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Title:
PROTECTIVE LAYER, USEFUL IN PARTICULAR FOR PROTECTING JOINTS AND/OR EDGES, AND PROCESS FOR APPLYING THE PROTECTIVE LAYER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/114226
Kind Code:
A2
Abstract:
A protective layer, in particular for joints and/or edges, made of a thermoplastic material, in particular polyurethane, is disclosed for protecting objects such as transport frames, containers, packages and parts to be protected. Also disclosed is a process for applying the protective layer. The plastics form a coating (2) which is directly cold-injected or sprayed onto the object (1) as a protective layer and adheres directly thereto, forming a smooth surface (23). The object (1) to be protected by the coating (2) need not be pre-treated, and therefore a complete protective layer can be achieved in a simple and fast manner, filling even corners and edges, as well as recesses, without any difficulty.

Inventors:
WEINHARDT ROLF (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/003591
Publication Date:
November 02, 2006
Filing Date:
April 20, 2006
Export Citation:
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Assignee:
WEINHARDT ROLF (DE)
International Classes:
B60R13/04; C08G18/10; C08G18/32; C08G18/76; C09D175/02; F16L58/10
Domestic Patent References:
WO1987007287A11987-12-03
Foreign References:
US5171818A1992-12-15
EP0376674A11990-07-04
Attorney, Agent or Firm:
REIMOLD, Otto et al. (Plochinger Strasse 109, Esslingen, DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Schutzschicht, insbesondere als Stoß- und/oder Kantenschutz, aus einem thermoplastischen Kunststoff für Gegenstände, wie Transportgestelle, Behälter, Verpackungen und zu schützende Teile, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff

5 eine unmittelbar auf den Gegenstand (1, 3, 4) kalt aufgespritzte oder aufgesprühte Beschichtung (2) als Schutzschicht bildet und unmittelbar daran haftet, wobei die Beschichtung eine glatte Oberfläche bildet.

2. Schutzschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, lo dass die Beschichtung (2) eine Schichtdicke von 0,1 bis

20 mm, vorzugsweise von 2 bis 5 mm aufweist.

3. Schutzschicht nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) eine Shorehärte von 40 bis 50° (Shore A), vorzugsweise von 45° aufweist.

i5 4. Schutzschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus Polyurethan besteht .

5. Schutzschicht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastomere Polyurethan eingefärbt ist.

20 6. Schutzschicht nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyurethan aus zwei gleichzeitig aufge-

spritzten oder aufgesprühten Komponenten auf Polyol- und Iso- cynat -Basis besteht.

7. Schutzschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (2) mit einem

5 aliphatischen Lack überzogen ist.

8. Verfahren zum Aufbringen der Schutzschicht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsmaterialien auf Polyol- und Isocyanat-Basis getrennt einer Sprühvorrichtung mit Mischeinrichtung zugeführt werden lo und miteinander vermischt auf den jeweiligen Gegenstand aufgesprüht oder aufgespritzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen unter Druck erfolgt .

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich- i5 net , dass die Komponenten in einem vorbestimmten Verhältnis bei einstellbaren Temperaturen aufgebracht werden, um die gewünschten Eigenschaften der Beschichtung (2) in Abhängigkeit des Mischungsverhältnisses und der jeweiligen Temperatur zu erzielen.

20 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen an senkrechten oder geneigten Flächen mit einem Mischungsverhältnis der Komponenten und einer Temperatur erfolgt, bei der das Sprühgut nach dem Auftreffen auf die Vorrichtung oder den Gegenstand nicht oder im Wesentlichen

25 nicht fließt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbringung mittels einer Sprühpistole

oder eines Sprühkopfes manuell oder robotergesteuert durchgeführt wird.

Description:

Schutzschicht, insbesondere als Stoß- und/oder Kantenschutz und Verfahren zur Aufbringung der Schutzschicht

Die Erfindung betrifft eine Schutzschicht beziehungsweise Schutzbeschichtung, insbesondere als Stoß- und/oder Kantenschutz, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Aufbringung der Schutzschicht auf Ge- genstände .

