DE10113022A1

DE10113022A1 - Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils

Info

Publication number: DE10113022A1
Application number: DE2001113022
Authority: DE
Inventors: Berthold Schulz
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-03-17
Filing date: 2001-03-17
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2021-03-18
Also published as: DE10113022B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils, insbesondere einer untergeordneten Fläche (14) eines Karosseriebauteils (12). Dazu ist an einem schwenkbar gelagertem Arm (11) ein Farbträger (10) vorgesehen, der in einer Arbeitsposition Farbe auf die Fläche (14) überträgt und in einer Nachfüllposition mittels eines Farbübertragungsmittels (17) nachgefüllt werden kann. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass sich mittels dieser untergeordnete Karosserieoberflächen oversprayfrei farblich beschichten lassen, so dass z. B. keine Lackierkabine erforderlich ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils umfassend eine Einrichtung, die wenigstens einen Farbträger aufweist, wobei durch in Berührung bringen dieses Farbträgers mit der zu lackierenden Fläche des Bauteils Farbe auf diese Fläche übertragen wird.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung ist in der DE 198 45 089 A1 beschrieben. Diese Vorrichtung ist für das Lackieren kleinerer Kraftfahrzeugteile vorgesehen, die am Fahrzeug vorstehen. Dazu wird eine zangenartige Vorrichtung verwendet, mittels derer die zu lackierenden Teile von zwei Seiten her gegriffen werden, wobei dann mittels eines Farbträgers die Farbe auf das zu lackierende Teil übertragen wird. Diese Vorrichtung ist also im Prinzip ein mobiles Handgerät, welches für die genannte spezielle Anwendung geeignet ist, sich jedoch nicht für das Lackieren größerer flächiger Bereiche von Kraftfahrzeugteilen eignet. Aufgrund der zangenartigen Ausbildung ist die bekannte Vorrichtung außerdem nicht für das Lackieren von Flächen einsetzbar, die nur einseitig zu lackieren und nur von einer Seite her erreichbar sind, da dabei die zweite Backe der Zange stört.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels derer es möglich ist, flächige Bereiche eines Bauteils, insbesondere eines Karosseriebauteils, zu lackieren, die im wesentlichen nur von einer zu lackierenden Seite her zugänglich sind.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der wenigstens eine Farbträger an wenigstens einer der zu lackierenden Fläche des Bauteils zugewandten Seite eines um eine Achse schwenkbaren Arms angeordnet ist und durch Schwenkbewegung des Arms in eine Arbeitsposition der Farbträger mit der zu lackierenden Fläche des Bauteils in Berührung bringbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kommt beispielsweise in Betracht für das Lackieren von Flächen an Karosseriebauteilen, insbesondere solcher Flächen, hinter denen sich beispielsweise Hohlräume befinden, die für eine Lackiervorrichtung nicht oder nicht ohne weiteres zugänglich sind, wobei bezweckt ist, nur eine zugängliche nach außen gewandte Fläche des Karosseriebauteils mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu lackieren. In der Praxis wird es sich bei diesen zu lackierenden Flächen z. B. von Karosseriebauteilen in der Regel um sogenannte untergeordnete Flächen handeln, da für das Lackieren ganzer Karosseriebauteile oder Karosserien üblicherweise ökonomischere Verfahren, z. B. Spritzlackierung, Tauchlackierung etc. zur Verfügung stehen. Im Automobilbau gibt es jedoch oft die Anforderung untergeordnete, d. h., in der Regel weniger ausgedehnte Teilflächen von Karosserien oder Karosseriebauteilen zu lackieren, wobei es z. B. gefordert sein kann, diese in einer anderen Farbe zu lackieren, die von der Hauptfarbe der Karosserie abweicht. Dies ist beispielsweise der Fall bei Bodenflächen von Karosserien, die schwarz zu lackieren sind, bei ansonsten farbiger Karosserie. Derartige "untergeordnete" Karosserieoberflächen lassen sich mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit gutem Erfolg oversprayfrei farblich beschichten. Ein Vorteil gegenüber einer herkömmlichen Spritzlackierung besteht darin, dass die Bildung von Farbnebeln nicht auftritt und dadurch z. B. keine Lackierkabine erforderlich ist. Somit wird der apparative Aufbau vereinfacht und der Platzbedarf gesenkt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Lackierung von Bauteilen keine Emission von Lackpartikeln oder Lösungsmitteln in die Umgebung stattfindet.

