中涂抹密封剂或其它组合物的改进的设备和方法。本文公开了使用涂抹器尖端和仪器涂抹制备的或混合的粘合剂或环氧组合物以进行密封和/或连接操作的方法。例如，在准备固化过程中已经混合的两组分粘合剂或密封剂，在涂抹到部分表面或衬底时，可能需要最小的高度或表面区域，以获得足够的覆盖、接触和/或空气暴露，以便产生适当的密封并且提供期望的外观。

当粘合剂和/或其它组合物被铺成珠粒时(尤其是沿着接缝等时)，本公开的设备和方法允许增强粘合剂和/或其它组合物的流动和涂抹。更具体地，本公开涉及涂抹器尖端和仪器，其配置为可适应地装配到传统的环氧树脂喷嘴/出口上，并且在开口处成形有改进的几何形状，以允许增强的流出模式。

在各种示例性方面，本公开提供了组合物涂抹器尖端，该组合物涂抹器尖端可以附接到带有或不带有中间混合喷嘴的单组分或两组分组合物(密封剂、环氧树脂等)输送管上。这些组合物涂抹器尖端具有特别设计的端部部分，该端部部分可以相对于衬底表面以多个角度保持，并且当组合物涂抹器尖端沿着衬底表面平移(诸如沿着要密封的接缝平移)时，允许所使用的组合物通过重力“下落”到衬底表面并“折叠”。例如，这近似于将糕点面糊从平底锅里“折叠”出来，放到纸上。这就产生了“波纹状”效果，其很近似于工厂接缝密封，例如，当组合物凝固时。“波纹状”的高度和宽度可以通过选择合适的组合物涂抹器尖端以及改变组合物排出速率和平移速度来调节，所有这些都需要技术人员付出最小的努力。一般来说，组合物涂抹器尖端的端部部分包括使用的组合物通过其排出的槽，以及可选地穹顶结构或平坦结构。例如，穹顶结构有助于形成具有光滑的中心部分的“波纹状”珠粒，这是一些汽车制造商所使用的。

尽管本文参考优选方面及其具体示例来说明和描述本公开，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，其它方面和示例可以执行类似的功能和/或实现一样的结果。所有此类等同的方面和示例都在本公开的精神和范围内，由此被考虑，并且出于所有目的旨在由以下非限制性权利要求覆盖。