[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum, insbesondere abschnittsweise
oder vollflächigen, Versehen, insbesondere Mattieren, mindestens einer, insbesondere
glänzenden und/oder glatten, Oberfläche eines festen Substrats mit einer Schicht aus
mindestens einer sublimierbaren Verbindung, insbesondere mit einer Cyclododecanschicht.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein festes Substrat bzw. ein Bauteil mit einer
Oberfläche, die eine aufkondensierte Schicht aus mindestens einer sublimierbaren Verbindung,
insbesondere aus Cyclododecan, aufweist.
[0002] Cyclododecan ist eine seit Langem kommerziell erhältliche Kohlenwasserstoffverbindung,
die bei Raumtemperatur fest und in Wasser praktisch unlöslich ist. Cyclododecan gehört
zu denjenigen Substanzen, die bei Raumtemperatur sublimieren, das heißt aus dem festen
Zustand unmittelbar in den gasförmigen Zustand übergehen. Cyclododecan wird zum Beispiel
zu Restaurationszwecken wie der Papierrestaurierung eingesetzt. Auch wird Cyclododecan
zum temporären Bedrucken bzw. Markieren von Baukörpern verwendet. Hierbei greift man
auf Zusammensetzungen zurück, die in einer Spraydose vorliegen. Aus der
WO 98/42794 ist eine Zusammensetzung in Form einer Spraydosenfüllung bekannt, enthaltend 1 bis
60 Gewichtsprozent Cyclododecan sowie 99 bis 40 Gewichtsprozent eines Treibgases als
Trägermedium, umfassend n-Butan, Propan oder Ethan. Des Weiteren kommt Cyclododecan
gemäß
JP 2006342247 in Kombination mit Alkylenglykolalkylethern auch als Reinigungsmittel zum Einsatz.
Aus der
JP 10025495 ist bekannt, LCD-Oberflächen mit Hilfe einer Mischung enthaltend gesättigte aliphatische
Kohlenwasserstoffe wie Cyclododecan und Glykolether zu reinigen. Gemäß der
JP 53081633 sollen sich Duftstoffe mit Langzeitwirkung in einem Raum verteilen lassen, wenn die
Duftmischung zusätzlich Adamantan und Cyclododecan enthält. Schließlich wird gemäß
JP 54147144 eine sublimierbare Kohlenwasserstoffmischung enthaltend Adamantan, Endotrimethylennorbornen
und Cyclododecan als Rostinhibitor eingesetzt.
[0003] Das Einsatzpotenzial von Cyclododecan scheint bei weitem noch nicht ausgeschöpft
zu sein. Es wäre daher wünschenswert, neue Einsatzfelder für Cyclododecan zu finden,
die dessen Potenzial ausbauen helfen und die den Umstand nutzen können, dass Cyclododecan
unbedenklich für die Gesundheit ist.
[0004] Demgemäß wurde ein Verfahren zum, insbesondere abschnittsweise oder vollflächigen,
Versehen, insbesondere Mattieren, mindestens einer, insbesondere glänzenden und/oder
glatten, Oberfläche eines festen Substrats, insbesondere Bauteils, mit mindestens
einer Schicht aus mindestens einer sublimierbaren Verbindung, insbesondere einer Cyclododecanschicht,
gefunden, umfassend die Schritte
- a) Zurverfügungstellung mindestens eines festen Substrats, insbesondere Bauteils,
mit mindestens einer, insbesondere glänzenden und/oder glatten, Oberfläche,
- b) Zurverfügungstellung von mindestens einer sublimierbaren Verbindung, insbesondere
von Cyclododecan, vorzugsweise im festen Zustand,
- c) Zurverfügungstellung mindestens einer Applikationsvorrichtung für die mindestens
eine sublimierbare Verbindung, insbesondere einer Cyclododecan-Applikationsvorrichtung,
enthaltend mindestens einen beheizbaren Materialbehälter ausgelegt und geeignet zum
Erwärmen der mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere von Cyclododecan,
und mindestens eine Applikationsöffnung,
- d) gegebenenfalls Einfüllen der mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere
von Cyclododecan, vorzugsweise im festen Zustand, in den beheizbaren Materialbehälter
der Applikationsvorrichtung für die mindestens eine sublimierbare Verbindung, insbesondere
der Cyclododecan-Applikationsvorrichtung,
- e) gegebenenfalls Überführen der mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere
von Cyclododecan, sofern diese im festen Zustand vorliegt, in den flüssigen Zustand
in dem beheizbaren Materialbehälter der Applikationsvorrichtung für die mindestens
eine sublimierbare Verbindung, insbesondere der Cyclododecan-Applikationsvorrichtung,
- f) Durchleiten mindestens eines, insbesondere erwärmten, Gases, insbesondere von Luft,
durch die flüssige sublimierbare Verbindung, insbesondere das flüssige Cyclododecan,
unter Ausbildung eines Gasstroms enthaltend die sublimierbare Verbindung, insbesondere
Cyclododecan, insbesondere in Richtung der Applikationsöffnung,
- g) Führen der Applikationsöffnung, aus der die sublimierbare Verbindung, insbesondere
Cyclododecan, als Teil des Gasstroms entweicht, entlang und beabstandet von der Oberfläche
des Substrats, insbesondere in einem im Wesentlichen gleichmäßigen Abstand, so dass
die sublimierbare Verbindung, insbesondere Cyclododecan, unter Ausbildung einer, insbesondere
homogenen, Schicht auf der Oberfläche kondensiert.
