DE69930011T2

DE69930011T2 - Verfahren zur sprühextrusion

Info

Publication number: DE69930011T2
Application number: DE69930011T
Authority: DE
Inventors: Michael HOLMSTRÖM
Original assignee: EFTEC Europe Holding AG
Current assignee: EFTEC Europe Holding AG
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: EP1137492B1; US20020014201A1; AU2018000A; ATE318180T1; SE9804243L; CZ20012015A3; WO2000033966A1; ES2258866T3; EP1137492A1; DE69930011D1; SE9804243D0; SE515096C2

Description

SACHGEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich ein Verfahren für eine Sprühextrusion, und insbesondere auf die Aufbringung einer Oberflächenbeschichtung von „unten nach oben" auf Fahrzeugkarosserien. Die Oberflächenbeschichtung kann ein PVC-Abrasionsschutzmaterial, ein Verbindungsdichtmittel, oder dergleichen sein, und ist allgemein ein Material mit geringer Viskosität. Die Erfindung setzt ein neues Düsen-Design ein, das einen höheren Druck und ein einfacheres und zuverlässigeres Aufbringungsverfahren ergibt.
STAND DER TECHNIK
In dem Stand der Technik wird eine geschlitzte Düse verwendet, die relativ nahe zu dem Objekt gehalten wird, um das Material nach oben zu sprühen und das Objekt zu beschichten. Das Material wird zu dem Objekt hin in Form eines Streifens gesprüht. Wenn das Material eine niedrige Viskosität besitzt, werden eine relativ niedrige Geschwindigkeit und ein niedriger Druck aus der Düse heraus erhalten. Hierdurch wird sich das Material nicht gut in z.B. Punktschweißkratern, Ecken und anderen Unregelmäßigkeiten hinein füllen. Dabei ist ein Risiko vorhanden, dass Lufttaschen erzeugt werden, was ernsthaft die Adhäsion und andere Funktionen der Beschichtung verschlechtert. Der niedrige Druck führt auch dazu, dass der Strahl aus Material an der Mitte des Schlitzes konzentriert wird, was den Strahl ungleichmäßig macht. Der niedrige Druck führt weiterhin dazu, dass die Düse empfindlicher auf Umgebungsvariationen sein wird, z.B. Druck und Temperatur. Es kann auch auftreten, dass der Abstand zu dem Objekt zu groß sein wird und dass der Strahl nicht vollständig dort ankommen wird.
Das Dokument US-A-5 382 312, auf das der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, offenbart eine Mehrlochdüse zum Aufbringen einer Vielzahl von feinen Linien aus einem Klebemittel auf einer Bahn zum Herstellen von Windeln. Das Dokument bezieht sich auf eine Düse zum Aufbringen von Fäden aus Material auf einer Oberfläche. Die Fäden können dazu gebracht werden, dass sie durch Bewegen der Fäden in der Luft verschmelzen. Das Dokument befasst sich allerdings nicht mit dem Problem eines Aufbringens eines fortlaufenden Streifens aus Beschichtungsmaterial auf einem Objekt.
Die vorliegende Erfindung löst die vorstehenden Probleme, indem der Schlitz gegen eine Reihe von Löchern ersetzt wird. Auf diese Art und Weise wird die Düse ungefähr dieselbe Ausdehnung wie der frühere Schlitz haben, wogegen der Auslassbereich der Düse im Wesentlichen kleiner sein wird. Aufgrund des kleineren Bereichs wird sich der Druck innerhalb der Düse erhöhen, und eine höhere Auslassgeschwindigkeit des Strahls wird erreicht werden. Hierdurch kann der Aufbringungsabstand zwischen dem Objekt und der Düse erhöht werden, während das Material noch zuverlässig das Objekt treffen wird. Das Material wird irgendwelche Unregelmäßigkeiten in dem Objekt in einer zuverlässigeren Art und Weise ausfüllen. Über den erhöhten Druck wird das Material auch gleichmäßiger über den gesamten Umfang der Düse verteilt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren für eine Sprühextrusionsbeschichtung mit Hilfe einer unter Druck stehenden Beschichtungungsmaterial-Quelle, die mit einer Düse verbunden ist, die das Material auf den Gegenstand sprüht. Ein erhöhter Druck wird in der Düse erzeugt, wodurch das Material aus der Düse mit einer relativ hohen Auslassgeschwindigkeit auf das Objekt gesprüht wird, wobei ein separater Strahl des Materials aus einzelnen Löchern ausgestoßen wird.
