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Patent Searching and Data


Title:
MASKING ARTICLE FOR USE IN VEHICLE MANUFACTURING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/004174
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an article (1) for masking areas of a vehicle during a painting process. The invention also relates to a method for producing and recycling articles (1) of this type and to a method for masking areas of a vehicle during the painting process while using said article (1). The aim of the invention is to provide recyclable articles (1) of the aforementioned type that, under painting process conditions, have a type of shape, stability and rigidity that render the use of these articles advantageous with regard to economic, qualitative and ecological aspects. To this end, an article (1) for masking areas of a vehicle is provided that is made of a synthetic material and can be sealingly applied with form-fit to a cathodic immersion painting on the body flange (2) of vehicle or vehicle module openings. A good adhesion and aging-resistant bonding quality results between an adhesive (4) and a window pane (3) after the article (1) is removed from the body flange (2). When painted, the article can be easily and ecologically recycled and reused.

Inventors:
BECKORD VOLKER (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/007501
Publication Date:
January 16, 2003
Filing Date:
June 29, 2001
Export Citation:
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Assignee:
PRO TECH BERATUNGS & ENTWICKLUNGS GMBH (AT)
BECKORD VOLKER (DE)
International Classes:
B05B12/24; B05B15/04; B05D1/32; B05D7/14; B29B17/00; B29B17/04; C23C14/04; C25D5/02; C25D13/22; B29K77/00; (IPC1-7): B05B15/04; C25D5/02; C23C14/04
Foreign References:
EP1110619A12001-06-27
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 610 (C - 1276) 21 November 1994 (1994-11-21)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 01 31 January 2000 (2000-01-31)
Attorney, Agent or Firm:
Rupprecht, Kay (Bolte & Partner Postfach 86 06 24, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Betriebsmittel zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs während des Lackiervorgangs, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Betriebsmittel (1) aus einem Kunststoff besteht und am Karosserieflansch (2) von Fahrzeugoder Fahrzeugmodul Öffnungen formschlüssig dichtend auf eine kathodische Tauchlackierung auflegbar ist.
2. Betriebsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das s das Betriebsmittel (1) aus einem temperaturbeständigen Kunststoff mit einer Dauergebrauchstemperatur von mindestens 170° C besteht.
3. Betriebsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das s das Betriebsmittel (1) aus einem glasfaserverstärkten Polyamid besteht.
4. Betriebsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Betriebsmittel durch Füllstoffe im Verhältnis von 0,1 40% verstärkt wird.
5. Verfahren zum Herstellen und zum Recyceln von Betriebsmitteln zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs während des Lackiervorganges mit folgenden Schritten : a) die Betriebsmittel (1) werden im Spritzgussverfahren hergestellt ; b) die Betriebsmittel (1) werden nach jedem Einsatz im lackierten Zustand gemahlen ; und c) das resultierende Pulver wird als Rohstoff wieder dem Spritzgussverfahren zur Herstellung der Betriebsmittel (1) zugeführt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s dem Spritzgussverfahren im RecyclingBetrieb ein beliebiger Anteil von Originalrohstoff zugegeben wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Zugabemenge von Originalrohstoff etwa 10 % beträgt.
8. Verfahren zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs während des Lackiervorgangs mit einem Betriebsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Betriebsmittel am Karosserieflansch (2) von Fahrzeug oder FahrzeugmodulÖffnungen formschlüssig dichtend auf eine kathodische Tauchlackierung aufgelegt und nach dem abschließenden Lackiervorgang wieder entfernt wird.
9. Verwendung des Betriebsmittels nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Maskieren von Modulverklebungen am Fahrzeug, insbesondere Frontklappen, Heckklappen, Kotflügeln, Seitenwänden oder dergleichen.
Description:
Maskierungsmittel für den Fahrzeugbau Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Betriebsmittel zum Maskieren von Be- reichen eines Fahrzeugs während des Lackiervorgangs. Die Erfin- dung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen und zum Recy- celn von Betriebsmitteln dieser Art sowie ein Verfahren zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs während des Lackiervor- ganges mit einem solchen Betriebsmittel.