[0005] Die mindestens eine sublimierbare Verbindung umfasst z.B. Menthol, Napthalin, Campher
und insbesondere Cyclododecan sowie sublimierbare Derivate der genannten Verbindungen
oder deren beliebige Mischungen. Eine Verbindung, als einzelne Substanz oder Mischung,
ist sublimierbar im Sinne der Erfindung, wenn sie, insbesondere bei Raumtemperatur
unter Normaldruckbedingungen, aus dem festen in den gasförmigen Zustand übergeht,
ohne dass ein flüssiger Zustand durchlaufen wird. Die sublimierbare Verbindung lässt
sich zudem aus der Gasphase auf feste Oberflächen auskondensieren, d.h. unmittelbar
in den festen Zustand überführen.
[0006] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist demgemäß in einer Ausführungsvariante zu
beachten, dass die Temperatur an der Oberfläche des Substrats, welche über die mindestens
eine Applikationsöffnung mit der mindestens einen auszukondensierenden sublimierbaren
Verbindung, insbesondere mit auszukondensierendem Cyclododecan, zu beschichten und/oder
mit der mindestens einen auskondensierten sublimierbaren Verbindung, insbesondere
mit auskondensiertem Cyclododecan, beschichtet worden ist, derart eingestellt wird
oder ist, dass die aufgetragene Schicht aus der mindestens einen sublimierbaren Verbindung,
insbesondere die aufgetragene Cyclododecanschicht, nicht schmilzt bzw. bei Applikation
auf die Oberfläche nicht in den Schmelzezustand überführt wird.
[0007] Des Weiteren hat sich eine solche Ausführungsvariante als besonders zweckmäßig erwiesen,
bei der der beheizbare Materialbehälter der Applikationsvorrichtung für die mindestens
eine sublimierbare Verbindung, insbesondere der Cyclododecan-Applikationsvorrichtung,
mindestens eine erste Gaseinleitvorrichtung aufweist, die eingerichtet und ausgelegt
ist, um ein, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 20°C bis 100°C, bevorzugt
im Bereich von 50°C bis 90°C und besonders bevorzugt von 60°C bis 80°C erwärmtes,
Gas durch die in dem beheizbaren Materialbehälter vorliegende verflüssigbare oder
flüssige sublimierbare Verbindung, insbesondere durch verflüssigbares oder flüssiges
Cyclododecan, insbesondere in Richtung der mindestens einen Applikationsöffnung, zu
leiten.
[0008] Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Temperatur des durch den beheizbaren Materialbehälter
geleiteten Gases im Wesentlichen der Temperatur der in diesem beheizbaren Materialbehälter
vorliegenden verflüssigten mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere
des verflüssigten Cyclododecans, entspricht. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist von Vorteil, dass unabhängig von der Menge des durch die sublimierbare
Verbindung, insbesondere das flüssige Cyclododecan, geleiteten Gases eine gleichbleibende
Temperatur der auf die Substratoberfläche zu applizierenden sublimierbaren Verbindung,
insbesondere des Cyclododecans, gewährleistet werden kann.
[0009] Optional kann weiter vorgesehen sein, dass der beheizbare Materialbehälter der Applikationsvorrichtung
für die mindestens eine sublimierbare Verbindung, insbesondere der Cyclododecan-Applikationsvorrichtung,
mindestens eine zweite Gaseinleitvorrichtung aufweist, die eingerichtet und ausgelegt
ist, um ein, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 60°C bis 100°C, insbesondere
von 60°C bis 95°C erwärmtes, Gas oberhalb der in dem beheizbaren Materialbehälter
vorliegenden verflüssigbaren oder flüssigen sublimierbaren Verbindung, insbesondere
des verflüssigbaren oder flüssigen Cyclododecans, in diesen Materialbehälter, insbesondere
in Richtung der mindestens einen Applikationsöffnung, zu leiten. Die zweite Gaseinleitvorrichtung
kann z.B. dann eingesetzt werden, wenn das Volumen des Gastransports, beispielsweise
aufgrund eines sehr groß ausgelegten beheizbaren Materialbehälters, sehr groß ist,
so dass in die Dampfphase überführte sublimierbare Verbindung, insbesondere überführtes
Cyclododecan, möglichst schnell ohne Temperaturverlust an die Applikationsöffnung
bzw. Applikationsdüse gelangt.
