专利名称：用塑料薄膜涂覆表面的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用塑料薄膜涂覆表面、特别是小轿车保险杠表面，特别是在表面涂覆时将表面和/或塑料薄膜润湿，使得表面在涂上塑料薄膜以后开始时至少局部被湿气膜与塑料薄膜隔开，其中湿气膜至少部分用(橡皮)滚子挤出。其次本发明还涉及在实施用塑料薄膜涂覆表面，特别是小轿车保险杠的表面的方法时的质量保证。
由于不同的理由当今物体表面常常用塑料薄膜涂覆。例如用通过塑料薄膜防止敏感表面擦伤和化学作用，通过干涉效应达到颜色效果或提高光亮度。在汽车工业中小轿车(PKW)通常装上缓冲条或保险杠，其颜色和小轿车的油漆一致。保险杠由具有所要求的颜色的塑料材料组成，但是常常由比较软和柔性的材料组成，因此在日常的高应力作用下表面容易擦伤。此外，擦痕在光滑的，尤其是光亮的像油漆一样的塑料表面上比在暗淡的、结构粗糙的表面上看得更清楚。
为了用塑料薄膜涂覆表面，特别是小轿车保险杠表面，已知将表面和/或塑料薄膜润湿，使表面在涂上塑料薄膜以后首先至少局部通过湿气膜与塑料薄膜隔开。构成湿气膜的液体特别地可以是冲洗溶液。湿气膜允许塑料薄膜准确地按希望定位在表面上或挪到正确位置上。当塑料薄膜在表面上的正确位置上或正确区域内定位以后，湿气膜至少部分地，最好几乎完全地用(橡胶)滚子挤出。
一部分湿气常常结合在表面和/或塑料薄膜上。另一部分可以与同样设置在塑料薄膜和表面之间的粘接剂结合。在许多情况下湿气甚至用来激活粘接剂，使得达到有效和持久的粘接效果。
但是如果湿气的多余部分在挤压时没有完全排除，可能导致涂层的看得很清楚的不规则性。特别是经过几个小时的时间后以所述方式结合或比较均匀地分布在表面上的湿气含量便会积聚并导致形成气泡。特别是在当今通常的附件即时供货的情况下，对于汽车生产这会出现一个很大的问题。在某些情况下在较短时间内必须生产和供应大量的例如小轿车保险杠，其中在涂覆时可能出现的差错只有在保险杠供货或者甚至只有在装配以后才显露出来。
另一个问题是塑料薄膜和/或在涂覆之前已经设置在塑料薄膜或表面上的粘接剂的不规则性。特别是塑料薄膜的层厚或材料组织可能不均匀。塑料薄膜和/或粘接剂涂层的这种不规则性常常只有当塑料薄膜已经贴在待涂覆对象的表面上以后才看得出来。这特别是在于，在许多情况下塑料薄膜是透明的，并只有借助于被涂覆表面反射或中止的光线的不规则性才能断定差错。其次特别是通过挤出塑料薄膜和表面之间的湿气膜可能产生粘接剂的不均匀分布。
本发明的目的在于，提供一种开头所述这一类型的用塑料薄膜涂覆表面，特别是小轿车保险杠表面的方法，用这种方法时供应的有毛病的产品的数量尽可能少。其中应该尽可能快地识别差错，并尽可能排除涂层的少数不规则性。本发明的另一个目的是，提供用塑料薄膜涂覆表面的装置，用这种装置可以满足所述要求。此外本发明的目的是，提供一种物品，通过采用这种物品可以满足所述要求。
这些目的通过具有权利要求1特征的方法，通过具有权利要求7特征的装置和通过具有权利要求13特征的应用来实现。改进结构是各个从属权利要求的内容。
这里本发明的一个主要想法是，在挤出湿气膜期间和/或以后表面涂层用红外线照射，以便加热至少部分涂层和/或在必要情况下加热留在表面和塑料薄膜之间的残余湿气。