Die aus der DE 198 45 089 bekannte oben erwähnte Vorrichtung eignet sich dagegen zur Lösung der vorgenannten Aufgabe nicht, da man mit der Zange zu lackierende Teile hinter denen ein Hohlraum liegt, nicht ergreifen kann. Außerdem sind die Backen der Zange so dimensioniert, dass diese im Prinzip nur für das Lackieren von Kleinteilen wie Verzurrösen oder dergleichen in Betracht kommt.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass der Arm an einer stationären Schwenkachse eines Anlagenbauteils schwenkbar angebracht ist. Ein solches Anlagenbauteil kann ortsfest oder gegebenenfalls auch auf einer geeigneten Unterkonstruktion fahrbar angebracht sein. Vorzugsweise ist dabei jedoch erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Farbträger mit dem schwenkbaren Arm einem größeren Anlagenbauteil zugeordnet ist. Grundsätzlich ist es möglich, einen solchen schwenkbaren Arm von Hand zu bewegen. Bevorzugt ist aber im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung, das Schwenken des Arms über Antriebsmittel zu bewirken. Vorzugsweise ist dabei der Arm Teil eines zweiarmigen Hebels und der wenigstens eine Farbträger ist vorzugsweise in dessen einem Endbereich angeordnet. Jenseits der Schwenkachse kann man dann vorzugsweise in dem anderen Endbereich des zweiarmigen Hebels die Antriebsmittel angreifen lassen. Als solche Antriebsmittel kommen beispielsweise Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder dergleichen in Betracht.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht weiterhin vor, dass die Vorrichtung wenigstens eine Farbrolle umfasst zur Aufbringung von Farbe auf den Farbträger. Nach Gebrauch lässt sich somit über diese Farbrolle der Farbträger nachfüllen. Dabei wird der Arm, an dem sich der Farbträger befindet, vorzugsweise in eine entsprechende Nachfüllposition geschwenkt. In dieser Nachfüllposition liegt der wenigstens eine Farbträger vorzugsweise etwa in gleicher Höhe neben wenigstens einem Farbkissen. Bei dieser Ausbildung ist es möglich, die Farbrolle zunächst mit dem Farbkissen in Berührung zu bringen und so mit Farbe zu tränken und dann die Farbrolle in eine Position zu bewegen, in der das Nachfüllen des Farbträgers erfolgt, beispielsweise indem die Farbrolle entlang des Farbträgers gerollt wird. Anstelle der Farbrolle kommen auch andere Farbübertragungselemente in Betracht. Eine besonders bevorzugte Lösung im Rahmen der Erfindung sieht vor, dass die Farbrolle oder gegebenenfalls ein anderes verwendetes Farbübertragungselement an einem stationären Anlagenbauteil linear verschiebbar angeordnet ist und zwar in Bezug auf den Farbträger, wenn dieser sich in der Nachfüllposition befindet bzw. wenn dieser aus der Arbeitsposition, in der der Lackiervorgang stattfindet, in eine Ausgangsposition zurückgeschwenkt wurde. Dieses Verschieben der Farbrolle oder des Farbübertragungselements kann beispielsweise auch über Antriebsmittel erfolgen. Dadurch ist es möglich, die Farbrolle bzw. das Farbübertragungselement in eine Position zu verschieben, in der das Übertragen der Farbe auf die Farbrolle z. B. von einem Farbkissen erfolgt und aus dieser Position heraus in eine weitere Position zu verschieben, in der wiederum die Farbe von der Farbrolle bzw. dem Farbübertragungselement auf den Farbträger übertragen wird. Eine derartige konstruktive Lösung erlaubt somit in einem gewissen Maß eine Automatisierung des Arbeitszyklus mit den Schritten Lackieren, Nachfüllen des Farbträgers mit Farbe und erneutes Lackieren.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils umfassend eine Einrichtung, die wenigstens einen Farbträger aufweist, wobei durch in Berührung bringen dieses Farbträgers mit der zu lackierenden Fläche des Bauteils Farbe auf diese Fläche übertragen wird, bei dem erfindungsgemäß in einem Arbeitsgang ein im wesentlichen nur von einer Seite her zugänglicher Bereich mit der zu lackierenden Fläche des Bauteils mittels eines einseitig an einem schwenkbaren Arm angebrachten Farbträgers in Berührung gebracht wird. Einseitig im Sinne der Erfindung bedeutet dabei lediglich, dass der einzelne Lackierschritt an einem Bauteil einseitig erfolgt im Gegensatz zu dem eingangs genannten Stand der Technik. Grundsätzlich ist es aber dabei durchaus möglich, dass ein zu lackierendes Bauteil in einem ersten Schritt zunächst von einer Seite her mit Farbe versehen wird und danach in einem weiteren Schritt auch noch von der anderen Seite her. Weiterhin ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass wenigstens ein Farbträger einseitig an einem schwenkbaren Arm angebracht wird, was nicht ausschließt, dass sich an dem schwenkbaren Arm auch zwei oder mehrere Farbträger befinden, wobei jeder dieser Farbträger an einer Seite des schwenkbaren Arms angebracht ist. Dies bedeutet, es können auch beispielsweise zwei Farbträger an der einen und einer gegenüberliegenden Seite des schwenkbaren Arms angebracht sein. Bei mehr als zwei Farbträgern können zwei oder mehrere an einer Seite des schwenkbaren Arms und weitere Farbträger an der gegenüberliegenden Seite des Farbträgers angebracht sein. In diesem Fall kann man in verschiedenen Arbeitsschritten den schwenkbaren Arm jeweils in eine Arbeitsposition bringen, in der wenigstens einer der Farbträger an einer Seite des schwenkbaren Arms Farbe auf das zu lackierende Bauteil überträgt. Bei Verwendung mehrerer Farbträger an einem schwenkbaren Arm, die voneinander unabhängig sind, kann man diese auch mit unterschiedlichen Farben befüllen, so dass man z. B. durch Schwenken oder Drehung des Arms in eine andere Arbeitsposition nacheinander verschiedene Farben auf das Bauteil aufbringen kann.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils, welches gekennzeichnet ist durch die Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13. Die in den Unteransprüchen 2 bis 13 betreffend die Vorrichtung genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen,