[0010] Damit ein besonders einwandfreier, homogener Auftrag der sublimierbaren Verbindung,
insbesondere des Cyclododecans, auf die Substratoberfläche gelingt, kann gemäß einer
Ausführungsvariante vorgesehen sein, dass die Applikationsöffnung derart von der Oberfläche
des Substrats beanstandet gehalten wird, dass die Temperatur der mindestens einen
sublimierbaren Verbindung, insbesondere des Cyclododecans, beim Auftreffen auf die
Oberfläche eine Temperatur im Bereich von 40 °C bis 80°C, vorzugsweise im Bereich
von 50°C bis 70 °C und besonders bevorzugt im Bereich von 55 °C bis 60 °C, besitzt.
[0011] Als besonders zweckmäßig hat sich hierbei auch erwiesen, wenn dafür Sorge getragen
wird, dass die Temperatur der Oberfläche, auf die die mindestens eine sublimierbare
Verbindung, insbesondere das Cyclododecan, über die mindestens eine Applikationsöffnung
appliziert wird, niedriger ist als die Temperatur der auf diese Oberfläche auftreffenden
sublimierbaren Verbindung, insbesondere des auf diese Oberfläche auftreffenden Cyclododecans,
vorzugsweise mindestens 5°C niedriger und besonders bevorzugt mindestens 25°C niedriger
ist als die Temperatur der auf diese Oberfläche auftreffenden sublimierbaren Verbindung,
insbesondere des auf diese Oberfläche auftreffenden Cyclododecans, und insbesondere
niedriger als der Schmelzpunkt der sublimierbaren Verbindung, insbesondere von Cyclododecan,
ist.
[0012] Von Vorteil ist es hierbei auch wenn, die Temperatur der Oberfläche, auf die die
mindestens eine sublimierbare Verbindung, insbesondere das Cyclododecan, über die
mindestens eine Applikationsöffnung appliziert wird, im Bereich von 10 °C bis 30 °C,
vorzugsweise Bereich von 15 °C bis vor 25°C, und besonders bevorzugt bei Raumtemperatur
liegt.
[0013] Geeignete Gase für das Durchleiten durch die erste und/oder zweite Gaseinleiteinrichtung
stellen bevorzugt solche Gase dar, die inert sind gegenüber der sublimierbaren Verbindung,
insbesondere Cyclododecan, beispielsweise Luft, Edelgase wie Argon oder Xenon, Stickstoff,
Kohlendioxid oder deren beliebige Mischungen.
[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch halb- bzw. vollautomatisch durchgeführt
werden. In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist dafür vorgesehen, dass die mindestens
eine Applikationsöffnung zum Applizieren der sublimierbaren Verbindung, insbesondere
des Cyclododecans, mit Hilfe mindestens eines Roboters beanstandet von der Oberfläche
des Substrats geführt wird.
[0015] Selbstverständlich ist es auch möglich, dass das erfindungsgemäße Verfahren Bestandteil
eines vielstufigen Verfahrens zur Herstellung mindestens eines Bauteils, insbesondere
Karosserieinnen- oder -außenbauteils, und besonders bevorzugt zur Herstellung eines
Produkts enthaltend das mindestens eine Bauteil, insbesondere Karosseriebauteil, beispielsweise
entlang einer Prozessstraße, ist.
[0016] Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird des weiteren gelöst durch ein festes
[0017] Substrat, insbesondere Bauteil, mit einer, insbesondere abschnittsweise oder vollflächig
glänzenden und/oder abschnittsweise oder vollflächig glatten, Oberfläche, gekennzeichnet
durch eine, insbesondere im Wesentlichen homogene, aufkondensierte Schicht aus mindestens
einer sublimierbaren Verbindung, insbesondere aus Cyclododecan. Zwar wäre es grundsätzlich
möglich, die auskondensierte Beschichtung aus Cyclododecan als Permanentbeschichtung
zu verwenden, allerdings müsste dann dafür Sorge getragen werden, dass die Temperatur
des Substrats bzw. Bauteils stets derart niedrig eingestellt wird, dass eine Sublimation
nicht stattfindet. Das erfindungsgemäße Verfahren wird jedoch vorzugsweise eingesetzt,
um eine Substrat- bzw. Bauteiloberfläche temporär mit einer im Wesentlich homogenen
Schicht aus der mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere Cyclododecanschicht,
zu versehen.
[0018] Hierbei wird bevorzugt auf solche festen Substrate bzw. Bauteile zurückgegriffen,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten worden sind. Solche Substrate bzw.
