DE3805961C2 - Verfahren zur Kunststoffbeschichtung eines Tür- oder Torblattes oder eines Torblattpaneeles - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kunststoffbeschichtung eines Tür- oder Torblattes oder eines Torblattpaneeles, das innerhalb einer außenseitig zu beschichtenden Blechschale mit einer Kunststoff-Isolierfüllung versehen ist, deren Wärmebeständigkeit unterhalb der Temperatur liegt, die für das Schmelzen und Aufbringen des für die Kunststoffbeschichtung der Außenflächen der Blech­ schale zugeführten Kunststoffpulvers erforderlich ist.

Isolierte Tür- oder Torblätter und vor allem auch Torblattpaneele, wie sie für Deckengliedertore oder Falttore Verwendung finden, werden in wirtschaftlicher Weise als Massenartikel hergestellt, sei es in maschineller Einzelbauweise oder aber auch als fortlaufender Strang, wie dies bei Sektionaltorpaneelen üblich ist, der dann in die einzelnen Paneelelängen unterteilt wird. Dabei können die Bleche in gewisser Weise vorbehandelt, beispielsweise grundiert, angeliefert werden, woraufhin die Isolierschicht zugeführt wird, was derart geschehen kann, daß beispielsweise ein Polyurethan-Schaum in den Hohlraum der aus den die Außenhaut des Torblattes bildenden Blechen geformten Blechschale eingespritzt wird, oder aber auch derart, daß die Blechschale nur halbseitig fertiggestellt, dann mit der Isoliermasse gefüllt und daraufhin mit einem Deckblech geschlossen wird. Grundsätzlich sind auch Isolierfüllungen aus anderen Materialen als Polyurethanschaum bekannt, deren Hitzebeständigkeit ähnlich niedrig liegt wie eine Isolierung aus einer ausgeschäumten Polyurethanmasse. Sobald eine nicht mehr in den Rahmen einer Massenherstellung passende Außenflächenbeschich­ tung von Tür- oder Torblättern oder Torblattpaneelen erforder­ lich wird, beispielsweise wegen unterschiedlicher klimatischer Beeinflussung und vor allem wegen unterschiedlicher Farbgestaltung oder auch Strukturierung, be­ steht das Bedürfnis nach einer entsprechend individualisierten Oberflächengestal­ tung. Dies ist bei einfachen Zimmertüren durch entsprechenden Anstrich kein Problem, die hier in Rede stehenden Türen aus einer Stahlblechschale mit Isolierfüllung sind jedoch in der Regel für Einsatzzwecke gedacht, in denen ro­ buste und witterungsbeständige Außenschutzschichten erforderlich sind. Für solche Zwecke hat es sich bewährt, eine Kunststoffbeschichtung derart vorzuse­ hen, daß man ein thermoplastisches Kunststoffpulver auf die zu beschichtende Außenblechfläche aufgibt und dann durch Wärmeeinwirkung aufschmilzt, ver­ netzt, aufsintert, hier insoweit im Sammelbegriff kurz auf eine Temperatur aufheizt, bei der das über die Fläche gleichmäßig aufgestreute oder anderweitig aufgegebene Kunststoffpulver schmilzt und im Sinne der beabsichtig­ ten Kunststoffbeschichtung mit der Außenfläche der Blechschale in innigen, dauerhaften Kontakt tritt.

Eine solche Kunststoffbeschichtung von Blechflächen ist grundsätzlich bekannt. Beispielsweise ist in der Publikation "Oberfläche und Jot" (1986), Seiten 58 bis 66 beschrieben, welche Bedingungen für den Einsatz von Infrarotstrahlern für die Bestrahlung von aufgebrachten Kunststoffpulverschichten notwendig sind. Als Beispiele sind in dieser Druckschrift LKW-Rahmenteile aus Stahlprofil, Formen für Faserverbundstoffteile aus Aluminium, GFK und Nickel, Motorblöcke aus Grauguß und Ausdehnungsgefäße für Wasserheizungsanlagen in Kugelform aus Stahlblech genannt. Es ist dieser Druckschrift aber auch zu entnehmen, daß der größte Teil der abgestrahlten Wärme nicht in die Pulverschicht, sondern in das darunter liegende Substrat wandert, da die verwendeten Metalle eine gute Wärmeleitung aufweisen, so daß es nicht gelingt, die Pulverschicht auszuhärten, ohne das metallische Substrat mit zu erwärmen.

