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Die
Erfindung betrifft eine Vorbehandlungsanlage zur Vorbehandlung von
Teilen, insbesondere zur Vorbehandlung von Sonderfelgen (glanzgedrehten
Felgen), mit einer Mehrzahl von Vorbehandlungsstationen.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Vorbehandeln von Teilen,
insbesondere zum Vorbehandeln von Sonderfelgen (glanzgedrehten Felgen),
bei dem die Teile durch eine Mehrzahl von Vorbehandlungsstationen
gefördert
werden.
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Bei
der Herstellung von Leichtmetallfelgen durchlaufen die Felgen zunächst eine
Vorbehandlungsanlage, anschließend
eine Pulvergrundiereinrichtung und schließlich eine Endbeschichtungseinrichtung,
in der sie bspw. mit Acrylatpulver endbeschichtet werden.
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Neben
diesem üblichen
Behandlungsverfahren zur Herstellung von Normalfelgen (Leichtmetallfelgen
aus Aluminium- oder ggf. Magnesiumlegierungen) werden in jüngster Zeit
mehr und mehr so genannte "glanzkopierte
Felgen" (auch "glanzgedrehte Felgen" genannt) nachgefragt.
Zur Herstellung solcher Felgen, die eine hochglänzende Oberfläche aufweisen,
und die im Folgenden als Sonderfelgen bezeichnet werden, werden
zuvor mindestens pulverbeschichtete Normalfelgen in einer Dreheinrichtung an
ihrer Oberfläche
mechanisch nachgearbeitet, z. B. durch Drehen, so dass nur ein Rest
der zuvor aufgebrachten Beschichtung auf der Oberfläche verbleibt. Beim
Drehvorgang bzw. Nachbearbeitungsvorgang werden Schneidemulsionen
eingesetzt, die sich nur schwer wieder entfernen lassen. Die solchermaßen behandelten
Rohlinge durchlaufen nochmals eine Vorbehandlung, gefolgt von einer
Endbeschichtung, bei der es sich wiederum vorzugsweise um eine Acrylatpulverbeschichtung
handelt. Um derartig hochspiegelnde Oberflächen auch bei den nachfolgenden
Verfahrensschritten zu erhalten, weicht die Vorbehandlung in einigen
Verfahrensschritten etwas von der üblichen Vorbehandlung von Normalfelgen ab.
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Üblicherweise
durchlaufen glanzgedrehte Rohlinge nach dem Abdrehen zunächst zwei
Entfettungsstationen, anschließend
zwei Spülstationen, dann
eine Dekapierstation (Beizstation), gefolgt von zwei Spülstationen,
einer Passivierstation und zwei weiteren Spülstationen, einer Trocknungsstation
und einer Kühlstation.
Nach Durchlaufen einer derartigen Vorbehandlungsanlage werden die
glanzkopierten Rohlinge einer Beschichtungsstation zur Endbeschichtung
zugeführt,
wobei es sich bspw. um eine Acrylatpulverbeschichtung handeln kann.
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Nun
hat sich gezeigt, dass glanzgedrehte Felgen vielfach die in jüngster Zeit
gestiegenen Ansprüche
der Hersteller bezüglich
der Korrosionsbeständigkeit
und Haltbarkeit der Felgen nicht entsprechen. In vielen Fällen ergibt
sich insbesondere im Bereich der glanzgedrehten Oberfläche besonders
an den Kanten und Poren bzw. Lunkern eine verstärkte Korrosionsneigung.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorbehandlungsanlage
und ein verbessertes Verfahren zum Vorbehandeln von Teilen zu schaffen,
womit insbesondere Sonderfelgen derart vorteilhaft bearbeitet werden
können,
dass die bekannten Nachteile bei fertig beschichteten, glanzgedrehten
Felgen vermieden bzw. vermindert werden. Insbesondere soll eine
hochwertige und dauerhafte Beschichtung von glanzgedrehten Felgen
erreicht werden, wobei auch im Bereich der glanzgedrehten Oberfläche eine
möglichst
geringe Korrosionsneigung bestehen soll.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorbehandlungsanlage zur Vorbehandlung von Teilen, insbesondere
zur Vorbehandlung von Sonderfelgen gelöst, mit einer Mehrzahl von
Vorbehandlungsstationen, wobei mindestens eine der Vorbehandlungsstationen,
vorzugsweise eine Entfettungsstation, eine Tauchstation mit einer
Ultraschalleinrichtung umfasst.