如果存在这种残余湿气，那么将通过加热过程加速在不加热时需要经过缓慢的时间间隔才能完成或者只有在以后某一个无法预言的时刻才能实现的湿气排出，如果例如涂层经受极端的环境影响，如高的环境温度或剧烈的阳光照射的话。因此可以在短时间内断定，涂层是否符合规定的质量要求。
红外线辐射可以被塑料薄膜本身和/或残余湿气和/或可能存在的粘接剂涂层吸收。但是大部分射入的能量最好直接在待涂覆物体表面和塑料薄膜之间的区域内吸收。特别是在用高辐射通量密度短时间照射时便能促使在希望的部位加热，而塑料薄膜和待涂覆物体没有受到显著的加热。多数情况下塑料薄膜是热敏性薄膜，它在高于损坏温度时产生热塑性变形。在所述的优选实施例中可以以很大的可靠性避免塑料薄膜和/或待涂覆物体的损坏。
特别地优先选用一种改进结构，在这种结构中射入完全连续的射线谱，其频谱辐射密度最大值处于可见光波长区直到1.4μm波长的波长区域内。这个区域称为近红外区。
优先选用本发明方法这样的改进方案，在这种方案中在必要情况下留下的残余湿气通过红外线辐射积聚形成气泡。因此在照射期间或照射后短时间内便已经能够识别在涂覆塑料薄膜时或在挤出湿气膜时的差错。这种产品可以剔除和/或重新涂覆。与在说明引言中所述的已知方法不同用本发明的方法可以在固有的涂覆过程以后立即进行质量检验。因此可以取消后面的、大致在小轿车生产线上的质量检验，节省了工作时间和人工费用。
经常采用一种设置在表面和塑料薄膜之间的用来固定塑料薄膜的粘接剂涂层。在这种情况下涂层最好这样地进行照射，使粘接剂层通过照射加热并均匀地分布。到处都形成良好地附着的涂层，在这里粘接剂层决不会导致用光学方法可以识别的不规则性。
如果塑料薄膜具有不均匀性，例如不均匀的层厚或不均匀的材料组织，那么通过照射特别细小的不均匀性得到补偿或者至少接近于得到补偿。这里特别是在塑料薄膜内也进行红外线辐射的一定数量的吸收，使得进行一种均匀化，例如均匀的聚合。但是不规则性只能出现在塑料薄膜的表面上，因此最好在这个区域内吸收大部分的辐射能量，并促使薄膜表面平滑。
在用大致沿保险杠的整个宽度和长度伸展的塑料薄膜涂覆小轿车保险杠时总的照射时间最好少于20秒，特别是少于10秒，其中优先采用来自一种发光体表面温度高于2500K的卤化灯的红外线辐射。
按本发明的用于用塑料薄膜涂覆表面，特别是小轿车保险杠表面的装置具有一用来产生红外线辐射的辐射源和一用来提高由辐射源射入涂层的红外线的辐射通量密度的反射器。用红外线辐射至少加热表面涂层的一部分和/或在涂覆时采用的辅助材料，例如液体或液体添加剂。特别是上面已经叙述过的方法可以在其至少一种变型方案中实施。
特别是在用于小轿车保险杠涂覆的工位中装置最好具有一用来固定待涂覆对象的固定装置和一用来移动对准涂层部分区域的来自辐射源的射线束的移动装置。借助于移动装置射线束或辐射源可沿待涂覆对象的表面移动，以便也照射到涂层的其他部分区域。移动装置适宜于用一电机驱动，电机特别地按预先规定的控制参数运行，使得进行移动运动的确定的控制。
在该装置的一种改进方案中移动装置具有一导向元件，特别是轨道，辐射源可沿此轨道移动。导向元件最好根据待涂覆对象的造型这样地弯曲，使辐射源可以在离待涂覆对象的表面距离保持不变的情况下移动。在这种情况下控制装置适宜于做成这样，使辐射源以恒定的速度沿导向元件移动。
