Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur allseitigen dünnen Beschichtung eines Bauelementes, insbesondere eines Dekorelementes, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Vorrichtung zur allseitigen dünnen Beschichtung eines Bauelementes, insbesondere eines Dekoreiementes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5 sowie ein Bauelement mit dünner Beschichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13,

Dekorelemente insbesondere für Fahrzeuginnenräume sind im Aligemeinen sehr anfällig gegen Beschädigungen und Verschmutzungen, Daher werden Folien oder auch Edeihoizfurniere nachträglich mit einem klaren oder auch leicht eingefärbten Schutzlack überzogen.

Um die notwendige Brillanz zu erzielen, ist es aus der Praxis bekannt, die Lacke mehrschichtig aufzutragen. Diese Mehrschichtiackierungen erfolgen entweder mit Zwischentrocknung und eventuell einem Zwischenschliff oder in einer Naß-in-Naß- Lackierung, bei der man das Material zwischen den einzelnen Aufträgen zwischengeiieren lässt und auf die noch klebrige Schicht auflackiert. Mit Lackierverfahren ist es möglich, Dekorelemente allseitig zu beschichten.

Der Nachteil dieser Verfahren besteht darin, dass das mehrmalige Lackieren arbeitsaufwendig ist. Weiterhin enthalten die Lacke Lösungsmittel. Da in der Regel die Lackierung durch Spritzen erfolgt, ergeben sich Materialverluste, da beim Spritzen auch die Umgebung des Werkstücks mit Lack besprüht wird. Au ßerdem sind keine scharfen Designkanten erzielbar.

Aus der DE 103 09 814 B3 ist es bekannt, Bauteile mit einer kompakten Polyurethan- Versiegelungsschicht zu versehen. Hierzu wird das Bauteil in ein Formwerkzeug eingelegt. Im geschlossenen Zustand der Form ist zwischen der zu beschichtenden Oberfläche des Bauteils und der dieser gegenüberliegenden Forminnenwand ein Spalt vorhanden. Hierbei wird das Material entweder von einer Seite oder zentral angegossen. Luftblasen werden vor dem Gussmaterial hergeschoben und können dann seitlich entweichen.

Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass damit nur eine einseitige Beschichtung des Werkstücks möglich ist.

Weiterhin ist aus dem Gebrauchsmuster DE 297 14 358 U1 bekannt, Autozubehörteile, insbesondere Lenkräder komplett zu ummanteln. Dabei wird ein Bauteil, z.B. ein Skelett für ein Handienkrad in eine Form eingelegt und mit einem transparenten, kompakten, farblosen Ureth an Kunststoff umgössen. Hierbei handelt es sich um Schichten die mindestens mehrere Millimeter dick sind, also nicht um Schichten, die mit Lackschichten vergleichbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bauelemente mit einem geringeren Arbeitsaufwand als beim Lackieren und in hoher Qualität mit einer, im Querschnitt gesehen, allseitigen, dünnen, insbesondere transparenten, Schutzschicht zu umgeben.

Erfindungsgemäß werden die Aufgabe mit einem Verfahren nach Anspruch 1 , mit einer Vorrichtung nach Anspruch 5 sowie mit einem Bauelement nach Anspruch 13 erzielt. Das erfindungsgemäße Verfahren zur allseitigen dünnen Beschichtung eines Bauelementes, insbesondere eines Dekorelementes, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine einzige Schicht durch Gießen in einer Gießform auf das Bauelement aufgetragen wird, wobei sich das aufzutragende Material während des Gießvorganges als laminare Strömung bewegt. Die Schichtdicke beträgt dabei 0,5 - 1 ,5 Millimeter und vorzugsweise 1 ,0 Millimeter.

