DE10003227B4

DE10003227B4 - Verfahren zum Reinigung und Lackieren von Separatteilen von Kraftfahrzeugen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE10003227B4
Application number: DE10003227A
Authority: DE
Inventors: Bernd Naumann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2020-01-27
Also published as: DE10003227A1; DE10003227B8

Abstract

Verfahren zum Reinigen und Lackieren, insbesondere zum elektrostatischen Reinigen und Lackieren, von aus Kunststoff bestehenden Separatteilen von Kraftfahrzeugkarosserien, vornehmlich Kotflügeln, dadurch gekennzeichnet, daß in einer separaten Vorbereitungslinie elektrisch leitfähige Adapter (21, 22) an der Karosserie (10) lösbar befestigt werden, auf die anschließend die Kunststoff-Separatteile (19, 20) aufgelegt werden, und daß die Karosserie (10) zusammen mit den Adaptern (21, 22) und aufgelegten Kunststoff-Separatteilen (19, 20) in den normalen Serienablauf eingeschleust wird und hierbei die Reinigungs-, Füller- und Decklacklinie durchläuft, und daß danach – am Anfang der Montagelinie – die fertiglackierten Kunststoff-Separatteile (19, 20) sowie die Adapter (21, 22) abgenommen werden, wonach die Kunststoff-Separatteile (19, 20) zu weiteren Montageoperationen transportiert und die Adapter (21, 22) wieder zurück zur Vorbereitungslinie gebracht werden können.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.
Aus der DE 198 24 977 A1 ist ein Verfahren zur Beschichtung eines metallischen, insbesondere aus Aluminium oder Magnesium bestehenden, Karosserieanbauteils und einer aus Stahl oder einem Leichtmetall hergestellten Karosserie eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem diese miteinander verbunden und im zusammengebauten Zustand durch ein Elektrotauchbad, vorzugsweise ein Elektrophoresebad, geführt werden. Zum Verbinden wird mindestens ein das Karosserieanbauteil und die Karosserie voneinander elektrisch isolierendes Abstandshalteelement angeordnet, mit dem auch die endgültige Fixierung des Karosserieanbauteils an der Karosserie ermöglicht ist. Durch das jeweilige Abstandshalteelement ist zusätzlich zu der Funktion der elektrischen Isolierung eine optimale Grundierung der Roh-Karosserie sichergestellt, da die entsprechenden Partikel auch in die gegebenen Zwischenräume gelangen. Mit diesem Verfahren wird der Arbeitsaufwand gegenüber einem Verfahren, bei dem das Karosserieanbauteil grundiert, an die Fahrzeugkarosserie angepasst, von dieser wieder abgenommen und dann diese grundiert wird, worauf die endgültige Montage des grundierten Karosserieanbauteils an der grundierten Karosserie und ein gemeinsames Lackieren folgen, erheblich gesenkt.
Es ist aber auch bekannt und heute allgemein üblicher Stand der Technik, Karosserien von Kraftfahrzeugen elektrostatisch zu lackieren. Das Verfahren setzt eine – bei den herkömmlichen Stahlblechkarosserien auch selbstverständlich gegebene – elektrische Leitfähigkeit der zu lackierenden Partien voraus.
Probleme entstehen somit dann, wenn Teile der Karosserie, z. B. die Kotflügel, aus Kunststoff, also einem elektrisch nicht leitfähigen Material bestehen. Nach derzeitigem Stand der Technik werden derartige Kunststoff-Separatteile gesondert von der restlichen, aus Stahlblech bestehenden Karosserie lackiert und später mit der Karosserie zusammengefügt. Aufgrund der separaten Lackierung und/oder der hierbei gegebenenfalls angewandten unterschiedlichen Lackierverfahren ergeben sich gewisse Farbtonabweichungen zwischen Blech- und Kunststofflackierung, die dem Erscheinungsbild der Gesamtkarosserie abträglich sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, geeignete Maßnahmen dafür zu treffen, dass eine im Farbton exakt gleichartige Lackierung der Blechpartien und der Kunststoff-Separatteile der Karosserie ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 2 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des gegenständlichen Teils der Erfindung sind den Patentansprüchen 3–10 zu entnehmen.
Durch die Erfindung wird zum einen eine Reinigung und Lackierung der Kunststoff-Separatteile nach elektrostatischen Verfahren, also in gleicher Weise wie die diesbezügliche Behandlung der aus Metallblech bestehenden Restkarosserie möglich. Darüber hinaus wird eine gemeinsame Lackierung der Gesamtkarosserie, einschließlich der Kunststoff-Separatteile in einer dem späteren Zusammenbau entsprechenden Konstellation ermöglicht.