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der sich der Arm mit dem Farbträger in der Arbeitsposition befindet;

Fig. 2 eine entsprechende Seitenansicht der Vorrichtung mit dem Farbträger in der Nachfüllposition.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Diese zeigt ein Karosseriebauteil 12, nämlich den hinteren Bodenbereich einer Karosserie, der hinter der Hinterachse liegt. In der Darstellung sieht man weiterhin die erfindungsgemäße Vorrichtung, die insgesamt mit 9 bezeichnet ist und die einen schwenkbaren Arm 11 umfasst, an dem ein Farbträger 10, z. B. ein mit Farbe tränkbares Stempelkissen vorhanden ist. Die zu lackierende Fläche 14 befindet sich unterseitig an dem Karosseriebauteil 12 und ist einseitig zu lackieren. Der Schwenkarm 11, an dessen etwa einem Ende sich der Farbträger 10 befindet, ist im Prinzip ein zweiarmiger Hebel, der um die Schwenkachse 13 schwenkbar gelagert ist an einem Anlagenbauteil 15. Derjenige Teil des Arms 11, an dem sich der Farbträger 10 befindet, weist zwei Abwinklungen 24, 25 auf, wobei der Arm in jeweils entgegengesetzte Richtungen abgewinkelt ist, so dass der Farbträger 10 vorsteht und die zu lackierende Fläche 14 des Karosseriebauteils 12 besser erreichen kann. Derjenige Teil des Arms 11, der auf der dem Farbträger 10 abgewandten Seite der Schwenkachse 13 liegt, ist mit 8 bezeichnet. Dieser Teil 8 des Arms 11 wird über Antriebsmittel 16 in Form eines Hydraulikzylinders, Pneumatikzylinders oder dergleichen bewegt, wobei der Arm 11 insgesamt um seine Achse 13 schwenkt. Dabei ist in Fig. 1 der Arm 11 mit dem Farbträger 10 in eine Arbeitsposition geschwenkt aus der der Arm 11 um die Schwenkachse 13 im Uhrzeigersinn zurückschwenkt in eine Ruheposition, die der Nachfüllposition entspricht, in der der Farbträger 10 etwa horizontal liegt, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. In der Arbeitsposition drückt der Farbträger 10 gegen die zu lackierende Fläche 14 des Karosseriebauteils 12 und überträgt die Farbe. In der Nachfüllposition wird der Farbträger 10 durch wenigstens ein Farbübertragungselement, z. B. eine Farbrolle 17 nachgefüllt, so dass danach erneut lackiert werden kann.

