DE19621782A1 - Abstandhalter aus Schaumstoff sowie Verwendung desselben und Verfahren zur Behandlung von Kraftfahrzeugblechen unter Verwendung solcher Abstandhalter - Google Patents

Description

Insbesondere in der Kfz-Industrie ist es bekannt, zwischen Bleche Abstandhalter unter Verwendung von Schaumstoff einzufügen, welche die Bleche gewissermaßen "schwimmend" lagern. Die zumindest teilweise kompressiblen Eigenschaften des Schaumstoffs vermeiden hierdurch ein Aufbeulen oder Einfallen der aus den Blechen, Spriegeln und da zwischen angeordneten Abstandhaltern gebildeten "Paketen". Dabei ist es bekannt, die Schaumstoff-Abstandhalter zwischen Spriegel und Blech einzusetzen.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Behandlungsmittel in Tauch­ bädern, Spritzbädern und auch Waschanlagen, die beispielsweise zum Entrosten, Entfetten, Phosphatieren, Lackieren (KTL) und dergleichen dienen, vom Schaumstoffteilweise aufgesaugt werden.

In anschließenden Fertigungsstufen entweichen diese Medien im flüssigen oder auch dampfförmigen Aggregatzustand und führen dann zu teilweise sehr erheblichen Schäden. So kann ein Phos­ phatierungsmittel zur Koagulation der KTL (kathodischen (elektro­ phoretischen) Tauch-Lackierung) führen, was Vernetzungsstörungen zur Folge hat. Auch das Auslaufen von Lösungen aus dem Schaumstoff nach dem Tauchbad über fertig lackierte, aber noch nicht ausge­ härtete Blechüberzüge zerstören die lackierten Flächen, so daß das gesamte behandelte Blech als "Ausschuß" nicht weiterverwendet werden kann oder zusätzlich nachgearbeitet werden muß. Auch kommt es gelegentlich zu Verhärtungen des Schaumstoffs, wenn dort befindliche Tauchbadmittel koagulieren. Hierdurch ist die Rück­ stellfähigkeit des Schaumstoffs, d. h. dessen federelastische Kompressibilität beeinträchtigt.

Es ist auch nicht auszuschließen, daß durch Abwanderungen von Komponenten aus dem Schaum, z. B. durch Wiederfreigabe vorher aufgenommener Lösungen, Stoffkonzentrationen aufgebaut werden, die zum "Umkippen" des Tauchbades und zu einem sehr beschleu­ nigten Zwang zu dessen Austausch führen. Je nach Größe des Tauch­ bades können sich die Kosten für die Entsorgung, für den Pro­ duktionsausfall oder eventuelle Nachbearbeitung von Schäden schnell auf Millionen von DM auflaufen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, nach einem Mittel zu suchen, das diese Nachteile auf einfache Weise ver­ meidet.

Die Erfindung ist in den Ansprüchen 1, 18 und 19 gekennzeichnet und in Unteransprüchen sind bevorzugte Ausbildungen der Er­ findung beansprucht.

Gemäß der Erfindung wird ein Schaumstoffkern mindestens auf dem größten Teil seiner Umfangsfläche von einer feuchtigkeits­ dichten Hüllfolie umgeben, die beispielsweise als Schlauch ausgebildet sein kann und in welche der Schaumstoffkern einge­ steckt oder die beispielsweise aus zwei Bahnen um den Schaum­ stoffkern herumgelegt und zu einem Schlauch verschweißt ist. Auch andere Umhüllungsmöglichkeiten bieten sich an. Die Enden der Hüllfolie sollten stirnseitig über den Schaumstoffkern so weit überstehen, daß die Enden dort zum stirnseitigen Ab­ dichten des Schaumstoffkerns miteinander z. B. verschweißt, verklebt oder auch nur umgelegt werden können.

Es empfiehlt sich, als Hüllfolie Polyethylen (PE), insbesondere einer Foliendicke zwischen 15 und 100 µm zu verwenden.

Darüber hinaus empfiehlt es sich, die Hüllfolie möglichst dicht an die Umfangsfläche (hier: Mantelfläche) des Schaumstoffkerns anzulegen; zu diesem Zweck eignen sich bei Wärme schrumpffähige Hüllfolien besonders gut. Der Abstandhalter ist dann ein ge­ wissermaßen "einstückiger" Bauteil, selbst wenn er aus zwei oder mehr Teilen hergestellt ist.

Das Material der Hüllfolie ist bei Temperaturen zwischen 70°C und 170°C klebfähig und bei Temperaturen zwischen 70°C und 170°C kann die Hüllfolie schmelzen.