按本发明的装置的一个优点是，待涂覆对象不是象在生产线上那样地运动，而是固定不动的，因此可在静止的情况下使塑料薄膜在待涂覆表面上精确地定位。然后在规定的时刻开动移动装置，而对象仍然被固定装置固定。
优先选用该装置的一种实施形式，其中辐射源至少具有一盏卤化灯，它特别是可以在高于2500K的表面温度时工作。为了产生特定的辐射频谱在辐射源和待照射涂层之间设有一辐射过滤器，例如具有希望光学性能的玻璃板。卤化灯发光体的固定部位最好通过冷却气流强制冷却。用这种方法卤化灯的使用寿命可以明显提高。其次反射器最好通过冷却液保持在规定温度或以下，以便使反射器的反射性能保持不变，并尽可能使反射器不承受热负荷。
在一种特别优选的结构中装置具有一用来调节涂层温度的调节装置，其中设有一用来测量涂层温度的可对准涂层的高温计。调节装置特别是防止出现使塑料薄膜损坏的热扩展。
按本发明的另一个设想是，在实施用塑料薄膜涂覆表面的方法时，特别是按照前面叙述过的方法的一种方案，采用红外线灯以作质量保证，其中涂层用来自红外线灯的红外线辐射照射，以使涂层的不规则性显现出来和/或至少接近于将它排除。红外线灯最好是卤化灯。在专门的方案中红外线灯做成具有在一穿透射线的灯管，特别是石英玻璃灯管内直线形延伸的灯丝的辐射管。红外线灯适宜于和一反射器相组合，反射器沿灯管延伸，并在横截面形成这样的凹槽形从后面包围红外线灯，使得向正面发射的射线通过反射的射线得到加强。从而避免不希望的向后面方向的发射，并提高装置的效率。此外通过反射器可以在涂层的照射区上调整到一种特殊的辐射通量密度分布，特别是不变的辐射通量密度分布。
现在借助于附图对本发明的实施例作一说明。但是本发明并不局限于这一实施例。图中的各个图表示
图1按本发明的装置的一个实施例，图2举例表示涂层在挤掉塑料薄膜和待涂覆表面之间的湿气膜之前的结构，图3按图2的在挤掉湿气层后的涂层结构，和图4按图3的在刚刚进行红外线照射后的涂层结构。
图1表示按本发明的具有一安装面3的装置的实施形式，小轿车保险杠1安放在该安装面3上。小轿车保险杠1由固定夹爪4固定，固定夹爪固定地定位在安装面3上。小轿车保险杠是安装在小轿车尾部后背箱盖区域内的缓冲装置的一部分。小轿车保险杠1由颜色与小轿车油漆一致的塑料材料制成。特别是为了防止小轿车保险杠1的擦伤，用图1中所示的装置在小轿车保险杠1的表面上贴上一层聚乙烯(PE)薄膜。在图1的图示中PE薄膜2夸大其厚度地画出。
所示装置具有一轨道5，卤化灯11可沿该轨道移动。如由所示剖视图可见，卤化灯11在其背面被一反射器8这样凹槽形地包围，使得向正面方向发射的射线通过反射的射线得到加强。反射器8固定在灯座6上，灯座又与两个滑块7连接，滑块通过轨道5导向并允许卤化灯11移动。
卤化灯11的石英玻璃灯管和灯丝10垂直于附图平面在约相当于PE薄膜2的宽度的长度上延伸。由于卤化灯11和反射器8的组合轻微地侧向发散的射线束12落在小轿车保险杠1涂层的部分区域上。通过装置沿轨道5的移动整个涂层可以被均匀地照射。轨道5的末尾相应于小轿车保险杠1的造型这样地弯曲，使PE薄膜2的末端区域也可以从像PE薄膜2中段部分同样的距离处被照射。
卤化灯最好这样地工作，使灯丝10的表面温度约为3000K。因此频谱辐射通量密度分布的最大值大约在1μm波长处，也就是说在近红外线区内。
