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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeuglackierung, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
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Im Bereich der Kraftfahrzeugindustrie herrscht ein starker Wettbewerb in Bezug auf Attraktivität der hergestellten Fahrzeuge. Dabei zählen nicht nur fortschrittliche Technik in Bezug auf Antriebssysteme, elektronische Fahrerassistenzsysteme usw., sondern zunehmend auch die äußere Erscheinung zu den Argumenten, welche die Kaufentscheidung eines potentiellen Kunden beeinflussen können.
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Um jene gestiegenen Ansprüche an das Äußere eines Kraftfahrzeugs befriedigen zu können, gehen Hersteller mehr und mehr dazu über, eine größere Palette an möglichen Lackierungen für die einzelnen Kraftfahrzeuge anzubieten. Hierfür müssen für gewöhnlich die Lacke in den angebotenen Farbtönen in großen Behältern vorgehalten werden, weswegen jedes zusätzliche Farbtonangebot mit einem erhöhten logistischen Aufwand verbunden ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeuglackierung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, anzugeben, gemäß denen es ermöglicht wird, den logistischen Aufwand in Lackieranlagen für Kraftfahrzeuge zu reduzieren.
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Diese Aufgabe wird durch ein Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw. ein Verfahren nach Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine Vorrichtung zum Lackieren von Kraftfahrzeugen weist gemäß Ausführungsformen der Erfindung mindestens drei Farbbehälter auf, welche durch jeweilige Leitungen mit je einer Pumpvorrichtung verbunden sind. Die Pumpvorrichtungen münden ausgangsseitig in einen Mischbehälter münden, in welchen eine Mischvorrichtung integriert ist, wobei die Pumpvorrichtungen an eine Steuereinheit gekoppelt sind, welche dafür ausgelegt ist, die Pumpvorrichtungen selektiv in Abhängigkeit vorgegebener Farbsollwerte anzusteuern.
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Bei der Vorrichtung zum Lackieren gemäß Ausführungsformen der Erfindung muss somit ein auf ein Kraftfahrzeug aufzubringender Farblack nicht in einem gewünschten Farbton vorgehalten werden, sondern es wird ermöglicht, beliebige Farbnuancen von Lacken durch Farbmischung zu erzeugen. Aus diesem Grunde kann schnell und individuell auf besondere Lackierungswünsche eines potentiellen Käufers eingegangen werden.
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Die Farbbehälter enthalten die sogenannten „Basisfarben“ gelb, magenta und cyan, aus denen sich durch die sogenannte „subtraktive Farbmischung“ Mischfarben herstellen lassen, wodurch eine nahezu unbegrenzte Anzahl an Farbtönen verwirklicht werden kann, wobei lediglich drei verschiedene Lackfarben vorgehalten werden müssen. Geeignete Mischverhältnisse lassen sich aus sogenannten „Farbmischkarten“ ermitteln, deren Information auch in digitaler Form vorliegen kann. Die digitalen „Farbmischkarten“ lassen sich in die Steuereinheit zur Ansteuerung der Pumpvorrichtungen integrieren.
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Wie bereits beschrieben wurden, münden die Pumpvorrichtungen ausgangsseitig in einen Mischbehälter. Mit „ausgangsseitig“ ist im Rahmen der Erfindung eine Seite gemeint, die derjenigen Seite, in welche die Leitungen der jeweiligen Farbbehälter münden, in Strömungsrichtung bzw. Pumprichtung entgegengesetzt ist. Die Pumpvorrichtungen pumpen somit entsprechend einer Ansteuerung durch die Steuereinheit in den Farbbehältern befindliche Lacke zu dem Mischbehälter. Über die Steuereinrichtung werden somit die Pumpleistungen der verschiedenen Pumpvorrichtungen gesteuert, so dass in Abhängigkeit der Pumpleistungen ein vorgegebener Farbsollwert in dem Mischbehälter erhalten wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind fünf Farbbehälter in der Vorrichtung vorhanden, so dass neben Lacken in den Basisfarben cyan, magenta und gelb auch noch schwarzer und weißer Lack vorgehalten werden können. Hiermit lassen sich weitere Farbnuancen des Lacks in dem Mischbehälter erzielen. Mit anderen Worten können mithilfe der Vorrichtung nach dieser Ausführungsform der Erfindung sämtliche RAL-Farbwerte angemischt werden.
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Weiterhin kann bei der hier beschriebenen Vorrichtung zum Lackieren ein Reinigungsmittelbehälter vorhanden sein, der über eine Pumpvorrichtung mit dem Mischbehälter gekoppelt ist. Der Reinigungsbehälter dient dazu, bei einem Farbwechsel, also einer Änderung der Sollfarbe für den Lack im Mischbehälter, den Mischbehälter mit einer Reinigungsflüssigkeit zu versorgen, so dass Lackrückstände im Mischbehälter beseitigt werden können, bevor ein neuer Mischvorgang stattfindet.
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Um die Reinigung des Mischbehälters zu erleichtern kann dieser mit einem Auslassbehälter verbunden sein. Auf diese Weise kann überschüssiger Lack aus einem Mischvorgang, der für einen Lackierungsprozess nicht benötigt wird, abgelassen werden, ohne dass der Mischbehälter ausgetauscht werden muss.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine Überwachungseinheit vorhanden sein, welche eine Farbnuance eines im Mischbehälter befindlichen Lacks anzeigt. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, eine eine gemischte Farbnuance beispielsweise über einen Bildschirm, welcher Teil der Überwachungseinheit ist, kontrollieren zu können.