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Die
Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Vorbehandeln von Teilen
gelöst,
insbesondere zum Vorbehandeln von Sonderfelgen, bei dem die Teile
durch eine Mehrzahl von Vorbehandlungsstationen gefördert werden,
wobei die Teile mindestens in einer der Vorbehandlungsstationen,
vorzugsweise in einer Entfettungsstation, mittels Ultraschall in
einem Tauchbad gereinigt werden.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
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Erfindungsgemäß wurde
festgestellt, dass die verstärkte
Korrosionsneigung von Sonderfelgen insbesondere im Bereich der Kanten
der glanzgedrehten Oberfläche
zu einem erheblichen Teil dadurch bedingt ist, dass bei dem Schritt
des Glanzdrehens, während
dessen die Oberfläche
ganz oder teilweise abgetragen wird, Teile der vorherigen Beschichtung
in der abgedrehten Oberfläche
verbleiben. Beim Drehvorgang eingesetzte Schneidemulsionen dringen
in oberflächennahe
Vertiefungen wie Poren oder Lunker ein. Durch den Drehmeißel werden
Gussrückstände in der
Leichtmetalllegierung angeschnitten und so freigelegt. So ergeben
sich an der Oberfläche
teilweise Vertiefungen, die mit nur unzureichend haftenden Fremdmaterialien,
wie etwa Schneidemulsionen, oder mit Teilen der zuvor aufgebrachten
Beschichtung gefüllt
sind. Die Folge ist eine unzureichende Haftung einer nachfolgend
aufgebrachten Endbeschichtung.
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Erfindungsgemäß wird durch
die Verwendung einer Tauchstation mit einer Ultraschalleinrichtung
eine stark verbesserte Reinigung bzw. Intensivierung des jeweiligen
Vorbehandlungsschrittes gewährleistet.
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Auf
diese Weise können
Rückstände im Bereich
der glanzgedrehten Oberfläche
durch die Vorbehandlung besser entfernt werden, was zu einer verbesserten
Haftung einer nachfolgend aufgebrachten Beschichtung führt. Somit
ergibt sich eine deutlich verbesserte Beständigkeit von glanzgedrehten Felgen
und eine verringerte Korrosionsanfälligkeit.
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Vorzugsweise
erfolgt die Behandlung in einer Tauchstation mit einer Ultraschalleinrichtung
zumindest im Bereich einer Entfettungsstation, vorzugsweise an der
letzten Entfettungsstufe (Nachreinigung) wodurch vom vorhergehenden
Drehvorgang verbliebene Rückstände im Bereich
der glanzgedrehten Oberfläche
mit Ultraschallunterstützung
wirksam entfernt werden können.
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Weiter
bevorzugt umfassen auch weitere Stationen der Vorbehandlungsanlage
jeweils eine Tauchstation mit einer Ultraschalleinrichtung.
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Auf
diese Weise wird die Wirksamkeit der einzelnen Vorbehandlungsschritte
verbessert.
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Hierbei
können
die Ultraschalleinrichtungen jeweils Teil einer jeweiligen Vorbehandlungsstation sein
oder sich als nachgeschaltete Behandlungsstation anschließen. So kann
bspw. eine Dekapierstation (Beizstation) mit einer Ultraschalleinrichtung
gekoppelt sein. So wird ein intensivierter Beizvorgang erreicht.
Damit ist eine Tiefenreinigung bzw. -spülung ermöglicht. Die Konzentration im
Beizbad kann dadurch stark reduziert werden, und eine Tiefenbeizung ist
ermöglicht.