现在借助于图2-4说明按本发明方法的一个实施例，在此实施例中特别地可以采用按图1的装置。这些附图表示在本方法的不同阶段按图1的小轿车保险杠1一定区段的横截面。
首先将待涂覆的小轿车保险杠1表面用含水多的洗涤剂溶液16润湿。接着将在其底面上已经备有粘接剂涂层15的PE薄膜2贴在润湿的表面2。从而达到在图2中所示的状态。与所示附图不同可以或者为了达到足够的附着效果甚至要求，粘接剂层15加上湿气，也就是洗涤剂溶液，以便使PE薄膜可以方便地移到所希望的正确位置上。但是如果存在多余的洗涤剂溶液16是有利的，因为它防止或延迟粘接剂附着效果的出现，并呈现出具有较低摩擦系数的滑动膜。在贴上PE薄膜2以后洗涤剂溶液用手或合适的工具至少完全地刮掉或挤掉。由此粘接剂15便发挥其附着作用，并将PE薄膜2固定在小轿车保险杠1的表面上。从而达到在图3中所示的状态，但是这里在挤出之后在小轿车保险杠1表面的某个局部区域内多余的洗涤剂溶液16作为残余湿气18保留下来。残余湿气18具有很小的层厚，因为它结合在小轿车保险杠表面和/或粘接剂15或者PE薄膜2底面上。此外粘接剂15特别是在残余湿气18区域内形成厚度不均匀层。
现在如果不执行本方法的其他工步，等待数小时，那么粘接剂15便完全结合，在某些情况下结合的小部分洗涤剂溶液被释放，并在狭窄的空间内逐渐形成残余湿气18的积聚，它作为气泡17，如图4中所示，可以从外面清楚地看出。这种涂层不满足通常的质量要求，因此这种小轿车保险杠1在装配前必须剔除，或者在装上小轿车后再拆除，并必须重新涂覆。
因此按本发明为了保证质量小轿车保险杠1的涂层在挤出湿气期间和/或以后用红外线照射，使得一方面粘接剂15厚度均匀地分布在小轿车保险杠1的表面上(除了已经留下的残余湿气18以外)，另一方面留下的残余湿气18积聚在一起形成一气泡17。这里“气泡”的意思是塑料薄膜的任何可清楚看出的、由液体的积聚引起的鼓起，特别是可能形成窄长的、波浪形气泡。因此在照射期间或此后不久便已经可以识别，涂层是否满足质量要求。其次，如果看不出有多余的残余湿气，则所有部位都存在厚度均匀的粘接剂层。此外塑料薄膜可能存在的微小不均匀性，例如作为疤痕或云状结构可以被识别出来，那么可以通过加热得到补偿。
图形标记表1小轿车保险杠 10灯丝2 PE薄膜 11卤化灯3安装面12射线束4固定夹爪 15粘接剂5轨道 16洗涤剂溶液6灯座 17气泡7滑块 18残余湿气8反射器9石英玻璃灯管
权利要求
1．用塑料薄膜(2)涂覆表面，特别是小轿车保险杠(1)表面的方法，其中表面和/或塑料薄膜(2)被润湿，使得表面在贴上塑料薄膜(2)以后开始时至少局部通过湿气膜(16)与塑料薄膜(2)隔开，并且其中湿气膜(16)至少部分地通过橡胶滚子挤出，其特征在于涂层(2，15，16)在湿气挤出期间和/或之后用红外线(12)照射，以便加热涂层(2，15，16)的至少一部分和/或在一定情况下加热残留在表面和塑料薄膜(2)之间的残余湿气(18)。
2．按权利要求1的方法，其特征在于在一定情况下残留的残余湿气(18)通过红外线辐射积聚在一起形成气泡。
3．按权利要求1或2的方法，其特征在于设置在表面和塑料薄膜(2)之间的粘接剂涂层(15)通过照射加热并均匀分布。