Es wird nun nachfolgend auf Fig. 2 Bezug genommen. Man erkennt, dass der Farbträger 10 in der etwa horizontalen Nachfüllposition unterhalb der Farbrolle 17 liegt und zwar derart, dass bei horizontaler Bewegung der Farbrolle 17 diese über den Farbträger 10 rollt und diesen dadurch mit Farbe benetzt. Die Farbrolle 17 ist an einem stationären Anlagenbauteil 18 linear entlang des Farbträgers 10 verschiebbar angeordnet. Dazu sind Antriebsmittel 19 z. B. ein Hydraulikzylinder, ein Motor oder dergleichen vorgesehen, wobei die Antriebsmittel 19 hier nicht im Detail dargestellt sind. Mittels dieser Antriebsmittel 19 wird ein Gestell oder eine Art Schlitten 26 in Pfeilrichtung hin und her bewegt, wobei sich etwa am oberen Ende dieses Schlittens 26 die Farbrolle 17 befindet, um eine horizontale Achse drehbar gelagert.

In Fig. 2 ist die Farbrolle 17 in einer mittleren Ausgangsposition mit dem Schlitten 26 in ausgezogenen Linien dargestellt. Von dieser Ausgangsposition wird sie über die Antriebsmittel 19 in eine linke Endposition bewegt, die in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist, wobei sich die Farbrolle 17 in dieser Endposition oberhalb des anderen Endes des Farbträgers 10 befindet, so dass die Farbe auf die gesamte Fläche des Farbträgers 10 übertragen werden kann. Von der mittleren Ausgangsposition ausgehend ist die Farbrolle 17 über die Antriebsmittel 19 außerdem nach rechts linear verschiebbar und überstreicht dabei ein Farbkissen 20, wodurch Farbe von dem Farbkissen 20 auf die Farbrolle 17 übertragen wird, so dass die Farbrolle 17 anschließend erneut Farbe zum Nachfüllen auf den Farbträger 10 übertragen kann, nachdem dieser in einem oder mehreren Arbeitsgängen seine Farbe auf die Fläche 14 des Karosseriebauteils 12 übertragen hat.

Zu dem Farbkissen 20 führt eine Farbversorgungsleitung 21, wobei die Vorrichtung eine Fördereinrichtung in Form einer Pumpe 23 oder dergleichen aufweist, mittels derer Farbe durch die Farbversorgungsleitung 21 zu dem Farbkissen 20 gefördert werden kann. Die Pumpe 23 fördert dabei die Farbe beispielsweise aus einem Vorratstank 27, so dass das Farbkissen 20 jederzeit ausreichend mit Farbe versorgt werden kann.