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Alternativ
kann sich auch ein separates Tauchbad anschließen, das lediglich mit einer
Ultraschalleinrichtung versehen ist, wobei es sich etwa um eine
Spülstation
mit Ultraschallunterstützung
handeln kann.
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Da
eine wirksame Ultraschallreinigung nur in Verbindung mit einem Tauchbad
erzielt werden kann, wird erfindungsgemäß auch dann, wenn die Vorbehandlungsanlage
grundsätzlich
als Durchlaufanlage ausgestaltet ist, zumindest eine Tauchstation
mit einer Ultraschalleinrichtung vorgesehen. Bei einer Durchlaufanlage
kann sich also an die verschiedenen aufeinander folgenden Spritzbehandlungsstationen
ggf. jeweils ein Tauchbad mit Ultraschallunterstützung anschließen, vorzugsweise
zumindest eine Tauchstation im Bereich der Entfettung.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ultraschalleinrichtung
mindestens eine Ultraschallquelle auf, wobei ein Förderer vorgesehen
ist, der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass die als glanzgedrehte
Felgen ausgebildeten Teile mit ihrer glanzgedrehten Seite an der
Ultraschalquelle entlang geführt
werden, vorzugsweise in einem Abstand von 10 bis 50 cm, besonders
bevorzugt von 15 bis 30 cm.
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Auf
diese Weise wird insbesondere im Bereich der glanzgedrehten Oberfläche, die
im Hinblick auf eine gut haftende, spätere Beschichtung besonders
gefährdet
ist, eine außerordentlich
intensive Ultraschallwirkung und Tiefenbehandlung gewährleistet.
So kann auch die notwendige Konzentration der verwendeten Chemikalien
reduziert werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Ultraschalleinrichtung
mindestens eine Ultraschallquelle in Form eines Seitenschwingers
und mindestens eine Ultraschallquelle in Form eines Bodenschwingers
auf. Alternativ oder zusätzlich
können
auch einhängbare
Schwinger vorgesehen sein.
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Auch
hierdurch kann eine besonders gute Ultraschallwirkung erzielt werden.
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Die
Teile bzw. Sonderfelgen werden bevorzugt mit der gedrehten Seite
leicht nach oben geneigt, z. B. mit etwa 30°, um ein Aufschwimmen von Öl, Luftblasen
und leichtem Schmutz zu unterstützen.
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Hierbei
können
mindestens eine Ultraschallquelle in Form eines Seitenschwingers
und mindestens eine Ultraschallquelle in Form eines Bodenschwingers
in einem Tauchbad kombiniert sein.
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Alternativ
kann mindestens eine Ultraschallquelle in Form eines Seitenschwingers
und mindestens eine Ultraschallquelle in Form eines Bodenschwingers
in separaten Tauchbädern
vorgesehen sein.
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Die
Vorbehandlungsanlage umfasst vorzugsweise eine Folge von Vorbehandlungsstationen, die
mindestens eine Entfettungsstation, eine Spülstation, eine Dekapierstation,
eine weitere Spülstation, eine
Passivierungsstation und eine weitere Spülstation aufweisen und die
von einem Förderer
durchlaufen werden, wobei vorzugsweise jeweils eine Tauchstation
mit einer Ultraschalleinrichtung vorgesehen ist.
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Auf
diese Weise ist eine besonders intensive Vorbehandlung und eine
besonders hochwertige Beschichtung insbesondere bei glanzgedrehten
Felgen gewährleistet.
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Gemäß einer
weiteren Ausführung
der Erfindung weist die Vorbehandlungsanlage eine Spülstation
als letzte Station auf, die ein Tauchbad mit voll entsalztem Wasser (VE-Wasser)
mit einem Leitwert von 0,1 bis 3 μS/cm
und eine Ultraschalleinrichtung umfasst.
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So
wird eine besonders gute Reinigung der Teile vor einer sich anschließenden Beschichtung
gewährleistet,
wodurch die Haftung der Beschichtung verbessert und die Korrosionsneigung
minimiert wird.
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Wie
zuvor bereits erwähnt,
kann die Vorbehandlungsanlage als Durchlaufanlage ausgebildet sein.