4．按权利要求1至3之任一项的方法，其特征在于塑料薄膜(2)存在的不均匀性，如不均匀的层厚或不均匀的材料组织，通过照射至少接近于得到补偿。
5．按权利要求1至4之任一项的方法，其特征在于红外线辐射(12)至少具有在近红外区内的特别是频谱辐射通量密度最大值的射线成分。
6．按权利要求1至5之任一项的小轿车保险杠(1)的涂覆方法，其特征在于涂层(2，15，16)总共的照射时间少于20秒，特别是少于10秒。
7．用塑料薄膜(2)涂覆表面，特别是小轿车保险杠(1)的表面的装置，具有-用于产生红外线照射(12)的辐射源(11)，以加热表面涂层(2，15，16)的至少一部分和/或在涂覆时所用的辅助物质(16)，和-用于提高由辐射源(11)射入涂层(2，15，16)的红外线射线(12)的辐射通量密度的反射器(8)。
8．按权利要求7的装置，另外还具有-用来固定其表面待涂覆的物体，特别是小轿车保险杠(1)的固定装置(4)，和-用来沿表面移动对准涂层(2，15，16)的部分区域的来自辐射源的射线束(12)的，以便也能照射到涂层(2，15，16)的其他部分区域的移动装置(5，6，7)。
9．按权利要求8的装置，其特征在于移动装置(5，6，7)具有一导向元件(5)，特别是一轨道，辐射源(11)可沿此轨道移动。
10．按权利要求9的装置，其中导向元件(5)根据涂覆对象的造型这样地弯曲，使辐射源(11)可以在离对象的待涂覆表面的距离保持不变的情况下移动。
11．按权利要求7至10之任一项的装置，其中辐射源(11)至少具有一卤化灯，它特别地可以在表面温度高于2500K时工作。
12．按权利要求7至11之任一项的装置，其中装置具有一用来调节涂层温度的调节装置，其中设有一可对准涂层(2，15，16)的用来测量涂层温度的高温计。
13．在实施用塑料薄膜(2)涂覆表面的方法，特别是按权利要求1至6之任一项的方法时应用红外线灯(11)以保证质量，其中涂层(2，15，16)用来自红外线灯(11)的红外线射线(12)照射，以便使涂层(2，15，16)的不规则性显现出来和/或至少接近于将它排除。
14．按权利要求13的应用，其中红外线灯(11)是卤化灯。
15．按权利要求13或14的应用，其中红外线灯(11)做成具有在一穿透射线的灯管(9)，特别是在一石英玻璃灯管内直线形延伸的灯丝(10)的辐射管。
16．按权利要求15的应用，其中红外线灯(11)与一反射器(8)相组合，反射器沿灯管(9)延伸，并在背面在横截面内这样凹槽形地包围灯管，使得向正面方向发射的红外线射线通过反射的射线得到加强。
全文摘要
本发明涉及在用塑料薄膜(2)涂覆物体表面,特别是小轿车保险杠(1)的表面时的质量保证。建议,在塑料薄膜(2)贴上表面期间和/或以后用红外线射线照射涂层,以加热涂层的至少一部分和/或在一定情况下残留在表面和塑料薄膜(2)之间的残余湿气。用这种方法一方面补偿塑料薄膜(2)的微小不均匀性和使用粘接剂层均匀分布,另一方面通过红外线辐射使在一定情况下残留的残余湿气积聚形成气泡。在涂覆时的差错或不均匀性可以在照射期间或此后不久便识别出来。
文档编号B60R19/18GK1295512SQ99804676
公开日2001年5月16日 申请日期1999年3月30日 优先权日1998年3月31日
发明者凯·K·O·巴尔, 雷纳·高斯 申请人:先进光子学技术股份公司