Die Autoserienlackierung ist heute eine der technologisch an- spruchsvollsten Lackanwendungen. Wichtigste Anforderungen sind Farbeffekt und Glanzgebung sowie der Schutz der Metalloberflä- chen vor äußeren Einflüssen. Die gewünschten Eigenschaften der Lackierung werden durch einen funktionalen Schichtaufbau er- zielt, bei dem die einzelnen Schichten unterschiedliche Aufga- ben übernehmen. So wird zunächst eine kathodische Tauchlackie- rung (KTL) als Korrisionsschutzschicht auf die Rohkarosserie aufgebracht, welche z. B. in einem Trocknerofen bei Temperatu- ren bis 220 Grad Celsius eingebrannt wird. Erst danach gelangt die grundierte Karosserie in den eigentlichen Lackprozeß, bei dem zunächst ein Füller zum Ausgleich des Untergrundes und als Steinschlagschutz aufgebracht wird. Danach erfolgt eine Basis- lackierung zur Farb-und Effektgebung, schließlich eine Klar- lackierung zum Schutz vor äußeren Einflüssen. Der nach der KTL- Beschichtung durchgeführte eigentlichen Lackierprozeß wird bei Temperaturen von bis zu ca. 170 Grad Celsius durchgeführt.

Erst nach dem Durchlaufen der Lackierstraße wurden bislang Ein- bauten an der Karosserie eines Fahrzeuges vorgenommen. Insbe- sondere die Fensterscheiben (Windschutzscheibe, Heckscheibe, feststehende Seitenscheiben) werden in der Großserienproduktion üblicherweise robortergesteuert am Verbauort eingesetzt und verklebt (Direktverglasung). Der Scheibenklebstoff wird dabei zunächst im Randbereich der Fensterscheibe umlaufend wulstartig aufgebracht, bevor dieser Bereich mit dem Karosserieflansch (Fensterflansch) an der Einbauöffnung in Kontakt gebracht und angepreßt wird. Die strukturelle Verbindung zwischen der Scheibe und der Karosserie dient dabei sowohl der Stabilisie- rung im Sinne einer torsionssteifen Karosserie, als auch der Kraftableitung im Crashfall.

Da alle im Lackierprozeß aufgespritzten Beschichtungen, wie Füller und Decklack, gemäß Kundenwunsch aufgetragen werden, ist es notwendig, daß der Scheibenklebstoff auf vielen unterschied- lichen Decklacken (Farben) eine gute Haftung erzielt. Die strukturelle Verbindung der Scheibe und der Karosserie in der Montage, wo lackierte Oberflächen vorliegen, ist jedoch nicht befriedigend gelöst, da der Lackaufbau selbst die strukturellen Kräfte, besonders im Crash, nicht aufnehmen kann. Zum Erzielen eines guten Haftungsresultates zwischen dem Karosserieflansch und dem Scheibenklebstoff ist deshalb eine Verklebung des Fen- sters auf der KTL-Beschichtung optimal, da dann die strukturel- len Schwachstellen im Füllermaterial und im Decklack wegfallen.

Ein strukturelles Verkleben in dieser Art unterstützt den Trend in Richtung der Leichtbauweise und zur Erhöhung der Torsions- steifigkeit der Karosserie. Allerdings setzt dieses Verfahren auch eine entsprechende Maskierung des Karosserieflansches nach dem Durchlaufen der KTL-Lackierung zum Fernhalten der in den nachfolgenden Lackierungsschritten aufgebrachten Lackschichten in diesem Bereich voraus. Durch die Maskierung wird eine ein- wandfreie Haftung des Scheibenklebstoffes zum KTL beschichteten Flansch erzielt.

Bekannt ist unter anderem ein Verfahren zur Scheibenverklebung, bei dem der Karosserieflansch mit einem Klebeband oder mit ei- ner organischen Masse, wie z. B. einem PVC-Pastisol, maskiert wird. Das Plastisol wird z. B. mittels IR-Strahler oder im PVC- Ofen geliert und erreicht dabei eine feste Konsistenz. Am Ende des Lackierprozesses und vor der Scheibenmontage wird die Flanschmaskierung meistens manuell wieder entfernt und ent- sorgt, und die Direktverglasung erfolgt auf den KTL beschichte- ten Flansch. Sowohl das Plastisol als auch das Klebeband sind dabei nicht recycelbar, wodurch die Entsorgung von Verfahrens- abfällen in erheblichen Umfang notwendig wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, recycelbare Be- triebsmittel zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeuges wäh- rend des Lackiervorgangs bereitzustellen, welche unter den Be- dingungen eines Lackierprozesses eine solche Form, Stabilität und Festigkeit aufweisen, daß ihre Verwendung unter wirtschaft- lichen und qualitativen, wie auch unter ökologischen Gesichts- punkten Vorteile mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird durch ein Betriebsmittel zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs gelöst, bei dem das Betriebsmittel aus einem Kunststoff besteht und am Karosserieflansch von Fahr- zeug-oder Fahrzeugmodulöffnungen formschlüssig dichtend auf eine kathodische Tauchlackierung auflegbar ist.