Während bei flachen Teilen, bei denen nur die Oberfläche beschichtet wird, während des Gießens eingeschlossene Luftblasen vor dem Gussmaterial hergeschoben werden, und am Ende wieder entweichen können, ist das bei einem allseitig dünn beschichteten Bauelement, z. B. bei einem Dekorelement, nicht der Fall. Bei diesem muss das Gussmateriai, da es das Bauelement allseitig umschließen muss, wieder ineinander laufen. Es hat sich nun gezeigt, dass eine laminare Strömung des Gussmaterials erforderlich ist, um den Einschluss von Luftblasen auf der Dekorschicht und damit Ausschuss zu vermeiden.

Es ist zweckmäßig, dass das aufzutragende Material in der Gießform unter Überdruck steht. Dadurch wird es möglich, dass eventuell noch vorhandene Luftblasen komprimiert werden. Es ist weiterhin zweckmäßig, dass das aufzutragende Material seitlich des Bauelementes im seitlichen Abstand zu diesem in dessen mittlerem Bereich in die Gießform eingebracht wird. Dadurch wird erreicht, dass das aufzutragende Material seitlich des Bauelementes eine vorbestimmte Strecke in etwa waagerecht durchfließen muss, in der die anfangs turbulente Strömung in eine laminare Strömung gewandelt wird. Das aufzutragende Material erreicht den mittleren Bereich des Bauelementes und wird am Bauelement nach oben und unten umgelenkt und umströmt anschließend das Bauelement komplett.

Ein Vorrichtung zur allseitigen Beschichtung eines Bauelementes, insbesondere eines Dekorelementes und insbesondere zur Durchführung des vorher beschriebenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Unter- und Oberteil bestehende Gussform vorgesehen ist, dass sich ausgehend von mindestens einem Anguss im Oberteil seitlich des zu beschichtenden Bauelementes zum Einfüllen des Gussmaterials in die Gussform ein Angusskanal in Richtung des zu beschichtenden Bauelementes erstreckt, dass im Angusskanal in der Nähe des zu beschichtenden Bauelementes eine Staunut zur Breitenverteilung des Gussmaterials vorgesehen ist und dass der Angusskanal im Anschluss an die Staunut einen verringerten Durchiass aufweist. Weiterhin ist der Angusskanal in Richtung des zu beschichtenden Dekoreiementes in der Höhe verjüngt und in der Breite vergrößert, unter weitestgehender Beibehaltung des Fiießquerschnitts

Das Gussmaterial durchströmt also nach dem Einfüllen in den Anguss den etwa waagerecht verlaufenden Angusskanal, in dem die nach dem Einfüllen zunächst vorhandene turbulente Strömung weitestgehend in eine laminare Strömung umgewandelt wird. Die Staunut und der sich anschließende verringert Durchiass dienen dazu, die Strömung komplett in eine laminare Strömung umzuwandeln. Durch die besondere Ausgestaltung des Angusskanals wird erreicht, dass möglichst viel Material in die Gussform eingebracht werden kann.

Es ist zweckmäßig, dass zwischen dem zu beschichtenden Bauelement und der Gussform ein Spalt vorgesehen ist, der der endgültigen Schichtdicke auf dem Bauelement entspricht. Dadurch wird erreicht, dass die Endgeometrie des Bauelements durch die Gussform gebildet wird. Nach dem mechanischen Entfernen des Angusses ist ein nachträglicher Materialabtrag bis auf die Entfernung des beim Gießen benötigten Trennmittels durch Polieren nicht erforderlich. Die Entfernung des Trennmittels ist messtechnisch vernachiässigbar. Es ist weiterhin zweckmäßig, dass die Gussform in Flussrichtung hinter dem Bauelement zwischen dem Unter- und dem Oberteil einen Spalt aufweist. Dadurch entsteht ein Überdruck in der Gussform, der zur Komprimierung eventuell noch vorhandener Luftblasen führt. Der Spalt weist vorzugsweise einen Querschnitt auf, der dem Querschnitt des Durchlasses hinter der Staunut entspricht.

Es hat sich als vorteilhaft für die Entlüftung der Kavität erwiesen, dass hinter dem Spalt mindestens ein Überiaufkanai vorgesehen ist, der kürzer als das zu beschichtende Bauelement sein kann.

