JP2013540610A

JP2013540610A - 部品の全側面を薄くコーティングする方法及び装置、特に、薄いコーティングを備えた装飾要素及び部品

Info

Publication number: JP2013540610A
Application number: JP2013525205A
Authority: JP
Inventors: ミュラー，ノルベルト; ハンズ，アンドレアス; ケンプ，ベルンハルト; ザウエル，マーチン; ハルトラウブ，アヒム
Original assignee: タカタアーゲー
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2011-07-14
Publication date: 2013-11-07
Also published as: EP2608942A1; US20130149486A1; CN103003042A; WO2012025300A1

Abstract

本発明は、部品を全側面で薄くコーティングする方法と装置に関し、及び、薄いコーティングを備えた部品に関する。部品を、薄い保護層で、ペインティングよりも少ない作業コストで、且つ、高品質に取り囲むためには、本発明によれば、鋳型にキャスティングすることにより、単一層が部品に適用され、キャスティングプロセスの間、適用されるべき材料が装飾要素の範囲に層流として流れる。このため、下部と上部（２，３）からなる鋳型（１）が供給され、上部（３）の少なくとも１つのスプルー（４）から、その部品（５，１４）のコートされるべき側面まで、ランナー（６）がコートされるべき部品の方向に伸び、そのキャスティング材料を鋳型（１）に流しこみ、ランナー（６）には、コートされるべき部品（５）に近接して、保持グルーブ（７）が供給され、キャスティング材料を幅にわたって分配し、そのランナー（６）は、保持グルーブ（７）の後で低減した通路（８）を有する。

Description

本発明は、請求項１の前提部分に従った、部品の全側面を薄くコーティングする方法及び装置に関し、特に、薄いコーティングを備えた装飾要素及び部品に関し、請求項５の前提部分に従った、部品の全側面を薄くコーティングする装置、特に、装飾要素に関し、及び、請求項１３の前提部分に従った薄いコーティングを備えた部品に関する。

特に自動車インテリアの装飾要素は、一般的には損傷と汚れの影響をとても受けやすい。それ故、フィルムや銘木調ベニヤは、クリアな又は多少薄い色の着いた保護塗料でコートされている。

必要な輝きを実現するため、塗料を複数の層で塗ることが実際に知られている。そうした多層塗装作業は、中間的な乾燥、おそらくは中間の研磨、又は、ウェット・オン・ウェット塗装で達成され、材料は個々の塗布の間でジェル化することが可能であり、まだ粘着性のある層上に塗布される。塗布方法を用いて、装飾要素を全面でコーティングすることが可能である。

こうした方法の不利な点は、複数回の塗装が大きな労働力を要することである。さらに、塗料は溶剤を含む。塗装作業は一般的にはスプレーによって達成されるので、スプレーをすると、ワークピースの周囲も塗料でスプレーされるため、材料のロスが発生する。加えて、シャープなデザインのエッジを実現することができない。

ＤＥ１０３０９８１４Ｂ３によれば、コンパクトなポリウレタン・シール層を部品に供給することが知られている。このため、その部品は成型（モールド）ツールの中に挿入される。モールドの閉じた状態では、コートされるべき部品表面とモールドの対向する内壁との間には、ギャップが存在する。従って、材料は一方の側から、又は、中心にモールドされる。キャスティング材料の前方で気泡が発生し、従って、横方向に抜ける。この方法の不利な点は、ワークピースのコーティングが一方の側のみで可能である点である。

実用新案ＤＥ２９７１４３５８Ｕ１からは、自動車の付属品（アクセサリー）、特にはハンドルを完全に覆うことが知られている。そうすると、ハンドルの骨格のような部品がモールド内に挿入され、透明で、コンパクトで、無色の、ウレタン・プラスチックに成型される。これらは少なくとも数ミリメータの厚さの層であり、即ち、ペイントコートと比較できる層ではない。