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Alternativ
kann die Vorbehandlungsanlage jedoch auch als Tauchanlage ausgebildet
sein, wobei einzelne der Tauchbäder
jeweils mit einer Ultraschalleinrichtung kombiniert sein können.
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In
alternativer Weise wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorbehandlungsanlage
zur Vorbehandlung von Teilen gelöst,
insbesondere zur Vorbehandlung von Sonderfelgen (glanzgedrehten
Felgen), mit einer Mehrzahl von Vorbehandlungsstationen, mit einer
Trocknungsstation am Ende der Vorbehandlungsanlage, und mit mindestens
einer Zwischentrocknungsstation im Bereich einer Vorbehandlungsstufe.
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Ferner
wird die Aufgabe der Erfindung hinsichtlich des Verfahrens zum Vorbehandeln
von Teilen durch ein Verfahren gelöst, das insbesondere zum Vorbehandeln
von Sonderfelgen (glanzgedrehten Felgen) geeignet ist, bei dem die
Teile durch eine Mehrzahl von Vorbehandlungsstationen gefördert werden
und am Ende des Vorbehandlungsprozesses getrocknet werden, wobei
die Teile nach einer Vorreinigung einer Zwischentrocknung unterzogen
werden.
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Auch
auf diese Weise wird die Aufgabe der Erfindung vollkommen gelöst.
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Es
wurde nämlich
festgestellt, dass sich die Flüssigkeit
aus dem Glanzdrehen, bei dem nass gearbeitet wird, in der Oberfläche der
Felgen insbesondere in feinen Poren einlagert. Durch einen Zwischentrocknungsschritt
kann diese Flüssigkeit
zum größten Teil
verdampft werden, wodurch sich eine deutlich verbesserte Haftung
bei einer späteren
Pulverbeschichtung oder Lackierung ergibt.
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Der
Zwischentrocknungsschritt erfolgt vorteilhaft nach einer Spülung vorzugsweise
mit VE-Wasser am Ende der jeweiligen Vorbehandlungsstufe, also etwa
Entfetten, Dekapieren (Beizen), vorzugsweise vor einem Passivieren.
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Vorteilhaft
erfolgt der Zwischentrocknungsschritt nach einer externen Vorreinigung,
die vorteilhaft mit Ultraschallunterstützung oder mit Hochdruckstrahlern
durchgeführt
werden kann, wobei auch schonend mit Trockeneis gearbeitet werden
kann.
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Vorzugsweise
werden die Teile bei der Zwischentrocknung auf eine Teiletemperatur
von mehr als 100°C
erwärmt
werden, vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von etwa 105
bis 120°C,
vorzugsweise für
mindestens 5 oder mindestens 10 Minuten.
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Auf
diese Weise wird eine weitgehende Verdampfung der Wasseranteile
aus Oberflächenporen erreicht.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmal
der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination,
sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung der
Erfindung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen.
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorbehandlungsanlage mit
vorgeschalteten Stationen in Form einer herkömmli chen Vorbehandlungsanlage,
einer Beschichtungsanlage und einer Glanzdreheinrichtung, sowie
mit einer nachgeschalteten Beschichtungsanlage zur Endbeschichtung
von glanzgedrehten Felgen;
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2 eine
vergrößerte Darstellung
einer erfindungsgemäßen Tauchstation
mit Ultraschalleinrichtungen; und
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3 eine
vereinfachte Darstellung eines Förderers
zur Förderung
von Felgen durch Tauchstationen mit Ultraschalleinrichtungen.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Vorbehandlungsanlage
insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
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Die
Vorbehandlungsanlage 10 umfasst zwei aufeinander folgende
Entfettungsstationen 12, 14, gefolgt von einer
Entfettungsstation 16 in Form eines Tauchbades mit einer
Ultraschalleinrichtung, ferner zwei nachfolgende Spülstationen 18, 20 sowie
eine weitere Spülstation 22 in
Form eines Tauchbades mit einer Ultraschalleinrichtung, ferner eine
Dekapierstation 24 in Form eines Dekapier-Tauchbades mit
einer Ultraschalleinrichtung, gefolgt von zwei Spülstationen 26, 28 und
einer weiteren Spülstation 30 in
Form eines Tauchbades mit Ultraschallunterstützung, wiederum gefolgt von
einer Passivierstation 32 in Form eines Tauchbades mit
Ultraschallunterstützung,
woran sich wiederum zwei Spülstationen 34, 36 und
eine weitere Spülstation 38 in
Form eines Tauchbades mit einer Ultraschalleinrichtung anschließen. An
die letzte Spülstation 38 schließen sich
eine Trocknungsstation 40 und eine Kühlstation 42 an.