Bauteile haben sich für die Bestimmung der Güte bzw. Qualität der Oberfläche als besonders
geeignet erwiesen, bei denen die durchschnittliche Dicke, insbesondere die maximale
Dicke, der aufkondensierten Schicht kleiner oder gleich 0,3 mm, vorzugsweise kleiner
oder gleich 0,15 mm und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,1 mm ist.
[0019] Die ausgeprägte Homogenität und damit Qualität der aufkondensierte Schicht geht auch
darauf zurück, dass diese zum überwiegenden Teil, insbesondere im Wesentlichen vollständig,
keine Kristalle und/oder Agglomerate und/oder Ausflockungen aus der mindestens einen
sublimierbaren Verbindung, insbesondere keine Cyclododecan-Kristalle und/oder keine
Cyclododecan-Agglomerate und/oder keine Cyclododecan-Ausflockungen, enthält.
[0020] Bei den erfindungsgemäßen Substraten bzw. Bauteilen kann es sich im Grunde um jedwede
Substrate bzw. Bauteile handeln. Geeignete Substrate sollten derart gestaltet und
ausgefiihrt sein, dass die jedenfalls während der Dauer der Applikation der sublimierbaren
Verbindung, insbesondere des Cyclododecans, und der Vermessung der erhaltenen Bauteiloberfläche
sich in ihrer Form bzw. Dimensionen nicht ändern. Mithin können mit den erfindungsgemäßen
Verfahren auch die Oberflächen von natürlichen Substraten, beispielsweise von Steinen
vermessen werden. Besonders bevorzugt stellt das erfindungsgemäße Substrat ein, insbesondere
dauerhaft beschichtetes, Metall-, Glas-, Keramik- oder Kunststoffbauteil, dar. Hierbei
liegt die Schicht aus der sublimierbaren Verbindung, insbesondere die Cyclododecanschicht,
als temporäre Schicht auf dem Metall-, Glas-, Keramik- oder Kunststoffbauteil vor.
Derartige Metall-, Glas-, Keramik- oder Kunststoffbauteile sind häufig mit einer dauerhaften
Beschichtung, insbesondere Glanzbeschichtung versehen. Solche geeigneten dauerhaften
Beschichtungen umfassen z.B. Beschichtungen auf Acrylbasis.
[0021] Demgemäß kann es sich bei den erfindungsgemäßen Substraten um Kraftfahrzeugbauteile,
insbesondere Karosseriebauteile, oder um Bauteile aus dem Bereich Medizintechnik oder
der Orthopädietechnik handeln.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Beispiel eingesetzt werden bei der tomografischen
Vermessung von mechanischen Werkstücken, wie z.B. in der
DE 10 2008 018 445 offenbart, bei den 3D-Geometrie-Erfassungsverfahren gemäß
DE 10 2008 048 963, bei dem Verfahren zum automatischen Vorausbestimmen der Struktur endlackierter Bauteiloberflächen
gemäß
DE 10 2008 060 115 sowie bei den Verfahren zur störungsfreien Bestimmung von Werkstoffeigenschaften
gemäß
DE 10 2011 104 435. Selbstverständlich kann der Gegenstand der Erfindung auch bei hiervon abgewandelten
oder hiermit verwandten Verfahren zum Einsatz kommen. Die vorangehend genannten Verfahren
stellen im Sinne der vorliegenden Erfindung Verfahren zur Kontrolle bzw. der Bestimmung
der Güte, insbesondere der Oberfläche, eines Substrats bzw. Bauteils dar.
[0023] Der vorliegenden Erfindung lag die überraschende Erkenntnis zu Grunde, dass sich
sublimierbare Verbindungen, insbesondere Cyclododecan, mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Verfahrens homogen auf eine Bauteiloberfläche aufkondensieren lässt. Von besonderem
Vorteil ist hierbei ferner, dass sich die derart mit einer z.B. aufkondensierten Cyclododecanschicht
versehenen Bauteiloberflächen mit Hilfe von 3D-Erkennungssoftware unproblematisch
vermessen lassen, ohne dass Mess- bzw. Auswertungsfehler, beispielsweise aufgrund
von Kristall- oder Aggregatsbildung oder aufgrund von Ausflockungen des Cyclododecans
zu befürchten sind. Als besonders vorteilhaft hat sich auch herausgestellt, dass die
vermessenen Bauteile keine Ausschussware darstellen, sondern rückstandsfrei und völlig
unbeschadet in den Produktionsprozess zurückgeführt werden können. Auf diese Weise
gelingt eine sehr effiziente, auch stichprobenartige, Kontrolle von insbesondere voll-
oder halbautomatischen Herstellverfahren.