Wie erwähnt, ist eine Isolierfüllung der in Frage stehenden Art nur bedingt wärmebeständig. Bei bestimmten Polyurethanschäumen beispielsweise kann bei Temperaturen von über 70 bis 80°C bereits eine Beeinträchtigung eintreten, sei es die Struktur des Haftvermögens an der Innenseite der Blechschale, das vielfach mit zur Stabilität der Tür beiträgt, und dergleichen mehr. Andererseits ist für die vorerwähnte Beschichtung eines Bleches mit Hilfe eines zunächst aufgestreuten und dann erhitzten Kunststoffpulvers eine wesentlich höhere Temperatur erfor­ derlich, beispielsweise je nach Art des Kunststoffpulvers etwa 180°C. Dabei kann es sich um ein Kunststoffpulver auf Polyurethanbasis oder Polyesterbasis handeln. Die aufgestreuten feinen Körnchen des Pulvers werden ge­ schmolzen, und es findet eine innige Anhaftung des geschmolzenen Pulvers mit der Oberfläche der Metallschale statt, so daß man im übertragenden Sinne von einem Sintervorgang sprechen kann. Auf diese Weise erhält man den gewünsch­ ten witterungsbeständigen und schlagfesten Kunststoffbelag der Torblattschale.

Daraus wird deutlich, daß das nachträgliche Kunststoffbeschichten einer Blech­ schale der in Rede stehenden Art, in der sich bereits eine Isolierfüllung befindet, dadurch Probleme bereitet, daß die für das Aufbringen der Kunststoffbeschich­ tung erforderliche Temperatur weit höher liegt als diejenige, die die Isolierstoff- Füllung, insbesondere Kunststoffschaumfüllung, ohne Beeinträchtigung oder Zerstörung verträgt.

Danach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, ein Tor- oder Türblatt oder eine Torblattpaneele mit einer Isolierstoff­ füllung nach der Fertigstellung mit einer Kunststoffbeschichtung zu versehen, ohne daß die gegenüber der Beschichtungstemperatur niedriger liegende Wärme­ belastung der Isolierstoff-Füllung überschritten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein gattungsgemäßes Verfahren gelöst, bei dem diese Temperatur nach Aufbringen des Kunststoffpulvers mit­ tels einer Energiestrahlung schnell und kurzfristig so eingestellt wird, daß das Kunststoffpulver geschmolzen und auf der zu beschichtenden Grenzzone der Blechschale derart erwärmt wird, daß die Isolierfüllung nicht über ihre Wärmebeständigkeit hinaus erhitzt wird, wobei eine Energiebestrahlungsquelle über die mit dem Kunststoffpulver versehene Außenfläche der Blechschale hin­ weg bewegt wird und die auf die mit dem Kunststoffpulver versehene Außen­ fläche aufgebrachte Energiestrahlungswärmemenge pro Zeiteinheit der von der jeweiligen Erwärmungszone abwandernden Wärmemenge entsprechend einer gleichbleibend eingestellten Grenzzonentemperatur gesteuert wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Vorgehen wird die auf die zu beschichtende Außen­ fläche der Blechschale des Tür- oder Torblattes oder des Torblattpaneeles aufgebrachte Kunststoffpulverschicht bis in die anschließende Grenzzone der Außenfläche der Blechschale so schnell und intensiv erhitzt, daß die erfor­ derliche Beschichtungstemperatur erreicht wird, ohne daß diese Temperatur auf die innenseitig der Schale angrenzende Isolierfüllung übergreift. Dabei wirkt die Blechschale als Schirm, der die außenseitig aufgebrachte Wärme aufgrund seiner guten Wärmeleitfähigkeit über die der bevorzugt kontinuierlich wandelnden Auf­ heizzone benachbarten Blechschalenflächen verteilt und abstrahlt oder ableitet, so daß insgesamt ein wesentlich geringerer Wärmegradient von der Innenseite der Blechschale an die benachbarte Isolierfüllung abgegeben wird.