Gemäß der Erfindung werden die Materialstrahlen von Löchern einzeln das Objekt treffen, um anschließend auf diesem zu einem zusammenhängenden Materialstreifen zusammenzulaufen.
Durch die Verringerung des Abgabebereichs wird ein erhöhter Druck innerhalb der Düsen erzeugt, was bewirkt, dass das Material aus der Düse auf das Objekt unter einer relativ hohen Abgabegeschwindigkeit gesprüht wird, was einen relativ hohen Grad einer Unempfindlichkeit in Bezug auf den Abstand zwischen der Düse und dem Objekt ergibt.
Die Erfindung ist durch den beigefügten Anspruch 1 definiert, wogegen vorteilhafte Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen definiert sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird im Detail nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 stellt eine Seitenansicht einer Düse gemäß der vorliegenden Erfindung dar, und
2 stellt eine Ansicht in der Richtung der Pfeile A-A, d.h. von vorne, dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Sprühen oder eine Extrusion von sogenannten Materialien mit niedriger Viskosität. Das Verfahren ist z.B. in der Fahrzeugindustrie für die Aufbringung von verschiedenen Arten von Oberflächenbeschichtungen auf Fahrzeugkarosserien üblich. Die Oberflächenbeschichtungen, wie sie zuvor erwähnt wurden, können von verschiedenen Arten von Abrasionsschutzmaterialien, Verbindungsdichtmitteln, und dergleichen, sein.
Die Erfindung ist eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, der Probleme beim Auffüllen von Unregelmäßigkeiten und Ecken mit dem Beschichtungsmaterial besaß. Die Probleme wurden u.a. durch das Beschichtungsmaterial verursacht, das die Düse unter einer zu niedrigen Geschwindigkeit verlässt, und zwar aufgrund der niedrigen Viskosität des Beschichtungsmaterials und des Designs der Düse.
Die vorliegende Erfindung löst die Probleme durch Erhöhen des Drucks innerhalb der Düse, um so die Abgabegeschwindigkeit von der Düse zu erhöhen. Dadurch kann die Düse weiter weg von dem Objekt, das beschichtet werden soll, gehalten werden, während noch sichergestellt wird, dass das Beschichtungsmaterial das Objekt unter einer bestimmten, minimalen Geschwindigkeit treffen wird, wodurch alle Unregelmäßigkeiten aufgefüllt werden. Allgemein erreicht die Erfindung dies durch Bereitstellen, anstelle einer nicht unterbrochenen Düsenöffnung, einer Düsenspitze, die ein Lochmuster mit ungefähr derselben Größe wie die Düsenöffnung nach dem Stand der Technik zeigt, die allgemein in der Form eines Schlitzes ausgeführt ist.
Die 1 und 2 stellen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. In den Figuren ist eine Düse allgemein zur Verbindung mit einer Quelle (nicht dargestellt) für Beschichtungsmaterial dargestellt. Die Düse besitzt eine Spitze 1, um auf das Objekt, das behandelt werden soll, hin gerichtet zu werden, ein Gehäuse 2, das den Hauptteil der Düsenkammer enthält, und einen Verbinder 4 für eine Verbindung mit einem Schlauch oder ähnlichem, der von der Materialquelle kommt. Die Düse, dargestellt in den Zeichnungen, besitzt auch eine Befestigung 3 in der Form eines Durchgangslochs, verwendet dazu, Dü sen an einem Roboter, oder dergleichen, zu befestigen. Die Befestigung 3 beeinflusst nicht ansonsten die Funktionsweise der Düse.