[0024] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es die Oberfläche von festen Substraten,
insbesondere Bauteilen, im Wesentlichen völlig gleichmäßig mit einer homogenen Schicht
aus einer sublimierbaren Verbindung, insbesondere mit Cyclododecan zu überziehen,
wodurch die eigentliche Oberflächenkontur des Substrats oder Bauteils äußerst gleichmäßiger
und unverändert wiedergegeben wird. Die zu vermessende Bauteilgeometrie wird hierbei
auch nicht durch z.B. Inhomogenitäten in der Dicke oder Struktur der aufkondensierten
Schicht aus sublimierbaren Verbindungen, insbesondere der Cyclododecanschicht gestört.
Denn mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt es regelmäßig nicht zur Auskristallisierung,
Ausflockung oder Aggregatbildung der sublimierbaren Verbindungen, insbesondere von
Cyclododecan. Außerdem ist von Vorteil, dass sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
die sublimierbare Verbindung, insbesondere Cyclododecan, derart dünn auf einer Oberfläche
eines Substrates bzw. Bauteils auftragen lässt, dass die Oberflächenstruktur bzw.
Geometrie des Bauteils zum einen exakt wiedergegeben wird und zum anderen eine Dimensionsänderung
beim Vermessen nahezu vernachlässigt werden kann. Von besonderem Vorteil ist auch,
dass die sublimierbaren Verbindungen, insbesondere Cyclododecan, rückstandsfrei sublimieren,
d.h. aus dem festen Zustand, wie auf der Substratfläche vorliegend, in den gasförmigen
Zustand übergeht. Demgemäß bedarf es keiner äußeren mechanischen Einflussnahme, um
die Schicht aus sublimierbaren Verbindungen, insbesondere die Cyclododecanschicht,
rückstandsfrei von der Substratoberfläche zu entfernen. Das der Messung unterworfene
Substrat bzw. Bauteil ist nach Beendigung des Sublimationsvorgangs vollständig identisch
mit dem Substrat bzw. Bauteil vor dem Aufkondensieren der beschriebenen Schicht aus
sublimierbaren Verbindungen, insbesondere der Cyclododecanschicht. Beispielsweise
lassen sich aufkondensierte Cyclododecanschichten bei Raumtemperatur innerhalb prozesstechnisch
vertretbarer Zeiträume, z.B. im Bereich von 1 Minute bis zu sechs Stunden, rückstandsfrei
mittels Sublimation entfernen. Zum Beispiel ist bei Temperaturen im Bereich von 20°C
bis 22°C eine auskondensierte Cyclododeanschicht nach etwa fünf bis sechs Stunden
vollständig entfernt. Insofern die eigentliche Vermessung der Oberfläche des Substrats
bzw. Bauteils mittels dem Fachmann bekannter Scannervorrichtungen nach Aufbringung
z.B. der Cyclododecanschicht innerhalb kürzester Zeit gelingt, und zudem die üblicherweise
solchen Messvorgängen unterworfenen Substrate bzw. Bauteile bei den Messtemperaturen,
z.B. Temperaturen im Bereich von 18°C bis 22°C, völlig indifferent gegenüber z.B.
Verformung sind, kann ein aus einem Produktionsprozess herausgenommenes Substrat bzw.
Bauteil bereits nach etwa sechs Stunden wieder in den Produktionsprozess rücküberfiihrt
werden.
[0025] Die Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird demgemäß des Weiteren gelöst durch ein
Verfahren zur Kontrolle bzw. Bestimmung der Güte, insbesondere der Oberfläche, eines
festen Substrats, insbesondere Bauteils, umfassend die Schritte
- a) Zurverfiigungstellung eines Substrats bzw. Bauteils mit einer Oberfläche,
- b) Versehen der Oberfläche mit einer aufkondensierten Schicht aus der mindestens einen
sublimierbaren Verbindung, insbesondere aus Cyclododecan nach dem vorangehend beschriebenen
erfindungsgemäßen Verfahren,
- c) Erfassen der Daten der Oberfläche mit Hilfe mindestens eines 3D-Scanners, insbesondere
eines 3D-Streifenlichtscanners,
- d) Abgleich der in Schritt c) erfassten Daten der Oberfläche mit für die Oberfläche
des Substrats bzw. Bauteils hinterlegten Daten und
- e) Bestimmen der Güte der Oberfläche des Substrats bzw. Bauteils anhand des Abgleichs
gemäß Schritt d).
[0026] Geeignete Vorrichtungen und Verfahren zum Erfassen der Datenoberfläche eines Substrats
bzw. Bauteils sind dem Fachmann bekannt. Des Gleiche trifft auf Hard- und Software
die eingesetzt werden kann, um einen Abgleich mit Daten, insbesondere Oberflächen
relevanten Daten vorzunehmen, die ein zu vermessendes Bauteil hinterlegt worden sind.