Die Auslegung der Maskierung ist für den jeweiligen Einsatzbe- reich und abhängig von Fahrzeugtyp und Fensterausschnitt spezi- fisch konstruiert. Dabei wird die Maskierung an den Karosserie- flansch angedrückt bzw. darübergestülpt und verdeckt diesen vollständig. Diese Abdeckung ist gegenüber eindringendem Lack formschlüssig dicht, um eine Lackbeschichtung des KTL-Bleches zu verhindern und eine optimale Klebstoffhaftung für die Di- rektverglasung zu erzielen. Das Betriebsmittel ist aus einem

Kunststoff gefertigt, so daß es nach der Verwendung, auch im lackbehaftenden Zustand, gesamthaft gemahlen werden und schließlich neu einen Spritzgußverfahren zugeführt werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Betriebsmit- tel sind in den folgenden Unteransprüchen 2-4 angegeben.

Von besonderen Vorteil ist es, wenn das Betriebsmittel aus ei- nem temperaturbeständigen Kunststoff mit einer Dauergebrauch- stemperatur von mindestens 170° Celsius besteht. Diese speziel- len Kunststoffe, welche die geforderten Eigenschaften besitzen und sich für das Spritzgießen verwenden lassen, wurden erst nach detaillierten Praxisversuchen gefunden. Es kommen dabei Kunststoffe wie z. B. Polysulfon, Poly- (arylether) keton, Polya- mide etc. in Betracht, welche aus dem Kunststoffkompendium, Vo- gel Fachbuch, 4. Auflage 1996, von Dr. A. Frank, ISBN 3-8023- 1589-8 zu ersehen sind.

Für ein derartiges Betriebsmittel eignen sich insbesondere Kunststoffe, welche mit Fasern, wie z. B. Glas, Keflar etc. ver- stärkt sind. Als besten Kunststoff hat sich bezüglich Beschaf- fungskosten, Recycelbarkeit, Spritzgießen (optimales Fließver- halten) sowie mechanischen Eigenschaften auch bei hohen Tempe- raturen, wie sie in den Einbrennöfen vorkommen, glasfaserver- stärktes Polyamid erwiesen.

Die bezeichneten Vorteile können insbesondere bei Betriebsmit- teln, deren Kunststoffmaterial durch Füllstoffe im Verhältnis von 0,1 bis 40 % verstärkt ist, nachgewiesen werden. In diesem Variationsbereich der Füllung kann in Abhängigkeit der Anforde- rungen an ein gutes Fließverhalten beim Spritzgießen und an ei- nem entsprechende Formbeständigkeit und Festigkeit des Be- triebsmittels während Lackierprozesses ein wünschenstwertens Optimum erzielt werden.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Herstellen und zum Recyceln von Betriebsmitteln zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs während des Lackiervorganges gelöst, bei dem die Schritte a) die Betriebmittel werden im Spritzverfahren hergestellt ; b) die Betriebsmittel werden nach jedem Einsatz im lackiertem gemahlen ; c) das resultierende Pulver wird als Roh- stoff wieder dem Spritzverfahren zur Herstellung der Betriebs- mittel zugeführt, gelöst.

Das erfindunggemäße Betriebsmittel wird zunächst im Spritzguß- verfahren hergestellt und nach jedem Einsatz im lackiertem Zu- stand gemahlen, wobei das resultierende Pulver direkt wieder zur Herstellung des Betriebsmittel verwendet werden kann. Durch die Verwendung der speziellen Kunststoffe vereinfacht sich da- bei der gesamte Ablauf. Nach dem Gebrauch des Betriebsmittel entfällt eine typbezogene Sortierung, da die Betriebsmittel nach jedem Einsatz im lackiertem Zustand gemahlen und damit als Schüttgut dem Spritzgießen zugeliefert werden können. Dies be- inhaltet insbesondere, daß keine Kosten für die Handhabung so- wie gegebenenfalls die Instandsetzung der Funktionsfähigkeit anfallen.