BEZUGSZEICHENLISTE

10

Farbträger

11

schwenkbarer Arm

12

Bauteil

14

zu lackierende Fläche

15

Anlagenbauteil

16

Antriebsmittel

17

Farbübertragungsmittel

18

Anlagenbauteil

19

Antriebsmittel

20

Farbkissen

21

Farbversorgungsleitung

22

Vorratsbehältnis

23

Pumpe

24

Abwinklung

25

Abwinklung

26

Schlitten

27

Vorratstank

Claims

1. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils umfassend eine Einrichtung, die wenigstens einen Farbträger aufweist, wobei durch in Berührung bringen dieses Farbträgers mit der zu lackierenden Fläche des Bauteils Farbe auf diese Fläche übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Farbträger (10) an wenigstens einer der zu lackierenden Fläche des Bauteils (12) zugewandten Seite eines um eine Achse (13) schwenkbaren Arms (11) angeordnet ist und durch Schwenkbewegung des Arms (11) in eine Arbeitsposition der Farbträger (10) mit der zu lackierenden Fläche (14) des Bauteils (12) in Berührung bringbar ist.

2. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (11) an einer stationären Schwenkachse (13) eines Anlagenbauteils (15) schwenkbar angebracht ist.

3. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (11) Teil eines zweiarmigen Hebels ist, etwa in dessen einem Endbereich der wenigstens eine Farbträger (10) angeordnet ist und dessen anderer Endbereich über Antriebsmittel (16) wie Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder dergleichen beweglich ist zur Ausführung einer Schwenkbewegung des Arms (11) um seine Schwenkachse (13).

4. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Farbrolle (17) vorgesehen ist, zur Aufbringung von Farbe auf den Farbträger (10).

5. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Farbrolle (17) an einem stationären Anlagenbauteil (18) linear entlang des in einer Nachfüllposition befindlichen Farbträgers (10) verschiebbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlagenbauteil (18) Antriebsmittel (19) für die Verschiebebewegung der wenigstens einen Farbrolle (17) aufweist.

7. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Anlagenbauteil (18) wenigstens ein Farbkissen (20) angeordnet ist und die wenigstens eine Farbrolle (17) vorzugsweise durch lineare Verschiebebewegung entlang dieses Farbkissens mit Farbe beaufschlagbar ist.

8. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Farbrolle (17) aus einer Mittelposition in eine Richtung entlang eines Farbkissens (20) und in Gegenrichtung entlang des Farbträgers (10) in dessen Nachfüllposition verschiebbar ist.

9. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Farbversorgungsleitung (21) vorgesehen ist, die zu dem Farbkissen (20) führt.

10. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Vorratsbehältnis (22) mit wenigstens einer Fördereinrichtung (23) vorgesehen ist, um Farbe durch die Farbversorgungsleitung (21) zu dem wenigstens einen Farbkissen (20) zu fördern.

11. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Farbträger (10) an dem Arm (11) in der Nachfüllposition mit der nachzufüllenden Farbträgerfläche unterhalb der wenigstens einen Farbrolle (17) liegt.

12. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Farbträger (10) in der Nachfüllposition etwa in gleicher Höhe neben dem wenigstens einen Farbkissen (20) angeordnet ist.

13. Vorrichtung zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (11) an der dem Farbträger (10) zugewandten Seite der Schwenkachse (13) wenigstens eine Abwinklung (24), vorzugsweise zwei Abwinklungen (24, 25) in entgegengesetzte Richtungen aufweist.

14. Verfahren zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils umfassend eine Einrichtung, die wenigstens einen Farbträger aufweist, wobei durch in Berührung bringen dieses Farbträgers mit der zu lackierenden Fläche des Bauteils Farbe auf diese Fläche übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Arbeitsgang ein im wesentlichen nur von einer Seite her zugänglicher Bereich mit der zu lackierenden Fläche des Bauteils mittels eines einseitig an einem schwenkbaren Arm (11) angebrachten Farbträgers (10) in Berührung gebracht wird.

15. Verfahren zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arbeitsposition des Farbträgers (10) vorgesehen ist, in der dieser die zu lackierende Fläche des Bauteils berührt und eine Nachfüllposition, in der dieser mittels eines an einem stationären Anlagenbauteil (18) angebrachten Farbübertragungselements (17) mit Farbe nachgefüllt wird.

16. Verfahren zum Lackieren einer Fläche eines Bauteils nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13.