ＤＥ１０３０９８１４Ｂ３実用新案ＤＥ２９７１４３５８Ｕ１

部品を、薄い、特に、透明な保護層で全ての側を取り囲むことが本発明の根本的な目的であり、断面から見て取れるように、塗装よりも少ないコストで高品質である。

本発明によれば、その目的は請求項１の方法、請求項５の装置、及び、請求項１３の部品により達成される。

部品、特には装飾要素の全側面を薄くコーティングする本発明の方法は、単一層が成型モールドによりその部品に適用され、成型プロセスの間、適用されるべき材料は層流として移動する。層の厚さは、０．５−１．５ｍｍであり、好適には１．０ｍｍである。

表面のみがコーティングされる平坦な部分により、成型の間、密閉された気泡は、成型材料の前方に沿って発生し、端部で再び抜けることができ、これは、全側面で薄くコートされた部品、例えば、装飾要素のケースではない。本ケースでは、成型材料は、その部品の全側面を密閉する必要があるので、それぞれの側面に再び流れる必要がある。成型材料の層流は、装飾要素の気泡の混入を回避し、従って、屑を回避するのに必要であることがわかった。

適用されるべき材料は、成型モールドで過圧下にあることが望ましい。従って、おそらくは残る気泡は圧縮されることが可能である。

さらに、部品の側面に、それと横の距離で、適用されるべき材料がその中央領域で成型モールドに導入されることが望ましい。それにより、部品の側面に、適用されるべき材料が、概ね水平に、所定の距離を通って流れ、初めの乱流が層流に変換される。適用されるべき材料は、その部品の中央領域に到達し、その部品で上方と下方に偏向し、その後、その部品の周囲で完全に流れる。

部品、特に装飾的要素を全側面でコーティングする装置、及び、特に、上述の方法を実行する装置は、下部の及び上部からなる成型モールドが供給され、その上部の少なくとも１つのスプルーから、成型材料を成型モールド内に満たすため、コートされるべき部品の側面まで、ランナーがコートされるべき部品の方向に伸び、そのランナーには、コートされるべき部品の周囲に、保持溝（グルーブ）が供給されて成型材料をその幅に渡って分配し、その保持グルーブの後で、そのランナーは減少した通路を有する。さらに、そのランナーは高さ方向に漸減し、流れの断面を大部分維持することにより、コートされるべき装飾的要素の方向に幅が増加する。

スプルー内に充填した後、成型材料は概ね水平な伸張ランナーを通って流れ、大部分を充填した後に、最初に存在する乱流は層流に変換される。保持グルーブと隣接する低減された通路は、その流れを層流に完全に変換するのに役立つ。そのランナーの特定の設計により、可能な限り多くの材料が成型モールド（鋳型）に流し込まれることが実現される。

コートされるべき部品と鋳型との間にはギャップがあることが望ましく、そのギャップは、その部品の最後の層の厚さに対応する。それにより、部品の最終的な形状は、その鋳型によって形成されることが実現される。そのスプルーを機械的に除去した後、引き続き材料の除去は、キャスティングの間必要とされる剥離材を研磨により除去する以外は、必要でない。剥離材の除去は計測学的には無視できるほどである。

さらに、部品の後の流れの方向で、鋳型は下部と上部との間にギャップを有することが望ましい。これは、鋳型内に過圧をもたらし、おそらくはまだ存在する気泡の圧縮に通じる。そのギャップは、好適には、保持グルーブの後の通路の断面に対応する断面を有する。

空洞を開けるため、有利には、そのギャップの後に少なくとも１つのオーバーフローチャンネルが供給され、コートされるべき部品よりも短い。

コートされるべき部品の中央幅領域にはスプルーを供給することが可能であり、複数のスプルー点がコートされるべき装飾部分の幅領域にわたって分配されることが可能である。

本発明に従って、薄い保護層を有する発明は、断面で見られるように、単一層のキャスト保護層が供給され、部品を全側面で取り囲む。薄いキャストコーティングを全側面で有する部品は今のところ知られていない。この理由は、材料が再びキャスティングの間に互いに流れ込まなければならないので、キャスティングの間、薄いキャストや密着層から気泡を除去するのが困難だったからである。