Diese Schutzschicht dient als Stoß- und/oder Kantenschutz für Gegenstände, wie Behälter, Verpackungen, zu transportierende und/oder zu schützende Teile, Transportgestelle sowie Lastengestelle und deren Bestandteile, wie Rohre, Stäbe und sonsti- ge Teile aus Metall, Kunststoff, Holz oder Karton, um das zu transportierende Gut und/oder die Gegenstände selbst gegen Beschädigungen zu schützen.

Für den Transport von zum Beispiel Karosserieteilen, Fahrzeugteilen oder Zubehör in der Automobilindustrie werden die einzelnen Teile in Metallgestellen gestapelt. Dabei hat es sich herausgestellt, dass die zu transportierenden Teile an den Rohren und Stäben der Gestelle scheuern und dadurch Schäden an ihrer Oberfläche und an den Kanten erleiden.

Vorrichtungen zum Schutz von Transportgut sind in verschiede- nen Ausführungen bekannt. Insbesondere sind Kunststoffleisten bekannt, die auf Vierkantrohre von Gestellen genietet werden

und so Stöße zwischen Transportgestell und Transportgut dämpfen. Nachteilig an dieser Lösung ist es, dass die Kunststoffleisten oder -stäbe aufwendig auf das Metallgestell genietet werden müssen. Dazu bedarf es eines hohen Aufwandes an Ar- beitszeit und Personal, da die Löcher zur Befestigung für die Nieten vorgebohrt und einzelne Nieten gesetzt werden müssen. Verschleißt die Leiste bei mehrmaligem Gebrauch, so ist sie nur unter einem ebenso hohen Aufwand entfernbar und hinter- lässt am jeweiligen Rohr oder Stab einen dauerhaften Schaden, Der Grund hierfür liegt darin, dass durch die nun offen liegende Bohrung der Korrosionsschutz auf dem Metallkörper beschädigt ist und das Gestell zunächst aufwendig zu zerlegen ist, damit man an die Schutzleisten besser herankommt.

Aus der DE-OS 2921000 sind Abdeckleisten bekannt, die ein ka- nalförmiges Basisteil an drei Seiten umschließen und somit verhindern, dass eine Wand oder Platte, an der das Basisteil fixiert ist, vor Beschädigungen geschützt ist. Hierzu muss jeweils zunächst das Basisteil an der zu schützenden Platte oder Wand befestigt werden. Auch aus der DE-OS 2825726 sind Abdeckleisten bekannt, die Metallkanten U- förmig umschließen und durch vorstehende Lippen auf der Innenseite an der entsprechenden Metallleiste befestigt werden. Diese Vorrichtungen sind jedoch nicht geeignet, Metallrohre oder -stäbe ganzseitig zu umschließen und so einen Stoß- und Scheuerschutz an allen Seiten des Rohres zu gewährleisten. Auch hier ist kein Schutz in Ecken und Winkeln möglich.

Weiterhin sind verschiedene Ausführungen von Ummantelungen von Rohren bekannt, die auf das jeweilige Rohr gewickelt und fest mittels eines Klebstoffes mit diesem verbunden werden. Dadurch wird zwar ebenfalls ein Schutz des Rohres und damit auch unmittelbar des Transportgutes erreicht, jedoch wäre eine unwirksam gewordene oder nicht mehr verwendbare Schutz-

Schicht am Gestell selbst nicht mehr erneuerbar, da sie vom Hersteller der Rohre aufgebracht wurde, und wäre nur mit einem großen unwirtschaftlichen Aufwand vom Rohr zu entfernen. Aus der DE 3639417 ist zwar ein Verfahren zum Ummanteln von Gegenständen aus Stahl mit Kunststoff beschrieben, jedoch hat dieses Verfahren den Nachteil, dass die Oberfläche des Rohres vorbehandelt werden muss und verschiedene Schichten in einem aufwendigen Verfahrensablauf aufgetragen werden müssen.

Weiterhin ist eine Vielzahl von Verfahren zum Auftragen von Kunststoffschichten auf Metallrohren bekannt, die jedoch meist den gemeinsamen Nachteil haben, dass die Rohre bei dem Herstellungsverfahren erhitzt und dann wieder abgekühlt werden müssen, wobei zwischen Metallrohr und Kunststoffhülle immer noch ein zusätzlicher Kleber aufgebracht werden muss, da- mit der Kunststoff auf dem Metall dauerhaft anhaften kann. Bei nicht aus Metall bestehenden Gegenständen wäre ein solches Herstellungsverfahren infolge der erforderlichen Erhitzung ohnehin nicht anwendbar.

Ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Stoß- und/oder Kantenschutz für Gegenstände der eingangs genannten Art und Verwendung anzugeben, welcher in einem einfachen und schnellen Arbeitsprozess herstellbar ist und dabei auf allen Seiten und an unzugänglichen Stellen der Gegenstände einen dauerhaften und zuverlässiger. Schutz gegen Beschädigungen bildet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schutzschicht mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Der unmittelbar an den Ge- genständen anhaftende aufgesprühte Kunststoffüberzug gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch den verfahrensgemäßen

Sprüh- oder Spritzvorgang erreicht werden, wobei der Kunststoff eine homogene Schicht mit einer glatten Oberfläche bildet und diese Schicht eine ausreichende Stärke und Festigkeit erreicht, um den geforderten Stoß- und Kantenschutz zu erzie- len.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ummantelung besteht darin, dass ein Stoß- und/oder Kantenschutz auch an solchen Stellen vorhanden ist, an denen andere Schutzvorrichtungen oder Schutzschichten bisher nicht oder nur mit einem erheblichen zeitlichen und technischen Aufwand montiert werden konnten. Zudem ist es möglich, diesen Schutz auch nach der Endmontage beispielsweise an ein Lastengestell oder Transportgestell anzubringen. Da die Beschichtung auf allen Seiten des jeweiligen Gegenstandes schnell und einfach aufge- bracht werden kann, bietet diese Beschichtung so einen ausreichenden Schutz nicht nur beim Transport des jeweiligen Gutes oder der jeweils zu transportierenden Teile, sondern auch beispielsweise beim Be- und Entladen von Transportgestellen, Behältern, Verpackungen und dergleichen. Die Beschichtung kann flexibel auf die unterschiedlich geformten Gegenstände aufgebracht werden und bedarf keines hohen Abstimmungsprozesses oder Sonderanfertigungen. Dadurch ergibt sich insgesamt ein hohes Potenzial an eingesparter Arbeitszeit. Eine weitere Kostenreduzierung ergibt sich dadurch, dass der Werkstoff für die Beschichtung gezielt und sparsam eingesetzt werden kann. Der Werkstoff der Schutzschicht bildet nach dem Sprühvorgang eine glatte Oberfläche. Sollte die Ummantelung durch eine dauerhafte Beanspruchung beschädigt werden, so muss nicht die ganze Schicht aufwendig vom Lastengestell oder einer sonsti- gen Vorrichtung oder einem Gegenstand gelöst werden, sondern kann in einfacher Weise erneut übersprüht werden. Dadurch bekommt beispielsweise ein Lastengestell ein sauberes und neu-

wertiges Aussehen, wobei die Schutzwirkung für das zu transportierende Gut und die Metallteile oder sonstigen Teile des Lastengestells dann wieder einwandfrei hergestellt ist. Desgleichen können auch bereits im Gebrauch befindliche Lasten- gesteile oder sonstige Vorrichtungen mit der Schutzschicht nachgerüstet werden, ohne dass Eingriffe in die Substanz der jeweiligen Vorrichtung vorgenommen werden müssen oder diese aufwendig demontiert werden muss.

Da die erfindungsgemäße Schutzschicht beziehungsweise Be- Schichtung nicht nur auf Metallen, sondern auch auf Nichtmetallen gut haftet, können auch nichtmetallische Vorrichtungen und Teile, wie zum Beispiel Kunststoffteile, für den gleichen Zweck beschichtet werden, um die gleiche Stoß- und/oder Kantenproblematik wie bei Metallteilen zu lösen. Selbst HoIz- und Kartonteile beziehungsweise -Vorrichtungen sowie Teile oder Verpackungen aus Hartschaum können mit der erfindungsgemäßen Schutzschicht überzogen werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im An- Spruch 1 angegebenen Schutzschicht und des im Anspruch 8 angegebenen Verfahrens möglich.

In vorteilhafter Weise weist die Schutzschicht beziehungsweise Beschichtung eine Schichtdicke von 0,1 bis 20 mm, vorzugsweise von 2 bis 5 mm auf. Hierdurch wird bei einem mini- malen Herstellungsaufwand eine ausreichende Schutzschicht gebildet.