Der Schaumstoffkern kann zwar geschlossenzellig sein, doch empfiehlt sich ein mindestens teilweise offenzelliges Material, das zweckmäßigerweise mit einem Tränkmittel imprägniert ist. Als solches empfiehlt sich Polyacrylat und/oder Bitumen. Der Schaumstoffkern wird bevorzugt aus PUR-Weichschaum, imprägniert mit modifizierten Polyacrylaten und Bitumen, als Schaummaterial hergestellt. Derartige getränkte Schaumstoffkerne bestehen bevorzugt aus dem unter dem Warenzeichen "O.C.-BAND 99" bekannten Material, bei dem Abmischungen aus Polyacrylat und Bitumen als Tränkmittel verwendet werden.

Der Querschnitt des Schaumstoffkerns ist zweckmäßigerweise rechteckförmig, um eine gute Auflagerung der Bleche über­ einander ohne Wegrollen von Abstandhaltern zu ermöglichen. Dabei sollte das Verhältnis der beiden Seitenflächen des recht­ eckförmigen Kernquerschnitts circa 1 bis 3, insbesondere 1,2 bis 2,4 betragen. Für besondere Anwendungen sind auch andere geo­ metrische Formen und andere Abmessungen möglich.

Bei der bevorzugten Verwendung erfindungsgemäßer Abstandhalter zum Trennen oder schwimmenden Lagern von Kfz-Blechen findet das Behandeln dieser in Spritz- oder Tauchbädern erfindungsgemäß wie folgt statt:
Zuerst werden die Abstandhalter vor dem Einbringen der Bleche in das Spritz- oder Tauchbad zwischen Spriegel und Blech eingebracht. Danach wird das Paket der mittels der Abstand­ halter voneinander getrennten Flächen durch das Bad hindurch- und aus diesem wieder heraustransportiert. Schließlich werden die behandelten Bleche mit dem Abstandhalter anschließend einem Trocknungsverfahren zugeführt. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn sich in der Trocknungsstufe das Material der Hüllfolie so ver­ hält, daß es klebfähig wird und eine Klebeverbindung zwischen dem Blech und dem Schaumstoffkern bildet. Die Folienhülle schmilzt bei den Temperaturen in der Trocknungsstufe seitlich weg, so daß dann der Schaumstoffkern freigegeben wird, während in dem Bereich zwischen Schaumstoffkern und Blech die auf­ schmelzende Hüllfolie zu einer guten Verklebung zwischen Blech und Schaumstoff führt. Hierdurch wird der Schaumstoffkern ge­ wissermaßen mit den hinter dem Blech befindlichen Spriegeln und dem Außenblech verklebt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Abstandhalters, bei dem ein Teil der Hüllfolie weggeschnitten ist;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch den Abstandhalter von Fig. 1;

Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch eine schlauch­ förmige Hüllfolie vor dem Aufziehen auf den Schaumstoff­ kern;

Fig. 4 einen schematischen Querschnitt durch einen Schaumstoff­ kern;

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht auf einen sandwichartig zwischen zwei Hüllfolienbahnen eingefügten flachen Schaumstoffkern;

Fig. 6-8 schematische Querschnitte von erfindungsgemäßen Abstandhaltern und

Fig. 9 eine schematische Seitenansicht des Einsatzes zwischen Spriegel und Außenblech.

Nach Fig. 1 ist der im Querschnitt im wesentlichen rechteck­ förmige Schaumstoffkern 1 bestehend aus mit Tränkmitteln ge­ tränktem offenzelligem PUR-Schaumstoff, von einer Hüllfolie 2 aus Polyethylen umgeben. An einem Stirnende des innerhalb der Hüllfolie 2 verborgenen Schaumstoffkerns 1 sind die über­ stehenden Enden 2a der Hüllfolie 2 miteinander verbunden, z. B. verschweißt; sie bilden dort eine flüssigkeitsdichte Umhüllung der betreffenden Stirnseite des Schaumstoffkerns 1. An der linken Seite der Fig. 1 ist die Hüllfolie 2 zur Darstellung des Schaumstoffkerns 1 weggeschnitten.

Gemäß Fig. 2 legt sich die Hüllfolie 2 dicht an die Umfangs- bzw. Mantelflächen des Schaumstoffkerns 1 an und bildet mit diesem gewissermaßen eine "einteilige Baueinheit".