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Der
Vollständigkeit
halber ist mit Ziffer 46 noch eine vorgeschaltete (herkömmliche)
Vorbehandlungsanlage angedeutet, um Felgen vorzubehandeln, die in
einer nachfolgenden Beschichtungsanlage 48 bspw. pulverbeschichtet
werden und in einer sich daran anschließenden Glanzdreheinrichtung 50 glanzgedreht
werden. Solchermaßen vorbereitete Teile
gelangen dann bei 12 in die erfindungsgemäße Vorbehandlungsanlage 10.
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Nach
Durchlaufen der erfindungsgemäßen Vorbehandlungsanlage 10 gelangen
die vorbehandelten Teile vorzugsweise in eine nachfolgende Beschichtungsanlage,
die mit 52 angedeutet ist, aus der dann schließlich die
fertig beschichteten, glanzgedrehten Felgen entnommen werden können, die
anschließend
einer Endkontrolle unterzogen werden.
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Im
hier dargestellten Fall ist bei der erfindungsgemäßen Vorbehandlungsanlage
bei jedem der verschiedenen Vorbehandlungsschritte (Entfetten, Spülen, Dekapieren,
Spülen,
Passivieren, Spülen)
jeweils am Ende eine Tauchstation mit einer Ultraschalleinrichtung
eingefügt.
Im Falle der Dekapierstation und der Passivierungsstation sind die
jeweiligen Tauchbäder
mit Ultraschallunterstützung
ausgeführt,
wodurch die Beizwirkung in der Dekapierstation bzw. die Passivierungswirkung
in der Passivierungsstation intensiviert wird.
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Die
letzte Spülstation 38 ist
vorzugsweise als Tauchbad mit VE-Wasser mit einer Leitfähigkeit
von 0,1–3 μS/cm, beispielsweise
mit 0,2 μS/cm,
und mit Ultraschallunterstützung
ausgeführt.
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Es
versteht sich, dass die Ultraschalleinrichtungen auch in beliebiger
Weise mit einer Tauchstation der Vorbehandlungsanlage kombiniert
sein können.
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In 2 ist
schematisch dargestellt, dass Teile 54, die insbesondere
als glanzgedrehte Felgen ausgebildet sind, im Bereich ihrer glanzgedrehten Oberfläche 56 vorzugsweise
von einem Förderer nahe
an zugeordneten Ultraschallschwingern, etwa vertikal übereinander
angeordneten Seitenschwingern 58, entlang geführt werden.
Hierbei erfolgt die Bewegung in einem geringen Abstand von vorzugsweise
10 bis 50 cm, oder etwa 15 bis 30 cm. Auf diese Weise wird eine
besonders intensive Ultraschallwirkung besonders im Bereich der
zuvor glanzgedrehten Oberfläche
gewährleistet.
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Zusätzlich oder
alternativ können
im Bodenbereich des jeweiligen Tauchbades 16 Bodenschwinger 60 vorgesehen
sein. Ferner können
zusätzlich oder
alternativ einhängbare
Schwinger vorgesehen sein.
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Durch
eine leichte Schrägstellung
der Teile 54 mit ihrer glanzgedrehten Seite nach oben wird
das Ergebnis verbessert. Dazu werden die Schwinger parallel zur
Schräge
eingebaut.