Farbtonabweichungen zwischen Blech- und Kunststofflackierung lassen sich hierdurch völlig vermeiden. Da durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch ein einwandfreies Auslackieren der Fugen zwischen den jeweiligen Kunststoff-Separatteilen, z. B. Kotflügeln, und den angrenzenden Partien der Metallblechkarosserie gewährleistet ist, ergibt sich – neben einer Optimierung in optischer Hinsicht – auch eine nicht unerhebliche Qualitätsverbesserung der Gesamtkarosserie.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen veranschaulicht, die im folgenden detailliert beschrieben sind. Es zeigt (jeweils in perspektivischer Darstellung):
1 die linke Hälfte bzw. Seite einer Kraftfahrzeugkarosserie,
2 den Karosseriebereich "A" aus 1, in gegenüber 1 vergrößerter Darstellung, und
3 den Karosseriebereich "B" aus 1, ebenfalls in gegenüber 1 vergrößerter Darstellung.
Es bezeichnet 10 insgesamt eine in üblicher Weise aus Metallblech bestehende Karosserie eines PKW. Erkennbar ist im einzelnen ein linkes Seitenteil 11 mit Türschweller 12, Seitenfensteröffnungen 13, 14, Dachrahmen 15, Dach 16, Fronthaube 17 und Frontscheibenöffnung 18.
Zwei linksseitige Kotflügel sind mit 19 (vorderer Kotflügel) und 20 (hinterer Kotflügel) beziffert. Die beiden Kotflügel 19, 20 bestehen im Gegensatz zur (Rest-)Karosserie 10 nicht aus Metallblech, sondern aus Kunststoff. Sie stellen gegenüber der aus Metallblech bestehenden Karosserie 10 Separatteile dar und werden mit der Karosserie 10 erst nach Fertiglackierung endgültig verbunden.
In dem Zustand der Karosserie 10 und der Kotflügel 19, 20 gemäß der Zeichnung hat eine Lackierung noch nicht stattgefunden. Um eine gemeinsame Reinigung und anschließende Lackierung der Teile 10, 19, 20 zu ermöglichen, sind die Kotflügel 19, 20 mit der Karosserie 10 provisorisch verbunden. Hierzu dient jeweils ein Adapter 21 bzw. 22. Der (vordere) Adapter 21 ist dem vorderen Kotflügel 19 zugeordnet und der (hintere) Adapter 22 dient zur Aufnahme des hinteren Kotflügels 20. Hierbei sind die Kotflügel 19, 20 auf die Adapter 21, 22 lediglich aufgelegt, werden jedoch durch die Adapter in der gezeigten – der späteren Montageposition entsprechenden – Lage gehalten, weil die Adapter 21, 22 in ihren Konturen den aufzunehmenden Kotflügeln 19, 20 genau angepasst sind.
Eine Besonderheit besteht darin, daß an den Adaptern 21, 22 spezielle Auflagelinien ausgebildet sind. Zwei derartige Auflagelinien sind beim vorderen Adapter 21 mit 23, 24 und beim hinteren Adapter 22 mit 25, 26 bezeichnet. Die Auflagelinien – z. B. 23–26 – entsprechen exakt der Sollform des jeweiligen aufzulegenden Kotflügels 19 bzw. 20. Hierdurch und durch die Ausbildung der übrigen Partien der Adapter 21, 22 wird eine weitere Besonderheit erreicht, die darin besteht, daß beim Auflegen der Kotflügel 19, 20 eine direkte Berührung zwischen diesen und dem jeweiligen Adapter ausschließlich entlang der Auflagelinien – z. B. 23, 24 bzw. 25, 26 – erfolgt.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß die Auflagelinien – z. B. 23–26 – der Adapter 21, 22 so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie den Konturänderungslinien des jeweiligen aufgelegten Kotflügels 19, 20 entsprechen.
Wie die Zeichnung erkennen läßt, orientieren sich die Auflagelinien 23, 25 an seitlichen Anschraubflanschen 27 bzw. 28 und die Auflagelinien 24 bzw. 26 an der jeweiligen Radhausschale 29 bzw. 30 der Kotflügel 19, 20. Weitere Auflagelinien – in der Zeichnung mit 31 bzw. 32 beziffert – orientieren sich an einem Scheinwerfertopf 33 des (vorderen) Kotflügels 19 bzw. an einem Rücklichttopf 34 des (hinteren) Kotflügels 20.