Ferner ist das erfindungsgemäße Konzept auch ökologisch. Eine mechanisch, thermische oder chemische Operation ist für die Entlackung nicht erforderlich, da die erfindungsgemäßen Be- triebsmittel im lackiertem Zustand nach dem Mahlen dem Spritz- gießen zugeführt werden können.

Weiterhin ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Betriebsmit- tel wirtschaftlich. Der Anwender, insbesondere der Fahrzeug- bauer wird nicht mit der Bereitstellung belastet, da diese Auf- gabe von den Zulieferern der Spritzgießerei übernommen wird, bei welcher das Mahlen des Schüttgut und die Verwendung des Re- zyklates zur Kerntätigkeit gehören.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den folgen- den Unteransprüchen 6 und 7 angegeben.

In bevorzugter Weise wird beim Spritzgießen im Recyclingbetrieb eine gewisse Menge von Originalrohstoff zugegeben. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Qualität des lack- kontaminierten Kunststoffrezyklates nicht mehr zufriedenstel- lend ist. Durch Zugabe des Originalrohstoffes kann die Funktion der Maskierung mit dem oben genannten Vorteilen aufrechterhal- ten werden.

In bevorzugter Weise beträgt die Zugabemenge von Originalroh- stoff etwa 10 %. Diese geringfügige Zugabe des Originalrohstof- fes garantiert insbesondere eine mehrmalige Verwendung des Re- zyklates ohne Einbußen der mechanischen und temperaturrezisten- ten Eigenschaften.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch ein Ver- fahren zum Maskieren von Bereichen eines Fahrzeugs während des Lackiervorgangs mit einem Betriebsmittel nach einem der hervor- gehenden Ansprüche gelöst, bei dem das Betriebsmittel am Karos- serieflansch von Fahrzeug oder Fahrzeugmodulöffnungen form- schlüssig dichtend auf eine kathodische Tauchlackierung aufge- legt und nach dem abschließenden Lackiervorgang wieder entfernt wird.

Dadurch ist nach der abschließenden Lackierung eine Verklebung der Scheibe auf der KTL-Beschichtung möglich, womit die struk- turellen Schwachstellen im Füllermaterial und im Decklack um- gangen werden. Durch ein derartigen strukturelles Verkleben der Fenster mit der Karosserie wird insbesondere die Torsionsstei- figkeit der Karosserie erhöht und die Ableitung von Kräften im Crashfall verbessert. Damit wird grundsätzlich der Trend zur Leichtbauweise von Karosserien unterstützt.

Das erfindungsgemäße Betriebsmittel läßt sich neben der Schei- benverklebung auch auf die Maskierung von anderen Modulverkle- bungen, wie z. B. Frontklappen, Heckklappen, Kotflüge, Seiten- wände etc. übertragen, wobei auch hier die lackierten Kunst- stoffen praktisch zu 100 % für ein Spritzgießen wiederverwend- bar sind.

Das erfindungsgemäße Betriebsmittel wird im Folgenden anhand einer Figur näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt ein Betriebsmittel 1 zum Maskieren ei- nes Karosserieflansches 2, welcher von dem Betriebsmittel 1 formschlüssig dichtend umfaßt ist. Der Karosserieflansch 2 ist dabei umlaufend an einer Einbauöffnung für eine Fensterscheibe 3 angebracht, welche in ihrem Randbereich mit einem Wulst aus Klebstoff 4 versehen ist. Durch Abdecken mit dem Betriebsmittel 1 ist der Flansch 2 nur mit der KTL-Lackierung, nicht aber mit den im weiteren Lackierprozeß aufgebrachten Lackschichten be- haftet. Nach dem Entfernen des Betriebsmittel 1 wird der darun- terliegende Klebebereich freigelegt, auf den die Fensterscheibe 3 aufgedrückt wird. Eine strukturelle Schwachstelle in Form z.

B. einer Füller-und Decklackschicht zwischen dem Klebstoff 4 und dem KTL beschichteten Karosserieflansch 2 wird dadurch um- gangen. Dadurch entsteht eine torsionssteife Gesamtstruktur im Sinne einer Leichtbaukonstruktion mit guten Crasheigenschaften.

Das Betriebsmittel kann unter Einsparung von Prozeßkosten recy- celt und wiederverwendet werden.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß alle oben be- schriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombi- nation, insbesondere die in der Zeichnung dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderung hiervon sind dem Fachmann geläufig.

Bezugszeichenliste 1 Betriebsmittel 2 Karosserieflansch 3 Fensterscheibe 4 Klebstoff