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In 3 ist
ein Förderer 44 beispielhaft
dargestellt, mittels dessen die Teile 54 durch die Vorbehandlungsanlage 10 gefördert werden.
Es handelt sich hierbei etwa um einen Hängeförderer 44 mit einem
Gestell 62, an dem eine Auflagefläche mit Auflagen 68 zur
Aufnahme eines Teiles 54 in Form einer Felge vorgesehen
ist, um diese durch die einzelnen Behandlungsstationen einschließlich des
zumindest einen Tauchbades mit Ultraschalleinrichtung zu führen. Vorzugsweise
weist das Gestell 62 im Bereich seines unteren Endes zusätzlich ein
Führungselement 66 auf,
das in einer Führung 64 geführt ist,
um so eine saubere Führung
einer Felge durch ein Tauchbad und/oder durch einen Spritztunnel
zu gewährleisten.
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In 4 ist
eine alternative Ausführung
der Erfindung dargestellt. In 4 ist eine
erfindungsgemäße Vorbehandlungsanlage
insgesamt mit 70 bezeichnet. Die Teile 54, etwa
in Form von Felgen, gelangen von einer vorgeschalteten Glanzdreheinrichtung 50 zur
Vorbehandlungsanlage 70. Die Vorbehandlungsanlage 70 umfasst
die üblichen
Vorbehandlungsstationen wie Entfetten, Dekapieren, Passivieren,
Trocknen, jeweils mit entsprechend nachgeschalteten Spülstationen
mit Wasser bzw. voll entsalztem Wasser (VE-Wasser). Diese grundsätzlich bekannten
Stationen sind hier nicht nochmals aufgeführt, lediglich die Trocknungsstation 40 und
die nachgeschaltete Kühlstation 42 vor
der Übergabe
zu einer Pulverbeschichtungsanlage 52.
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An
der Glanzdreheinrichtung 50 erfolgt eine mechanische Bearbeitung
durch Drehen unter Zusatz von Schneidemulsionen.
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Durch
diesen mechanischen Bearbeitungsschritt gelangt Flüssigkeit
in die Oberflächenporen der
Teile 54. In der nachgeschalteten Vorreinigungsstation 72 erfolgt
eine Vorreinigung der Teile. Dies kann, wie zuvor beschrieben, etwa
unter Verwendung von Ultraschalleinrichtungen erfolgen. Zusätzlich oder
alternativ kann auch eine Reinigung mit Hochdruckreinigern etwa
mit Hilfe von Trockeneis durchgeführt werden. Ggf. kann auch
auf eine solche intensive Vorreinigung verzichtet werden und lediglich
eine konventionelle Entfettung durchgeführt werden.
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Vorzugsweise
umfasst die Vorreinigungsstation 72 eine Spülstation
und eine VE-Spülstation
zur Reinspülung.
Erst daran schließt
sich eine Zwischentrocknungsstation 74 an. In der Zwischentrocknungsstation
werden die Teile 54 auf eine Teiletemperatur von mindestens
100°C erwärmt, vorzugsweise
auf eine Temperatur von etwa 105°C
bis 115°C.
Ideal sind Einwirkzeiten von mindestens 10 Minuten bei mindestens
110°C. Dadurch
kann die in den Oberflächeporen
der Teile 54 vorhandene Flüssigkeit weitgehend rückstandsfrei
verdampft werden, wodurch sich eine verbesserte Haftung bei einer
späteren
Pulverbeschichtung der Teile 54 ergibt.
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Auch
den weiteren Vorbehandlungsschritten, wie etwa Dekapieren, kann
jeweils eine solche Zwischentrocknungsstation mit den oben genannten Temperatur-
bzw. Zeitwerten nachgeschaltet werden.
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Vorzugsweise
wird die Zwischentrocknung vor der Passivierung (Chromatierung)
eingesetzt.
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Insgesamt
lässt sich
so eine deutlich erhöhte Reinigungs-
und Vorbehandlungswirkung erzielen. Dies führt zu einer erheblich verbesserten
Produktqualität
bei den Endprodukten nach der Pulverbeschichtung.