[0027] Die Bestimmung der Güte bzw. der Qualität einer Oberfläche eines festen Substrats
bzw. Bauteils ist insbesondere beim Kraftfahrzeugbau, insbesondere Karosseriebau sowie
auch bei der Produktion von Medizintechnikbauteilen sowie Orthopädietechnikbauteilen
von großer Bedeutung. Das erfindungsgemäße Verfahren kann hierbei besonders vorteilhaft
eingesetzt werden. Unter Kraftfahrzeugbauteile sollen im Sinne der vorliegenden Erfindung
sowohl Außenbauteile wie auch Bauteile des Innenraums, beispielsweise Armaturen verstanden
werden.
[0028] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachgehenden Beschreibung,
in der bevorzugte Ausführungsfbrmen der Erfindung beispielhaft anhand einer schematischen
Zeichnung erläutert sind. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Applikatorvorrichtung für eine
sublimierbare Verbindung.
[0029] Die Applikatorvorrichtung für eine sublimierbare Verbindung stellt in der nachfolgend
beschriebenen Variante exemplarisch eine Cyclododecan-Applikationsvorrichtung dar.
Die Cyclododecan-Applikationsvorrichtung 2 umfasst in der dargestellten Ausführungsvariante
einen beheizbaren Materialbehälter 4 sowie einen ebenfalls beheizbaren Deckel 6, der
eine Einfüllöffnung 8 für Cyclododecan verschließt. Dadurch, dass im Grunde das gesamte
Behältnis 4 beheizbar ausgestaltet worden ist, beispielsweise durch beheizbare Außenwände,
kann ein Auskondensieren von Cyclododecan innerhalb dieses Behältnisses vermieden
werden. Die Cyclododecan-Applikationsvorrichtung 2 verfügt ferner über eine erste
Gaseinleitvorrichtung 10 mit einem ersten Abschnitt 12 außerhalb des Materialbehälters
4 und einem zweiten Abschnitt 14, der innerhalb des Materialbehälters vorliegt. Der
außerhalb des Materialbehälters 4 vorliegende Abschnitt 12 ist in der dargestellten
bevorzugten Ausgestaltung mit einer Heizvorrichtung 28 ummantelt, so dass das über
die erste Gaseinleitvorrichtung 10 in dem Materialbehälter transferierte Gas, z.B.
Luft, bereits im aufgewärmten Zustand eingeführt wird. Als besonders praktikabel hat
sich hierbei erwiesen, dass Gas bzw. die Luft über einen Kompressor 16 in die erste
Gaseinleitvorrichtung 10 einzuspeisen und diese ebenfalls mit einem elektrischen Absperrfiihrventil
18 auszustatten. Die Applikationsöffnung 20 ist Bestandteil einer Applikationsleitung
22, welche über die Gasaustrittsöffnung 24 mit dem beheizbaren Behälter 4 verbunden
ist. Die Austrittsöffnung 24 hat stets oberhalb der Höhe des Cyclododecans zu liegen.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den zweiten Abschnitt 14 der ersten
Gaseinleitvorrichtung 10 in der Weise auszugestalten, dass dieser zum überwiegenden
Teil in dem zu verflüssigenden bzw. verflüssigten Cyclododecan vorliegt, so dass über
das verflüssigte Cyclododecan ein Wärmeübertrag auf das eingeleitete Gas gelingt,
dieses jedenfalls bis zum Entweichen über die Austrittsöffnungen 26 der ersten Gaseinleitvorrichtung
10 am Boden des Materialbehälters 4 nicht merklich abkühlt. Dadurch, dass das aufgewärmte
Gas über eine Vielzahl an Austrittsöffnungen 26 das verflüssigte Cyclododecan durchströmt,
wird der Materialtransport an in die Gasphase überfiihrtem Cyclododecan nochmals erhöht.
Auf diese Weise gelingt ein sehr effizienter Materialauftrag von Cyclododecan über
die Applikationsvorrichtung 20 aus der Gasphase zum Auskondensieren auf Bauteiloberflächen.
[0030] Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen
offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen
Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.