Als besonders geeigneter Kunststoff hat sich Polyurethan erwiesen, durch dessen Eigenschaften für die Beschichtung ein idealer Ausgleich zwischen den Vorgaben einer hohen gewünsch- ten Dämpfung und einer genügenden Abriebhärte sowie Festig-

keit gefunden werden konnte. Dieses elastomere Polyurethan für die Beschichtung kann auch eingefärbt sein.

Die gewünschte Beschichtung mit den gewünschten Eigenschaften kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, dass das Polyurethan aus zwei gleichzeitig aufgespritzten oder aufgesprühten Komponenten auf Polyol- und Isocyanat -Basis besteht.

Die Beschichtung kann noch mit einem aliphatischen Lack überzogen werden, um eine glatte Oberfläche mit geringer Haftreibung zu erzielen.

Ein besonders geeignetes Verfahren zum Aufbringen der Schutzschicht aus Polyurethan mit den gewünschten Eigenschaften besteht darin, dass die Ausgangsmaterialien auf Polyol- und I- socyanat-Basis getrennt einer Sprühvorrichtung mit Mischeinrichtung zugeführt und miteinander vermischt auf die Vorrich- tung aufgesprüht oder aufgespritzt werden. Dabei lassen sich durch entsprechendes Einstellen des Sprühdrucks und/oder des Verhältnisses der Komponenten und/oder der Temperatur der Komponenten die gewünschten Eigenschaften und das gewünschte Fließverhalten erreichen.

Die Aufbringung der Schutzschicht erfolgt zweckmäßigerweise mittels einer Sprühpistole oder eines Sprühkopfs manuell oder robotergesteuert .

Das Aufbringen der Schutzschicht an senkrechten oder stark geneigten Flächen erfolgt in vorteilhafter Weise mit einem Mischungsverhältnis und einer Temperatur, bei der das Sprühgut nach dem Auftreffen auf die Vorrichtung nicht oder nur sehr geringfügig fließt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsge- mäßen Schutzschicht als Stoß- und/oder Kantenschutz an einem Metallrohr mit quadratischem Querschnitt,

Figur 2 eine entsprechende perspektivische Darstellung an einem Winkelprofil und

Figur 3 eine entsprechende perspektivische Darstellung an einer Eckverbindung von Vierkantrohren.

Bei dem in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist ein in der Perspektivansicht dargestelltes Vierkantmetallrohr 1 durch Besprühen mit der Schutzschicht beziehungsweise Be- schichtung 2 versehen. Dabei ist die Beschichtung 2 an den Seiten 22 aufgeschnitten. Der Werkstoff, nämlich das Polyurethan, bildet eine glatte Oberfläche 23.

In Figur 2 ist eine ähnliche Perspektivansicht eines gewinkelten Metallstabs 3 dargestellt, der entsprechend mit einer Beschichtung 2 aus Polyurethan versehen worden ist . Auch hier ist die Beschichtung 2 an ihren Seiten 22 zum Zwecke einer besseren Darstellung aufgeschnitten.

Die in Figur 3 ebenfalls in der Perspektivansicht dargestellte Eckverbindung von drei Vierkantmetallrohren 4, wie sie typischerweise und häufig in einem Lastengestell vorkommt, ist ebenfalls mit einer solchen Beschichtung 2 versehen. Dabei deckt die Beschichtung 2 die Kanten 41 und die Auflageflächen 42 der Vierkantmetallrohre vollständig ab. Auch hier ist die Beschichtung 2 zu Darstellungszwecken aufgeschnitten darge-

stellt und überdeckt bei einer tatsächlichen Ausführung selbstverständlich alle zu schützenden Oberflächen.