Es ist möglich, dass ein Anguss im mittleren Breitenbereich des zu beschichtenden Bauelementes vorgesehen ist oder dass mehrere über den Breitenbereich des zu beschichtenden Dekorteils verteilte Angussstellen vorgesehen sind.

Ein erfindungsgemäßes Bauelement mit dünner Schutzschicht ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass im Querschnitt gesehen eine allseitig das Bauelement umgebende einschichtige gegossene Schutzschicht vorgesehen ist. Ein Bauelement mit einer allseitigen dünnen gegossenen Beschichtung ist bisher nicht bekannt. Der Grund hierfür kann darin gesehen werden, dass bisher aus einer dünnen gegossenen und in sich geschlossenen Schicht Luftblasen beim Gießen schwer entfernt werden können, da das Material beim Gießen wieder ineinander laufen muss. Wenn das Bauelement ein Dekorelement ist, weist dieses eine Dekorschicht auf, die von der gegossenen Schutzschicht umgeben ist. Bei einer Dekorschicht sind Luftblasen in der Beschichtung besonders störend. Als Bauelement kann z.B. mindestens ein Abschnitt eines Lenkrades vorgesehen sein. Die Schutzschicht weist eine Dicke zwischen 0,5 und 1 , 5 Millimeter auf und vorzugsweise eine Dicke von einem Millimeter.

Die Schutzschicht besteht vorzugsweise aus 2 Komponenten-Polyurethan. Der Vorteil einer solchen gegossenen Schutzschicht besteht darin, dass die Bauteile allseitig emissionsfrei beschichtet v/erden können. Gegenüber dem Lackieren ergeben sich kürzere Durchlaufzeiten. Die Schicht vergilbt auch nicht, was bei vielen Klarlacken, insbesondere bei Polyester der Fall ist. Die Erfindung soll in einem Ausführungsbeispiel an hand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Gussform;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Unterteil der Gussform nach Fig. 1 in einem gegenüber der Fig. 1 verkleinerten Maßstab; Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Gussform mit einem Anguss;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Gussform mit vier Angusssteilen;

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Unterteil einer Gussform für die Teilbeschichtung eines Lenkrades.

Fig. 6 einen beschichteten Abschnitt eines Lenkradkranzes im Querschnitt.

Die in der Fig. 1 dargestellte Gussform 1 besteht aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3. Im Oberteil ist ein Anguss 4 vorgesehen, durch den Gussmateriai, mit dem ein Dekorelement 5 als zu beschichtendes Bauelement beschichtet werden soll, in die Gussform eingefüllt wird. Der Anguss 4 ist seitlich des zu beschichtenden Dekorelementes 5 angeordnet. Dem senkrecht nach unten verlaufenden Anguss schließt sich ein nahezu waagerecht verlaufender Angusskanal 6 an. Um möglichst viel Gussmaterial in die Gussform einbringen zu können, verjüngt sich der Angusskanal 6 in Richtung des Dekoreiementes 5 konisch. Ausgehend vom Angusskanal 6 wird das Gussmaterial in der Breite des zu beschichtenden Dekorelementes 5 verteilt. Hierzu ist in unmittelbarer Nähe des Dekorelementes 5 eine Staunut 7 zur Breitenverteilung des Gussmaterials vorgesehen. Der Staunut 7 schließt sich ein verringerter Durchlass 8 an. Der verringerte Durchlass 8 und auch die Staunut 7 dienen dazu, die im Angusskanal 6 noch nicht beseitigten Turbulenzen zu beseitigen, so dass man Ende des Durchlasses 8 eine laminare Strömung vorliegt. Zusätzlich werden durch die Staunut 7 und den Durchlass 8 im Gussmaterial enthaltene Luftblasen komprimiert.

