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