Wie in 2 gesehen werden kann, besitzt die Düse eine Abgabeöffnung, die aus einem Lochmuster, in diesem Fall einer Reihe von Löchern 5, besteht, das in die vordere Fläche der Düse einmündet. Gemäß dem Stand der Technik würde die entsprechende Düse einen nicht unterbrochenen Schlitz (nicht dargestellt) mit derselben Erstreckung haben, zumindest derselben Breite wie das Lochmuster gemäß der Erfindung. Es sollte ersichtlich werden, dass der Abgabebereich einer Düse gemäß der Erfindung im Wesentlichen im Vergleich zu dem Stand der Technik verringert wird. Die Anzahl von Löchern und deren einzelne Bereiche werden in Abhängigkeit von dem Material, das verwendet ist, variieren. Auch werden geeignete Drücke und Abgabegeschwindigkeiten von dem Beschichtungsmaterial und der spezifischen Anwendung abhängig sein. Als Beispiel kann der gesamte Abgabebereich der Düse innerhalb von 10–20 % einer entsprechenden, nicht unterbrochenen Abgabeöffnung gemäß dem Stand der Technik liegen. Die Düse wird in vorteilhafter Weis aus rostfreiem Stahl gebildet.
Mit der Hilfe der Düse gemäß der Erfindung wird eine hohe Abgabegeschwindigkeit des Materials erreicht werden. Ein separater Strahl wird von jedem Loch 5 abgegeben werden. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Strahlen auf das Material nicht in der Luft zu der herkömmlichen, streifenähnlichen Form verbunden werden, bevor die Strahlen auf das Objekt auftreffen. Auf diese Art und Weise wird irgendwelche Luft, eingeschlossen zwischen dem Material und dem Objekt, vermieden werden. Wenn die Strahlen auf das Objekt auftreten, werden sie miteinander zu einem flachen, fortlaufenden Band aus Material verschmelzen, so wie es erwünscht ist. Das Verfahren könnte dahingehend beschrieben werden, dass es eine Mischung aus Sprühen und Extrusion ist. Die hohe Abgabegeschwindigkeit lässt den Strahl zuverlässig auf das Objekt auftreffen, auch dann, wenn der Aufbringungsabstand erhöht wird, verglichen mit dem Stand der Technik. Es ist möglich, irgendeinen Aufbringungswinkel zu verwenden, auch gerade von unten (von unten nach oben), und zwar aufgrund der hohen Abgabegeschwindigkeit. Der erhöhte Druck innerhalb der Düse führt auch dazu, dass das Material zuverlässig die gesamte Breite des Strahls auffüllt, was eine gleichmäßigere Beschichtung ergibt.
Ein Fachmann auf diesem betreffenden Fachgebiet wird realisieren, dass die Düse auf viele Arten und Weisen variiert werden kann, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Die äußere Form der Düse, deren Verbindung, usw., können variiert werden, ohne das funktionale Prinzip der Düse zu beeinflussen. Die Erfindung ist nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt.

Claims

Verfahren zur Sprühextrusionsbeschichtung mit Hilfe einer unter Druck stehenden Beschichtungsmaterial-Quelle, die mit einer Düse verbunden ist, die das Material auf einen Gegenstand sprüht, bei dem ein erhöhter Druck in der Düse erzeugt wird, wodurch das Material aus der Düse mit einer relativ hohen Auslassgeschwindigkeit auf das Objekt gesprüht wird, wobei ein separater Strahl des Materials aus einzelnen Löchern (5) ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstrahlen aus den Löchern (5) derart erzeugt werden, dass sie den Gegenstand einzeln treffen, um anschließend auf diesem zu einem zusammenhängenden Materialstreifen zusammenzulaufen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Düse durch die Düse erhöht wird, die eine Auslassöffnung in Gestalt eines Rasters von Löchern (5) hat.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (5) in einer Reihe angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung eine Auslassfläche hat, die gleich etwa 10 bis 20% einer entsprechenden ununterbrochenen Auslassöffnung hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (5) rund sind.