Das nach Überwindung der der Staunut 7 und des Durchlasses 8 laminar fließende Gussmaterial fließt in einen Gussspalt 9 zwischen dem Dekorelement 5 und der Gussform 1 und umschließt das Dekorelement 5 von allen Seiten. Wie aus der Fig.1 ersichtlich ist, fließt das Gussmaterial im Gussspait 9 sowohl nach unten als auch nach oben. Im Bereich 10 des Zusammenflusses des Gussmaterials ist die Gussform nicht geschlossen, sondern weist einen minimalen Spalt 1 1 zwischen dem Unterteil 2 und dem Oberteil 3 der Gussform 1 auf. Der Spalt 1 1 entspricht im Querschnitt dem des Durchlasses 8 hinter der Staunut 7. Der Querschnitt kann aber auch geringer sein, infolge des Spaltes 1 1 entsteht ein Überdruck in der Gussform 1 , der zur Komprimierung eventuell noch vorhandener Luftblasen führt.

Ais vorteilhaft für die Entlüftung der Kavität hat sich ein Überiaufkanal 12 hinter dem Spalt 1 1 erwiesen, der sich jedoch nicht über die gesamte Breite des Dekorelementes erstrecken muss, sondern nur über einige Zentimeter.

Aus der Fig. 2 ist im Unterteil 2 der Gussform das zu beschichtende Dekoreiement 5 in seiner gesamten Breite erkennbar. Weiterhin ist der untere Bereich des Angusskanais 6 sichtbar, dem sich die Staunut 7 anschließt, die das Gussmateriai über die gesamte Breite des Dekorelementes verteilt, so dass es anschließend auf der gesamten Breite des Dekorelementes 5 über den Durchläse 8 zum Gussspalt 9 fließen kann.

Weiterhin sind aus der Fig. 2 der Bereich 10, der sich anschließende Spalt 1 1 und der Überlaufkanal 12 erkennbar. Es ist ersichtlich dass der Überiaufkanal 12 nur eine geringe Breite aufweist.

In der Fig. 3 ist schematisch ein Abschnitt einer Gussform mit einem Anguss 4 im mittleren Breitenbereich des Dekorelementes dargestellt, wie er bei der Ausführung nach den Figuren 1 und 2 vorgesehen ist. Im Unterschied zur Ausführung nach Fig. 2 ist nicht ein zentraler Überlaufkanal 12 vorgesehen, sondern es sind zwei Überlaufkanäle 12a, 12b an den Enden des hier nicht dargestellten Dekorteils vorhanden.

Die in der Fig. 4 schematisch dargestellte Gussform weist vier Angussstellen 4a, b, c, d auf und ist für die Beschichtung eines nicht dargestellten ringförmigen Bauelementes vorgesehen.

In der Fig. 5 ist ein Unterteil 2 einer Gussform dargestellt, die für die teilweise Beschichtung eines Lenkrades vorgesehen ist. in diesem Unterteil liegt ein Lenkrad 13, dessen Lenkradkranz in einem Abschnitt 14 beschichtet werden soll. Die Gussform ist so ausgebildet, dass nur in diesem Abschnitt 14 der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Gussspalt 9 mit dem zugehörigen Angusskanal 6 und dem Anguss 4 sowie die Staunut 7, der Durchläse 8, der Spalt 1 1 und die in der Fig. 3 dargestellten Überlaufkanäle 12a, 12b vorgesehen sind. In einer entsprechend abgewandelten Gussform ist es auch möglich, den gesamten Lenkradkranz eines Lenkrades zu beschichten, wobei es in diesem Fall zweckmäßig ist, wie in der Fig. 4 dargestellt, mehrere, vorzugsweise vier, Ängussstelien vorzusehen. im Äusführungsbeispiel der Fig. 6 ist ein beschichteter Abschnitt eines Lenkradkranzes im Querschnitt dargestellt. Der Lenkradkranz 21 ist mit einer Dekorschicht 22 versehen, die geschützt werden soll. Hierfür ist eine gegossene Schutzschicht 23 vorgesehen, die, im Querschnitt gesehen, die Dekorschicht vollständig umgibt. Diese Schutzschicht kann sowohl auf einem begrenzten Abschnitt eines Lenkradkranzes als auch auf dem gesamten Lenkradkranz vorgesehen sein.