1. Verfahren zum, insbesondere abschnittsweise oder vollflächigen, Versehen, insbesondere
Mattieren, mindestens einer, insbesondere glänzenden und/oder glatten, Oberfläche
eines festen Substrats, insbesondere Bauteils, mit mindestens einer Schicht aus mindestens
einer sublimierbaren Verbindung, insbesondere einer Cyclododecanschicht, umfassend
die Schritte
a) Zurverfiigungstellung mindestens eines festen Substrats, insbesondere Bauteils,
mit mindestens einer, insbesondere glänzenden und/oder glatten, Oberfläche,
b) Zurverfügungstellung von mindestens einer sublimierbaren Verbindung, insbesondere
von Cyclododecan,
c) Zurverfügungstellung mindestens einer Applikationsvorrichtung für die mindestens
eine sublimierbare Verbindung, insbesondere einer Cyclododecan-Applikationsvorrichtung,
enthaltend mindestens einen beheizbaren Materialbehälter ausgelegt und geeignet zum
Erwärmen der mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere von Cyclododecan,
und mindestens eine Applikationsöffnung,
d) gegebenenfalls Einfüllen der mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere
von Cyclododecan, in den beheizbaren Materialbehälter der Applikationsvorrichtung
für die mindestens eine sublimierbare Verbindung, insbesondere der Cyclododecan-Applikationsvorrichtung,
e) gegebenenfalls Überführen der mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere
von Cyclododecan, sofern im festen Zustand vorliegend, in den flüssigen Zustand in
dem beheizbaren Materialbehälter der Applikationsvorrichtung für die mindestens eine
sublimierbare Verbindung, insbesondere der Cyclododecan-Applikationsvorrichtung,
f) Durchleiten mindestens eines, insbesondere erwärmten, Gases, insbesondere von Luft,
durch die flüssige sublimierbare Verbindung, insbesondere das flüssige Cyclododecan,
unter Ausbildung eines Gasstroms enthaltend die sublimierbare Verbindung, insbesondere
Cyclododecan, insbesondere in Richtung der Applikationsöffnung,
g) Führen der Applikationsöffnung, aus der die sublimierbare Verbindung, insbesondere
Cyclododecan, als Teil des Gasstroms entweicht, entlang und beabstandet von der Oberfläche
des Substrats, insbesondere in einem im Wesentlichen gleichmäßigen Abstand, so dass
die sublimierbare Verbindung, insbesondere Cyclododecan, unter Ausbildung einer, insbesondere
homogenen, Schicht auf d er Oberfläche kondensiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur an der Oberfläche des Substrats, welche über die mindestens eine Applikationsöffnung
mit der mindestens einen auszukondensierenden sublimierbaren Verbindung, insbesondere
mit auszukondensierendem Cyclododecan, zu beschichten und/oder mit der mindestens
einen auskondensierten sublimierbaren Verbindung, insbesondere mit auskondensiertem
Cyclododecan, beschichtet worden ist, derart eingestellt wird oder ist, dass die aufgetragene
Schicht aus der mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere die aufgetragene
Cyclododecanschicht, nicht schmilzt bzw. bei Applikation auf die Oberfläche nicht
in den Schmelzezustand überführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der beheizbare Materialbehälter der Applikationsvorrichtung für die mindestens eine
sublimierbare Verbindung, insbesondere der Cyclododecan-Applikationsvorrichtung, mindestens
eine erste Gaseinleitvorrichtung aufweist, die eingerichtet und ausgelegt ist, um
ein, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 20°C bis 100°C, bevorzugt im Bereich
von 50°C bis 90°C und besonders bevorzugt von 60°C bis 80°C erwärmtes, Gas durch die
in dem beheizbaren Materialbehälter vorliegende verflüssigbare oder flüssige sublimierbare
Verbindung, insbesondere durch verflüssigbares oder flüssiges Cyclododecan, insbesondere
in Richtung der mindestens einen Applikationsöffnung, zu leiten und/oder dass der
beheizbare Materialbehälter der Applikationsvorrichtung für die mindestens eine sublimierbare
Verbindung, insbesondere der Cyclododecan-Applikationsvorrichtung, mindestens eine
zweite Gaseinleitvorrichtung aufweist, die eingerichtet und ausgelegt ist, um ein,
insbesondere auf Temperaturen im Bereich von 60°C bis 100°C, insbesondere von 60°C
bis 95°C erwärmtes, Gas oberhalb der in dem beheizbaren Materialbehälter vorliegenden
verflüssigbaren oder flüssigen sublimierbaren Verbindung, insbesondere des verflüssigbaren
oder flüssigen Cyclododecans, in diesen Materialbehälter, insbesondere in Richtung
der mindestens einen Applikationsöffnung, zu leiten.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des durch den beheizbaren Materialbehälter geleiteten Gases im Wesentlichen
der Temperatur der in diesem beheizbaren Materialbehälter vorliegenden verflüssigten
mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere des verflüssigten Cyclododecans,
entspricht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsöffnung derart von der Oberfläche des Substrats beanstandet gehalten
wird, dass die Temperatur der mindestens einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere
des Cyclododecans, beim Auftreffen auf die Oberfläche eine Temperatur im Bereich von
40 °C bis 80°C, vorzugsweise im Bereich von 50°C bis 70 °C und besonders bevorzugt
im Bereich von 55 °C bis 60 °C, besitzt und/oder dass die Temperatur der Oberfläche,
auf die die mindestens eine sublimierbare Verbindung, insbesondere das Cyclododecan,
über die mindestens eine Applikationsöffnung appliziert wird, niedriger ist als die
Temperatur der auf diese Oberfläche auftreffenden sublimierbaren Verbindung, insbesondere
des auf diese Oberfläche auftreffenden Cyclododecans, vorzugsweise mindestens 5°C
niedriger und besonders bevorzugt mindestens 25°C niedriger ist als die Temperatur
der auf diese Oberfläche auftreffenden sublimierbaren Verbindung, insbesondere des
auf diese Oberfläche auftreffenden Cyclododecans, und insbesondere niedriger als der
Schmelzpunkt der sublimierbaren Verbindung, insbesondere von Cyclododecan, ist und/oder
. dass die Temperatur der Oberfläche, auf die die mindestens eine sublimierbare Verbindung,
insbesondere das Cyclododecan, über die mindestens eine Applikationsöffnung appliziert
wird, im Bereich von 10 °C bis 30 °C, vorzugsweise Bereich von 15 °C bis vor 25°C,
und besonders bevorzugt bei Raumtemperatur liegt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Applikationsöffnung zum Applizieren der mindestens einen sublimierbaren
Verbindung, insbesondere des Cyclododecans, mit Hilfe mindestens eines Roboters beanstandet
von der Oberfläche des Substrats geführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine sublimierbare Verbindung Menthol, Naphthalin, Campher, Cyclododecan,
sublimierbare Derivate hiervon oder deren beliebige Mischungen umfasst.