Die praktische Realisierung der vorstehend geschilderten Auflagelinien, z. B. 23–26, 31, 32, der Adapter 21, 22 und ihrer Besonderheiten wird durch eine weitere Besonderheit in einfacher und dabei wirksamer Weise dadurch sehr begünstigt, daß die Adapter 21, 22 aus einem Netzwerk von Metalldrähten – z. B. 23, 24, 31 bzw. 25, 26, 34 – bestehen, die an ihren Schnittstellen 35–49 (siehe insbesondere 2 und 3) miteinander verschweißt sind. Hierbei bilden die Metalldrähte 23–26 und 31, 34 vorteilhafterweise zugleich die betreffenden oben beschriebenen und mit den gleichen Bezugszeichen bezifferten Auflagelinien.
Wie des weiteren insbesondere aus 2 und 3 hervorgeht, besitzen die Adapter 21, 22 jeweils Einhängedrähte 50, 51, 52, die zur lösbaren Befestigung der Adapter 21, 22 an der Karosserie 10 in der gezeigten Position dienen. Wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, ragt der Einhängedraht 50 des Adapters 21 von unten nach oben in eine hierfür vorgesehene Ausnehmung 53 der Karosserie 10 hinein und übergreift diese mit einem abgebogenen Ende 54.
Durch die Einhängedrähte 50, 51, 52 wird gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung von den Adaptern 21 bzw. 22 zur Karosserie 10 hergestellt. Hierdurch wird – was ein ganz wesentlicher Vorteil der Erfindung ist – eine Behandlung (Reinigung und anschließende Lackierung) der auf den Adaptern 21, 22 aufliegendenen Kunststoffkotflügel 19, 20 in gleicher Weise, nämlich durch entsprechende elektrostatische Verfahren, wie bei der aus Metallblech bestehenden Karosserie 10 ermöglicht.
Die serienmäßige Bearbeitung (Reinigen, Lackieren) der aus der Zeichnung ersichtlichen und im vorstehenden beschriebenen Karosserieteile findet nach den erfindungsgemäßen Merkmalen wie folgt statt. In einer separaten Vorbereitungslinie werden die Adapter 21, 22 mittels der Einhängedrähte 50, 51, 52 an die Karosserie 10 angehängt. Anschließend werden die Kotflügel 19, 20 auf die Adapter 21, 22 aufgelegt. Die Gesamtkarosserie, inklusive Adapter 21, 22 und Kunststoff-Kotflügel 19, 20, befindet sich nun in dem aus 1 ersichtlichen Zustand. Die so vorbereitete Gesamtkarosserie 10, 21, 22, 19, 20 wird sodann wieder in den normalen Serienablauf eingeschleust und durchläuft die Füller- und Decklacklinie ohne besonderen manuellen Aufwand für die Reinigung und Lackierung der Kotflügel 19, 20. Am Anfang der Montagelinie werden dann die fertiglackierten Kotflügel 19, 20 abgenommen und zu weiteren Montageoperationen transportiert. Die Adapter 21, 22 werden ebenfalls abgenommen und können wieder zur Vorbereitungslinie zurückgebracht werden, wo sie dann für den Einsatz an einer neuen Karosserie zur Verfügung stehen.
Während des Lackierprozesses werden also die Kunststoff-Kotflügel 19, 20 durch die Adapter 21, 22 getragen und in einer bestimmten Lage zur Karosserie positioniert. Eine direkte Berührung zwischen Kotflügel 19 bzw. 20 und zugeordnetem Adapter 21 bzw. 22 erfolgt hierbei lediglich entlang der Konturänderungslinien des betreffenden Kotflügels.
Dies setzt voraus, daß die Form der Adapter 21, 22 an den Auflagelinien – z. B. 23, 24, 31 bzw. 25, 26, 32 – sehr exakt der Soll-Form der Kotflügel 19 bzw. 20 entspricht. Die Wärmedehnung des Kunststoffes, aus dem die Kotflügel 19, 20 bestehen, ist wesentlich größer als die Wärmedehnung des die (Rest-)Karosserie 10 bildenden Metallblechs. Da in den Lackiertrockern (für den Füller einerseits und für den Decklack andererseits) Temperaturen bis 165°C bzw. bis 145°C auftreten, dehnen sich die Kotflügel 19, 20 wesentlich stärker aus, als die sie tragenden Adapter 21 bzw. 22. Während des anschließenden Abkühlungsvorgangs passen sich dann die Kotflügel 19, 20 den Auflagelinien, z. B. 23, 24, 31 bzw. 25, 26, 32, des betreffenden Adapters 21 bzw. 22 an.
Die Auflagelinien der Adapter 21, 22 dürfen deshalb nur an den äußeren Konturänderungslinien der Kotflügel 19, 20 unterstützen. In einer freien, glatten Oberfläche wäre eine Unterstützungslinie nach dem Lackierprozess andernfalls als Abdruck sichtbar. Infolge der beim gezeigten Ausführungsbeispiel gewählten speziellen Form der Kotflügel 19, 20 orientieren sich die Unterstützungslinien 23, 24, 31 bzw. 25, 26, 32 deshalb an den Anschraubflanschen 27 bzw. 28 der Karosserie 10, der Radhausschale 29 bzw. 30 und des Scheinwerfertopfes 33 bzw. 34.