Die aufgebrachte Kunststoffpulverschicht, die "Bepulverung", haftet je nach Aufbringbedingungen mehr oder weniger gut an der zu beschichtenden Außen­ fläche der Blechschale, so daß die Gefahr besteht, daß das aufgebrachte Pulver bei Erschütterungen der Blechschale abgeschüttelt wird, was auch bei nur be­ reichsweisem Verlust der Pulverschicht zu Beeinträchtigungen einer nach Witterungsbeständigkeit, Farberscheinung und dergleichen wünschenswerten gleichmäßigen Beschichtung der Außenfläche führt. Von daher wird die Energie­ strahlungsquelle über die mit dem Kunststoffpulver versehene Außenfläche der Blechschale insoweit bei deren Stillstand hinweg bewegt oder doch so, daß sich die Blechschale nur äußerst ruhig bewegt, was im Zuge einer Endlosfertigung nicht erreichbar ist.

Dieses Hinwegbewegen der Energiestrahlungsquelle über die insoweit ruhende, zu beschichtende Außenfläche der Blechschale hat eine Besonderheit darin, daß eine Bewegungssteuerung der Energiestrahlungsquelle nur deren Halterung be­ trifft und nicht etwa Einfluß auf den Ablauf einer Fertigungsstraße mit kontinu­ ierlichem Bewegungsablauf der Tür- oder Torblätter oder Paneele nimmt.

Bei der Erfindung wird nämlich berücksichtigt, daß die Wärmeabschirmwirkung des Blechmaterials der Blechschale von der jeweiligen eingenommenen örtlichen Stellung der Erwärmungszone abhängig ist. Beispielsweise ist das Wärmeableit­ vermögen bei Lage der Erwärmungszone im Mittelbereich der zu beschichtenden Außenbreitseite der Blechschale anders bzw. größer als in deren Randbereichen. Die Berücksichtigung dieser Lageabhängigkeit der fortbewegten Erwärmungszo­ ne kann auf verschiedene Weise erfolgen, nämlich zum einen durch Steuerung eines dieser Wärmeableitungen entsprechenden Bewegungsablaufes der Energie­ strahlungsquelle über die zu beschichtende Außenfläche der Blechschale hinweg nach Geschwindigkeit und/oder Abstand geändert und zum anderen durch Steue­ rung der Energiestrahlungsintensität, d. h. der Wärmezufuhr pro Zeiteinheit in entsprechender Anpassung an die jeweiligen Wärmeableitbedingungen. Diese vorgeschilderten Maßnahmen können getrennt oder in Überlagerung Anwendung finden. Maßgabe der vorgeschilderten Maßnahmen im einzelnen oder in Kombi­ nation ist jeweils die Optimierung der Stabilisation einer Schutz- oder Grenz­ schichttemperatur, die für die Kunststoffbeschichtung erforderlich ist, ohne daß die Isolierstoff-Füllung einen Wärmeschaden erleidet.

Grundsätzlich kann für die Wärmezufuhr jede geeignete Energiestrahlung Ver­ wendung finden. Dabei werden solche Energiestrahlungsträger bevorzugt, die keine besonderen Schutzmaßnahmen hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und/oder ih­ rer Umfeldauswirkung bedürfen. Vorzugsweise werden Infrarotlicht-, Ultra­ violettlicht- oder Laserstrahlen verwendet, die in entsprechender Bündelung die Erwärmungszone definieren. Auch in der Intensität der Bündelung oder Fokussie­ rung ist eine Temperatursteuerungsmöglichkeit im vorstehend aufgezeigten Sinne gegeben.