8. Festes Substrat, insbesondere Bauteil, mit einer, insbesondere abschnittsweise oder
vollflächig glänzenden und/oder abschnittsweise oder vollflächig glatten, Oberfläche,
gekennzeichnet durch eine, insbesondere im Wesentlichen homogene, aufkondensierte Schicht aus mindestens
einer sublimierbaren Verbindung, insbesondere aus Cyclododecan.
9. Substrat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die durchschnittliche Dicke, insbesondere die maximale Dicke, der aufkondensierten
Schicht kleiner oder gleich 0,3 mm, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,15 mm und besonders
bevorzugt kleiner oder gleich 0,1 mm ist.
10. Substrat nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die aufkondensierte Schicht zum überwiegenden Teil, insbesondere im Wesentlichen
vollständig, keine Kristalle und/oder Agglomerate und/oder Ausflockungen aus der mindestens
einen sublimierbaren Verbindung, insbesondere keine Cyclododecan-Kristalle und/oder
keine Cyclododecan-Agglomerate und/oder keine Cyclododecan-Ausflockungen, enthält.
11. Substrat nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein, insbesondere dauerhaft beschichtetes, Metall-, Glas-, Keramik- oder Kunststoffbauteil,
darstellt.
12. Substrat nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Kraftfahrzeugbauteil, insbesondere Karosserieinnen- oder -außenbauteil,
oder ein Bauteil aus dem Bereich Medizintechnik oder der Orthopädietechnik darstellt.
13. Festes Substrat, insbesondere nach einem der Ansprüche 8 bis 12, mit einer, insbesondere
abschnittsweise oder vollflächig glänzenden und/oder abschnittsweise oder vollflächig
glatten, Oberfläche sowie mit einer, insbesondere im Wesentlichen homogenen, aufkondensierten
Schicht aus mindestens einer sublimierbaren Verbindung, insbesondere aus Cyclododecan,
erhältlich gemäß einem Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7.
14. Verfahren zur Kontrolle bzw. Bestimmung der Güte, insbesondere der Oberfläche, eines
festen Substrats, insbesondere Bauteils, umfassend die Schritte
a) Zurverfiigungstellung eines Substrats bzw. Bauteils mit einer Oberfläche,
b) Versehen der Oberfläche mit einer aufkondensierten Schicht aus der mindestens einen
sublimierbaren Verbindung, insbesondere aus Cyclododecan, nach einem Verfahren gemäß
den Ansprüchen 1 bis 7,
c) Erfassen der Daten der Oberfläche mit Hilfe mindestens eines 3D-Scanners, insbesondere
eines 3D-Streifenlichtscanners,
d) Abgleich der in Schritt c) erfassten Daten der Oberfläche mit für die Oberfläche
des Substrats bzw. Bauteils hinterlegten Daten und
e) Bestimmen der Güte der Oberfläche des Substrats bzw. Bauteils anhand des Abgleichs
gemäß Schritt d).
15. Verfahren nach Ziffer 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Metall-, Glas-, Keramik- oder Kunststoffbauteil darstellt und/oder
, dass das Bauteil ein Kraftfahrzeugbauteil, insbesondere Karosserieinnen- oder -außenbauteil,
oder ein Bauteil aus dem Bereich Medizintechnik oder der Orthopädietechnik darstellt.
16. Verwendung des Substrats gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13 zur Bestimmung der Güte,
insbesondere der Oberfläche, eines festen Substrats, insbesondere Bauteils.