部品が装飾要素であるとき、その部品は、キャスト保護層により取り囲まれる装飾層を含む。装飾層では、コーティング内の気泡は特に広がっている。部品として、例えば、少なくとも１つのハンドルの部分が供給される。

その保護層は０．５と１．５ｍｍの間の厚さを有し、好適には、１ｍｍの厚さである。

その保護層は好適には２コンポーネントのポリウレタンからなる。

そうしたキャスト保護層の有利な点は、部品が排出物ゼロで全側面でコートされることである。塗装に比べて、より短いサイクルが達成される。その層は、多くのクリアコートの場合、特にはポリエステルの場合のように黄色に変色しない。

本発明は、図面を参照して、例示の実施形態において説明され、図では：
図１は、鋳型の断面図を示す。図２は、図１の鋳型の下部の上面図を示し、図１に比べて縮小して示される。図３は、スプルーを備えた鋳型の一部の上面図を示す。図４は、４つのスプルー点を備えた鋳型の上面図を示す。図５は、ハンドルの部分的なコーティング用の、鋳型の下部の上面図を示す。図６は、ハンドルのコーティングされた部分の断面を示す。

図１に示される鋳型は、下部２と上部３とからなる。上部には、スプルー４が供給され、そのスプルーを通ってキャスティング材料が鋳型に流し込まれ、その材料でコートされるべき部品として装飾要素５がコートされる。ほぼ水平に伸びるランナー６は、垂直下方に伸びるスプルーに近接する。できるだけ多くのキャスティング材料を鋳型に導入するため、ランナー６は、装飾要素５の方向に円錐状に次第に細くなる。ランナー６から進んで、キャスティング材料は、コートされるべき装飾要素５の幅にわたって広がる。このため、保持グルーブ７が、装飾要素５に直接隣接して供給され、キャスティング材料をその幅にわたって分布させる。保持グルーブ７の後に縮小通路８がくる。その縮小通路８と保持グルーブ７とは、ランナー６の中の未だ除去されていない乱流を除去するのに役立ち、そして、層流が通路８の端部に存在する。加えて、キャスティング材料内に含まれる気泡は保持グルーブ７と通路８とによって圧縮される。

保持グルーブ７と通路８とを乗り越えた後、層状に流れるキャスティング材料は、装飾要素５と鋳型１との間のギャップの中に流れ込み、全側面からその装飾要素５を取り囲む。図１に見られるように、キャスティング材料はキャスティング・ギャップ９で上方と下方の両方に流れる。キャスティング材料の合流の範囲１０では、鋳型は閉じていないが、鋳型１の下部２と上部３との間の最少ギャップ１１を有する。そのギャップ１１の断面は、保持グルーブ７の後の通路８の断面に対応する。しかし、その断面はより小さくてもよい。ギャップ１１の結果、鋳型１には過圧が生じ、おそらくは未だ存在する気泡の圧縮につながる。

空洞を開けるため、ギャップ１１の後のオーバーフローチャンネル１２が有利であり、しかし、装飾要素の全体の幅にわたって広がる必要はなく、数センチメータで広がる。

図２は、鋳型の下部において、全ての幅での装飾要素５を示す。さらに、ランナー６の下部範囲が認められ、その後に保持グルーブ７が続き、その保持グルーブは装飾要素の全幅にわたってキャスティング材料を広げ、そうして、それは、引き続き、通路８を通って、装飾要素５の全幅でキャスティング・ギャップ９に流れることができる。

さらに、図２は領域１０、隣接ギャップ１１、及びオーバーフローチャンネル１２を示す。そのオーバーフローチャンネル１２は小さい幅を有するだけである。

図３は、装飾要素の中央幅領域にスプルー４を備えた鋳型の一部を概略的に示し、図１と２に示される実施形態と同様である。図２に示される実施形態と比較して、中央のオーバーフローチャンネル１２が存在しないが、不図示の装飾要素部分の端部には２つのオーバーフローチャンネル１２ａ、１２ｂが存在する。