Grundsätzlich kann man mit einem Strahlenbündel arbeiten, das in entsprechen­ der Weise über die zu beschichtende, bepulverte Außenfläche der Blechschale hinweggeführt wird. Vorzugsweise werden eine oder mehrere Reihen solcher Energiestrahlungsbündel vorgesehen, die die zu beschichtende Außenfläche über­ streichen. Dabei können solche Reihen von Energiestrahlungsbündeln zur Opti­ mierung der Beschichtungstemperatur-Stabilität auch gegensinnig zueinander be­ wegt vorgesehen werden.

Je nach den Bedingungen, unter denen das Kunststoffpulver vorbereitend auf die zu beschichtende Außenfläche der Blechschale aufgebracht wird, tritt ein elektro­ statisch bedingter Hafteffekt zwischen dem Pulver und dieser Außenfläche auf, der eine gleichmäßige Auflage des Kunststoffpulvers bewirkt. Ein solcher vor Aufbringen der Energiestrahlung sich einstellender geringfügiger Hafteffekt zwischen dem Kunststoffpulver und der zu beschichtenden Fläche kann durch ge­ zielte elektrostatische Aufladung der zu beschichtenden Fläche und/oder des Kunststoffpulvers verstärkt werden. Derartige Maßnahmen sind grundsätzlich be­ kannt.

Claims (10)

1. Verfahren zur Kunststoffbeschichtung eines Tür- oder Torblattes oder eines Torblattpaneeles, das innerhalb einer außenseitig zu beschichtenden Blechschale mit einer Kunststoff-Isolierfüllung versehen ist, deren Wärmebeständigkeit unter­ halb der Temperatur liegt, die für das Schmelzen und Aufbringen des für die Kunststoffbeschichtung der Außenflächen der Blechschale zugeführten Kunst­ stoffpulvers erforderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Temperatur nach Aufbringen des Kunststoffpulvers mittels einer Ener­ giestrahlung schnell und kurzfristig so eingestellt wird, daß das Kunststoffpulver geschmolzen und auf der zu beschichtenden Grenzzone der Blechschale derart er­ wärmt wird, daß die Isolierfüllung nicht über ihre Wärmebeständigkeit hinaus erhitzt wird, wobei eine Energiebestrahlungsquelle über die mit dem Kunststoff­ pulver versehene Außenfläche der Blechschale hinweg bewegt wird und die auf die mit dem Kunststoffpulver versehene Außenfläche aufgebrachte Energie­ strahlungswärmemenge pro Zeiteinheit der von der jeweiligen Erwärmungszone abwandernden Wärmemenge entsprechend einer gleichbleibend eingestellten Grenzzonentemperatur gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiebestrahlungsquelle - insbesondere in Gestalt eines oder mehrerer Energiestrahlbündel - über die mit dem Kunststoffpulver versehene Außenfläche der ruhend gehaltenen Blechschale hinweg bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsintensität im Zuge der Bewegung der Energiestrahlungsquelle geändert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Bewegung der Energiestrahlungsquelle über die Außenfläche hinweg geändert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der zu beschichtenden Außenfläche und der Energie­ strahlungsquelle im Zuge der Bewegung über die Außenfläche hinweg geändert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiestrahlung eine Infrarotlicht-Strahlung eingesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiestrahlung eine Ultraviolettlicht-Strahlung eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiestrahlung eine Laserstrahlung eingesetzt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiestrahlungsquelle in Form einer etwa reihenförmig angeordneten Vielzahl von Energiestrahlbündeln über die mit dem Kunststoffpulver versehene Außenfläche geführt wird, insbesondere in unterschiedlichen Bewegungs­ richtungen bei mehreren solcher Reihen von Energiestrahlbündeln.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Beschichtungs-Kunststoffpulvers unter elektrostatischer Aufladung der zu beschichtenden Außenfläche und/oder des Kunststoffpulvers erfolgt, so daß die Kunststoffpulverkörnchen unter elektrostatischer Anziehung an der zu beschichtenden Außenfläche haften, bevor die Erwärmung auf die Schmelz- oder Beschichtungstemperatur mittels der Energiestrahlung vorgenom­ men wird.