Tatsächlich besteht gemäß Fig. 3 und 4 der Abstandhalter aber aus dem Schaumstoffkern 1 und der darum gelegten Hüllfolie 2, die nach Fig. 3 noch im Querschnitt als Schlauch dargestellt ist.

Die Herstellung des Abstandhalters kann nach Fig. 5 beispiels­ weise dadurch erfolgen, daß auf eine untere Hüllfolienbahn 2b der Schaumstoffkern 1 aufgelegt und über diesen eine obere Hüllfolienbahn 2b so aufgelegt wird, daß beide Hüllfolienbahnen 2b stirnseitig mit ihren Enden 2b1 über den Schaumstoffkern 1 überstehen. Bei vielen Anwendungsfällen werden die über­ stehenden Enden 2b1 beispielsweise gemäß Fig. 1 zusammengelegt und miteinander verschweißt. Aber auch dann, wenn diese nicht zusammengeschweißt sind, erfüllen sie weitgehend ihre "Ab­ dichtungsaufgaben" beispielsweise dadurch, daß in Tauchbädern zur Reinigung, Vorbehandlung oder Lackierung das ankommende Fluidum den über den Schaumstoffkern 1 überstehenden Teil der Hüllfolie - an den Enden 2b1 - gegen die Stirnseite des Schaum­ stoffkerns 1 drückt und das Eindringen des Tauchbadmediums in Form von Lösungen oder dergleichen weitgehend verhindert.

Nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung können die Schaum­ stoffkerne 1 teilweise oder vollständig mit einem abdichtenden Überzug z. B. einer "Verhautung" aus PUR versehen werden, die die Stelle der Hüllfolie ersetzt.

Die schematische Querschnittsdarstellung des Abstandhalter nach Fig. 6 besteht wiederum aus dem Schaumstoffkern 1 und der Hüllfolie 2, welche aus zwei Teilstücken besteht, die von unten und oben über den Schaumstoffkern gelegt und längs der sich an den Rändern überlappenden Enden 5 miteinander ver­ bunden, beispielsweise thermisch verschweißt sind.

Eine entsprechende Ausbildung ist in Fig. 7 schematisch im Querschnitt gezeigt mit dem Unterschied, daß der Schaumstoff­ kern 1 aufgrund von Schweißstanzen oder des seitlichen Ver­ schweißens der Hüllfolie 2 oval ausgebildet ist, so daß auch die Hüllfolie 2, bestehend aus einem unteren und oberen Teil, sich den Außenkonturen des Schaumstoffkerns 1 entsprechend anpaßt. Auch hier sind die seitlichen Ränder 5 der Hüllfolie 2 miteinander im Längsschweißverfahren verschweißt.

Bei der Ausführung von Fig. 8 ist der Schaumstoffkern 1 im Querschnitt rechteckig; die einstückige Hüllfolie 2 umhüllt den Schaumstoffkern 1 nahtlos. Die Hüllfolie 2 ist beispielsweise im Tauch- oder Sprühverfahren auf den Schaumstoffkern aufgebracht.

Gemäß Fig. 9 werden jeweils Abstandhalter bestehend aus den Schaumstoffkernen 1 und den Hüllfolien 2 zwischen viele Meter lange Karosseriebleche 3 und deren Abstützorganen 4 eingefügt, um diese "schwimmend" zu lagern. Derartige Systeme von Blechen 3, Abstützorganen 4 und Abstandhaltern werden durch geeignete Mittel zusammengehalten und durch die Behandlungsstufen geführt, so daß die meisten Flächen der Bleche 3 vom Behandlungsmedium erreicht werden können. Infolge der Verwendung der Hüllfolien 2 wird vermieden, daß Behandlungsmittel von den Schaumstoffkernen 1 aufgenommen und einerseits nach dem Verlassen der betreffenden Behandlungsstufen aus den Schaumstoffkernen 1 aus tritt und auf die behandelten Blechoberflächen auftrifft, um dort zu erheblichen Problemen zu führen, oder andererseits die Hohlräume des Schaum­ stoffs ausfüllt und später nicht mehr die "schwimmende" Lagerung gewährleistet.

Weitere Ausbildungen der Erfindung für Montage-Hilfsfunktionen ist die Ausrüstung mit für das KTL-Verfahren unbedenklichen Selbstklebebeschichtungen auf der Folie oder die Vorkompri­ mierung der Schaumstoffteile durch Anwendung der Vakuumtechnik mittels Folie, um diese an vorgegebene Einsatzbereiche in z. B. Spalten und Fugen anzupassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch aus umwelttechnischen Gründen höchst vorteilhaft. Es wird vermieden, daß sich in den Schaumstoffporen und -hohlräumen umweltschädliche Medien sammeln und bei der weiteren Behandlung oder beim Recyclen des Schaumstoff zu Schäden führen.