図４に概略的に示される鋳型は４つのスプルー点４ａ、ｂ、ｃ、ｄを含み、不図示の環状部品をコーティングするために供給される。

図５は、鋳型の下部２を示し、ハンドルの部分コーティングのために供給される。この下部には、ハンドル１３が位置し、そのハンドルリムは部分１４でコーティングされるだろう。鋳型は、保持グルーブ７、通路８、ギャップ１１、及び、オーバーフローチャンネル１２ａ、１２ｂと同様に、図１及び２に示されるキャスティングギャップ９が、ランナー６とスプルー４とに関連して、この部分１４にだけ供給されるように形成される。

対応して変形される鋳型では、ハンドルのハンドルリム全体をコートすることも可能であり、この場合には、図４で示されるように、幾つかの、好適には４つのスプルー点を供給することが望ましい。

図６の例示的実施形態では、ハンドルリムのコートされた部分が断面で示される。ハンドルリム２１には、保護されるべき装飾層２２が供給される。このため、キャスト保護層２３が供給され、断面で見られるように、装飾層を完全に取り囲む。この保護層は、ハンドルリムの限定的な部分と、ハンドルリム全体との両方に供給される。

Claims

部品、特には装飾的要素の全側面を薄くコーティングする方法であって、単一層が成型モールドにより前記部品に適用され、成型プロセスの間、適用される材料が前記装飾的要素の範囲内で層流として移動する、方法。
前記適用されるべき材料は前記成型モールド内で過圧下にある、請求項１記載の方法。
前記適用されるべき材料は、前記部品の範囲内で、前記成型モールドの中へ導入され、前記部品の側面へ向かう、請求項１又は２に記載の方法。
前記材料は前記部品に対して横方向距離により前記成型モールドに導入される、請求項３記載の方法。
部品、特には装飾的要素の全側面を薄くコーティングする装置であって、特には請求項１記載の方法を実行し、下部及び上部部分を有する成型モールドが供給され、前記上部部分内の少なくとも１つのスプルーからコーティングされる部品の側面へ進み、ランナーはコーティングされる部品の方向に伸びて成型材料を前記成型モールドの中に充填し、前記ランナー内でコーティングされる部品に近接して、保持グルーブが供給されて前記成型材料を幅に渡って分配し、前記ランナーは前記保持グルーブの後で縮小通路を有し、前記ランナーは、フローの断面を大部分保持することにより、コーティングされる部品の方向で高さが縮小され幅が増加する、装置。
コーティングされる部品と成型モールドとの間にキャスティング・ギャップが供給され、そのギャップは前記部品の最後の層の厚さに相当する、請求項５記載の装置。
前記部品の後の流れの方向で、前記成型モールドは下部部分と上部部分との間のギャップを有する、請求項５又は６に記載の装置。
前記ギャップは断面を有し、その断面は前記保持グルーブの後の通路の断面に相当する、請求項７記載の装置。
前記ギャップの後で少なくとも１つのオーバーフローチャンネルが供給される、請求項７又は８記載の装置。
前記オーバーフローチャンネルはコーティングされる部品よりも小さい、請求項９記載の装置。
前記コーティングされる部品の中央幅領域にスプルーが供給される、請求項５乃至１０の何れか１つに記載の装置。
複数のスプルー点が前記コーティングされる部品の幅領域に渡って広がって供給される、請求項５乃至１０の何れか１つに記載の装置。
薄い保護層を有する部品であって、断面で見られるように、単一層のキャスト保護層が供給され、部品を全側面で取り囲む、部品。
前記部品は装飾要素であって、その装飾要素はキャスト保護層によって取り囲まれる装飾層を含む、請求項１３記載の部品。
部品として少なくとも１つのハンドルの一部分が供給される、請求項１４記載の部品。
前記保護層は０．５から１．５ｍｍの厚さを有する、請求項１３乃至１５の何れか１つに記載の部品。
前記保護層は１ｍｍの厚さを有する、請求項１３乃至１６の何れか１つに記載の部品。
前記保護層は２コンポーネントのポリウレタンからなる、請求項１３乃至１７の何れか１つに記載の部品。