Zum Aufbringen der als Schutzschicht dienenden Beschichtung 2 dient eine nicht dargestellte, jedoch an sich bekannte und daher nicht dargestellte 2 -Komoponenten-Sprühpistole oder ein entsprechender Sprühkopf. Zur Herstellung der Polyurethan- Schutzschicht werden der Sprühpistole beziehungsweise dem Sprühkopf zwei Komponenten auf Polyol- und Isocyanat-Basis separat zugeführt und in der Pistole oder dem Sprühkopf ver- mischt, der hierzu eine entsprechende Mischeinrichtung besitzt oder mit einer solchen versehen ist. Die beiden miteinander vermischten Komponenten werden dann unter Druck auf die mit der Schutzschicht zu versehende Vorrichtung oder den mit der Schutzschicht zu versehenden Gegenstand kalt aufgesprüht beziehungsweise aufgespritzt. Unter dem Begriff „kalt" sind Temperaturen von nicht mehr als 80 0 C zu verstehen, gewöhnlich Temperaturen von 40 0 C bis 60 0 C. Die beiden miteinander vermischten Komponenten bilden dann sehr schnell das als Schutzschicht gewünschte Polyurethan, das als solches auf die Vor- richtung oder den Gegenstand auftrifft und sofort fest wird, jedoch elastisch bleibt. Die gewünschten Eigenschaften, also die Festigkeit, die Elastizität, die Härte, die Fließeigenschaft und dergleichen, lassen sich durch die Wahl des Verhältnisses der beiden Komponenten und der jeweils eingestell- ten Temperatur sowie des verwendeten Drucks bestimmen. Die gewünschte Shorehärte beträgt vorzugsweise 4ö bis 50 ü (Shore A), vorzugsweise im Wesentlichen 45°. Insbesondere bei senkrechten oder geneigten Flächen oder Gegenständen ist es wichtig, dass das aufgesprühte Material sich schnell verfestigt und nicht fließt, damit größere Schichtdicken erreicht werden können, die prinzipiell bis zu 20 mm betragen können, jedoch vorzugsweise im Bereich zwischen 2 und 5 mm liegen.

Die erzielte Polyurethanschicht besitzt einen relativ großen Reibungskoeffizienten. Wird ein kleinerer Reibungskoeffizient gewünscht, so kann die Schutzschicht mit einem aliphatischen Decklack überzogen werden, der gut auf Polyurethan haftet und neben der Reduzierung des Haftreibungskoeffizienten für eine noch glattere Oberfläche sorgt.

Unabhängig davon kann auch eine eingefärbte Polyurethanschicht dadurch erzielt werden, dass Farbstoffe den beiden Komponenten zugeführt werden.

Als Polyol-Komponente eignet sich insbesondere eine Zusammensetzung aus den Bestandteilen Isophorondiamin und Diethyl- methylbezoldiamin. Als Isocyanat-Komponente eignet sich insbesondere Diphenylmethan-4,4 ' -diisocyanat oder Modifikationen davon .

Wie eingangs bereits im Wesentlichen erläutert, können sowohl zu schützende Teile als auch Lastengestelle, Ladungsträger, Transportbehälter, Verpackungen für solche Teile mit der Schutzschicht versehen werden. Bei Teilen, bei denen die Schutzschicht anschließend wieder entfernt werden muss, kann ein leichtes Ablösen dadurch erreicht werden, dass die Teile zuvor mit einem Trennmittel, beispielsweise mit einer Fettschicht, versehen werden. Die erfindungsgemäße Schutzschicht beziehungsweise Beschichtung haftet auf metallischen und nichtmetallischen Oberflächen,- also beispielsweise auch auf harten Kunststoffen, Schaumkunststoffen, z.B. Polystrol oder PE-Schäume, porösen Materialien, Holz, Karton und dergleichen. Neben dem erwünschten Stoß- und/oder Kantenschutz kann dabei in vielen Fällen auch noch eine erhöhte Festigkeit und Elastizität und Bruchsicherheit der beschichteten Vorrichtun- gen erreicht werden, insbesondere bei leicht brechenden Stof-

fen, wie Schaumstoffen, Karton und dergleichen. Hierbei tritt auch eine Oberflächenverfestigung und -Verbesserung ein.

Die Schutzschicht dient auch in vielen Fällen als Korrosionsschicht und bildet leicht zu reinigende Oberflächen, was ins- besondere bei porösen Materialien von großem Vorteil sein kann. Diese Verbesserung kann durch einen aliphatischen Decklack noch erhöht werden.

Die Schutzschicht eignet sich auch besonders zum Schutz von Elektronikbauteilen, Leiterplatten, Kabelbäumen und derglei- chen gegen Beschädigungen und Feuchtigkeit. Auch hierbei kann jeweils vor der Beschichtung ein Trennmittel aufgebracht werden, wenn die Schutzschicht z.B. nach einem Transport wieder entfernt werden soll.