Eine weitere sehr wichtige Funktion der Adapter 21, 22 besteht, wie bereits oben erwähnt, darin, daß sie eine elektrisch leitende Verbindung von den Kunststoff-Kotflügeln 19, 20 zur metallischen Karosserie 10 herstellen, die eine elektrostatische Reinigung und Lackierung auch der Kunststoff-Kotflügel 19, 20, ebenso wie der (übrigen) Karosserie 10 ermöglicht. Die Adapter 21, 22 stellen somit ein sehr vorteilhaftes Hilfsmittel zur Lackierung der Kotflügel 19, 20 entsprechend deren späterer Einbaulage dar und ermöglichen hierbei ein einwandfreies Auslackieren der Fugen zu den angrenzenden Seitenteilen der Karosserie 10.

Claims

Verfahren zum Reinigen und Lackieren, insbesondere zum elektrostatischen Reinigen und Lackieren, von aus Kunststoff bestehenden Separatteilen von Kraftfahrzeugkarosserien, vornehmlich Kotflügeln, dadurch gekennzeichnet, daß in einer separaten Vorbereitungslinie elektrisch leitfähige Adapter (21, 22) an der Karosserie (10) lösbar befestigt werden, auf die anschließend die Kunststoff-Separatteile (19, 20) aufgelegt werden, und daß die Karosserie (10) zusammen mit den Adaptern (21, 22) und aufgelegten Kunststoff-Separatteilen (19, 20) in den normalen Serienablauf eingeschleust wird und hierbei die Reinigungs-, Füller- und Decklacklinie durchläuft, und daß danach – am Anfang der Montagelinie – die fertiglackierten Kunststoff-Separatteile (19, 20) sowie die Adapter (21, 22) abgenommen werden, wonach die Kunststoff-Separatteile (19, 20) zu weiteren Montageoperationen transportiert und die Adapter (21, 22) wieder zurück zur Vorbereitungslinie gebracht werden können.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapter (21, 22) in ihren Außenkonturen (23–26, 31, 32) den Innenkonturen des jeweiligen, aufzulegenden Kunststoff-Separatteils (19, 20) entsprechen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Adaptern (21, 22) Auflagelinien (23, 24, 31; 25, 26, 32) ausgebildet sind, die exakt der Soll-Form des jeweiligen aufzulegenden Kunststoff-Separatteils (19 bzw. 20) entsprechen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapter (21, 22) so konzipiert sind, daß beim Auflegen der Kunststoff-Separatteile (19, 20) eine direkte Berührung zwischen Kunststoff-Sepratteil (19 bzw. 20) und Adapter (21 bzw. 22) nur entlang der Auflagelinien (23, 24, 31 bzw. 25, 26, 32) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagelinien (23, 24, 31 bzw. 25, 26, 32) des Adapters (21 bzw. 22) so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie den Konturänderungslinien (27, 29, 33 bzw. 28, 30, 34) des aufzulegenden Kunststoff-Separatteils (19 bzw. 20) entsprechen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei die Kunststoff-Separatteile Kotflügel (19, 20) sind, die mittels Anschraubflanschen (27, 28) mit der Karosserie (10) verschraubbar sind und jeweils eine Radhausschale (29 bzw. 30) sowie einen Scheinwerfer- bzw. Rücklichttopf (33 bzw. 34) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auflagelinien (23, 24, 31 bzw. 25, 26, 32) des Adapters (21 bzw. 22) an dem Anschraubflansch (27 bzw. 28) und an der Radhausschale (29 bzw. 30) sowie an dem Scheinwerfertopf (33 bzw. 34) des Kotflügels (19 bzw. 20) orientieren.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2–6, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapter (21, 22) aus Metalldraht bestehen und netzartig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den netzartig ausgebildeten Adapter (21 bzw. 22) formenden Metalldrähte (23–26, 31, 32) an den Schnittstellen (35–49) verschweißt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Adapter (21 bzw. 22) formenden Metalldrähte (23–26, 31, 32) – ganz oder überwiegend – zugleich die Auflagelinien für das Kunststoff-Separatteil (19 bzw. 20) bilden.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2–9, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapter (21, 22) jeweils mindestens einen der angrenzenden Karosserie (10) zugeordneten Einhängedraht (50, 51, 52) aufweisen, der in eine Ausnehmung (53) der Karosserie (10), diese am oberen Rand (bei 54) übergreifend, einhängbar ist.