Es empfiehlt sich, wenn der Kreisumfang der schlauchförmigen Hüllfolie 2 nach Fig. 2 so bemessen wird, daß er der Summe der Seitenlängen des rechteckförmigen Querschnitts des Schaum­ stoffkerns 1 von Fig. 1 im wesentlichen entspricht. Eine Toleranz von etwa +/- 20% kann ohne weiteres in Kauf genommen werden.

Die Hüllfolie 2 kann auch selbstklebende Eigenschaften aufweisen oder mit einer selbstklebenden Beschichtung an ihrer äußeren Oberfläche versehen sein, um das Anhaften an den Gegenständen, wie Blechen 3, zu erleichtern.

In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Hüllfolie 2 als Ver­ bundfolie unter Einbeziehung einer Sperrschicht mit der Polymerkomponente Polyamid (PA) auszubilden, um das Hindurch­ treten von Luft durch die Hüllfolie 2 während der durch Vakuumieren durchgeführten Komprimierung des Schaumstoffteils zu verhindern. Durch mechanische Zerstörung, z. B. Stechen der Hüllfolie, expandiert der Schaumstreifen nach Applikation in der gewünschten Lage.

Claims (20)

1. Bahn-, streifen- oder blockförmiger Abstandhalter mit zu­ mindest teilweise kompressiblem Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaumstoffkern (1) mindestens auf dem größten Teil seiner Umfangsfläche von einer feuchtigkeitsdichten Hüll­ folie (2) umgeben ist.

2. Abstandhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfolie (2) als Schlauch ausgebildet ist.

3. Abstandhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfolie (2) aus zwei Bahnen (2b) verschweißt ist.

4. Abstandhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfolie (2) durch Aufsprühen des Folienmaterials auf den Schaumstoffkern (1) und Verfestigen hergestellt ist.

5. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Enden (2a, 2b1) der Hüllfolie (2) stirnseitig über den Schaumstoffkern (1) überstehen und dort zum stirnseitigen Abdichten des Schaumstoffkerns (1) miteinander verbunden sind.

6. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfolie (2) eine Verbundfolie mit einer Sperr­ schicht mit der Polymerkomponente Polyamid (PA) ist.

7. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfolie (2) aus Polyethylen (PE) oder Polyurethan (PU) besteht.

8. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfolie (2) eine Foliendicke zwischen 15 und 100 m aufweist.

9. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfolie (2) bei Wärme schrumpft.

10. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllfolie (2) eine selbstklebende Außenbeschichtung aufweist oder selbst selbstklebende Eigenschaften aufweist.

11. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Hüllfolie (2) bei Temperaturen zwischen 70°C und 170°C schmilzt.

12. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Hüllfolie (2) bei Temperaturen zwischen 70°C und 170°C den Schaumstoff mit den angrenzenden Flächen verklebt.

13. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkern (1) aus mindestens teilweise offen­ zelligem Material besteht.

14. Abstandhalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkern (1) mit einem Tränkmittel im­ prägniert ist.

15. Abstandhalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkern (1) mit Polyacrylat und/oder Bitumen getränkt ist.

16. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoffkern (1) PUR-Weichschaum als Schaummaterial aufweist.

17. Abstandhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Schaumstoffkerns (1) im wesentlichen rechteckförmig ist mit einem Verhältnis der beiden Seiten­ flächen von circa 1 : 1 bis 1 : 3.

18. Verwendung des Abstandhalters nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Trennen von Kraftfahrzeugblechen.

19. Verwendung des Abstandhalters nach einem der Ansprüche 1-17 zum Abstützen von Kraftfahrzeugblechen gegen Spriegel.

20. Verfahren zum Behandeln von Kraftfahrzeugblechen im Spritz- oder Tauchbad unter Verwendung von Abstandhaltern nach einem der Ansprüche 1-17 zwischen den zu behandelnden Blechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter vor dem Einbringen der Bleche (3) in das Spritz- oder Tauchbad zwischen benachbarten Blechen (3) eingebracht und mit diesen durch das Spritz- bzw. Tauch­ bad hindurch und aus diesem wieder hinaus transportiert werden und daß die behandelten Bleche (3) mit den Abstand­ haltern anschließend einer Trocknungsstufe zugeführt werden, in der Teile der Hüllfolie (2) klebfähig werden und eine Klebverbindung zwischen Blech (3) und Schaumstoffkern (1) bilden.