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Die Überwachungseinheit kann mit einer Eingabeeinheit ausgestattet sein, durch welche die Steuereinheit manuell einstellbar ist. Auf diese Weise können gemischte Farbnuancen korrigiert werden, wenn sie z.B. nicht den Vorstellungen eines Kunden entsprechen.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung betreffen ein Verfahren zur Lackierung von Kraftfahrzeugen, welches die folgenden Schritte aufweist: Erfassen von Sollvorgaben für eine Farbnuance eines aufzubringenden Farblacks; Errechnen eines Dosierungverhältnisses von Basisfarben zum Erreichen der Farbnuance des aufzubringenden Farblacks; Ansteuern von Pumpvorrichtungen, von denen jede mit einem Farbbehälter für Basisfarben verbunden ist, gemäß dem errechneten Dosierungsverhältnis, um die Basisfarben einem Mischbehälter zuzuführen; Mischen der zugeführten Basisfarben in dem Mischbehälter; Zuführen des aufzubringenden Farblacks an eine Sprühdüse; und Aufbringen des Farblacks auf ein Kraftfahrzeug.
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Die Anwendung eines solchen Verfahrens erlaubt es, ausgehend von Basisfarben, also gelb, cyan und magenta, Farbmischungen von Lacken zum Lackieren eines Kraftfahrzeuges vor Ort, also z.B. in einer Lackierwerkstatt oder einer Lackierstraße, unmittelbar vor dem eigentlichen Lackiervorgang anzumischen und anschließend den Lack einer Sprühdüse zum Lackieren eines Kraftfahrzeugs zuzuführen. Anders als bei den herkömmlichen Verfahren des Standes der Technik muss somit nicht ein Farbbehälter gewechselt werden, wenn zu einer anderen Lackfarbe übergegangen werden soll. Auch kann eine erhöhte Anzahl an potentiellen Lackfarben für eine Lackierung eines Kraftfahrzeugs angeboten werden, da nicht jede gewünschte Farbnuance eines Farblacks vorgehalten werden muss, wenn der Farblack erst unmittelbar vor dem Sprühvorgang angemischt wird. Somit lassen sich Aufwand und Lagerhaltungskosten durch das beschriebene Verfahren reduzieren und das Angebot an möglichen Farblacken für einen potentiellen Käufer eines Kraftfahrzeugs lässt sich gleichzeitig vergrößern.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens werden fünf Farbbehälter für Basisfarben bereitgestellt, wobei je ein Farbbehälter für die Farben schwarz, weiß, cyan, magenta und gelb vorhanden ist. Wird das Verfahren unter Einsatz von fünf Farbbehältern mit den genannten Farben betrieben, so lässt sich damit jede beliebige RAL-Farbnuance erzeugen.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass vor und/oder nach dem Zuführen des aufzubringenden Farblacks an die Sprühdüse ein Reinigungsvorgang ausgeführt wird, in welchem der Mischbehälter entleert wird und anschließend Reinigungsmittel aus einem Reinigungsmittelbehälter über eine Pumpvorrichtung dem Mischbehälter zugeführt wird. Mit anderen Worten wird eine Reinigung des Mischbehälters ausgeführt, bevor beispielsweise zu einem Anmischen einer anderen Farbnuance übergegangen wird.
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Um das Verfahren noch flexibler zu gestalten, kann es einen Schritt des Übertragens der Farbnuance des aufzubringenden Farblacks nach dem Mischen an eine Überwachungseinheit umfassen. Die gemischte Farbnuance des aufzubringenden Farblacks kann über eine Kamera oder dergleichen erfasst und die Daten können dann an die Überwachungseinheit, welche beispielsweise einen Monitor umfasst, weitergeleitet werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Farbnuance gegebenenfalls zu korrigieren, indem entsprechende Änderungen einer Einstellung der Steuereinheit vorgenommen werden.
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Die Erfindung wird nun anhand von nicht beschränkenden Beispielen beschrieben, welche in der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Lackieren von Kraftfahrzeugen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
- 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines beispielhaften Ablaufs einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Mit Bezug auf 1 ist eine Vorrichtung zum Lackieren von Kraftfahrzeugen in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Die Vorrichtung 1 zum Lackieren umfasst mehrere Farbbehälter 10, hier insgesamt fünf Farbbehälter 10, welche für eine Fahrzeuglackierung geeignete Lacke in Basisfarben enthalten können. Führ die Fahrzeuglackierung geeignete Lacke sind im Stand der Technik bekannt, weswegen an dieser Stell nicht detailliert auf deren Beschaffenheit eingegangen werden soll. Es kann sich beispielsweise um Lacke auf Kunstharzbasis, z.B. Acryl, oder Nitrolacke handeln. Jedoch können auch andere für die Fahrzeuglackierung geeignete Lacke eingesetzt werden.
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Wie dies bekannt ist, stellen die Farben cyan, magenta und gelb die sogenannten Basisfarben für subtraktive Farbmischung dar. Zusammen mit den weiteren Basisfarben schwarz und weiß können damit beliebige Farbnuancen und Helligkeiten angemischt werden. Die Farbbehälter 10 sind jeweils über eine Leitung 11 mit einer Pumpvorrichtung 12 verbunden, mit deren Hilfe die jeweiligen in den Farbbehältern 10 befindlichen Lacke einem Mischbehälter 13 zugeführt werden können. Bei den Pumpvorrichtungen 12 handelt es sich um hochpräzise Pumpen, mit denen sich auch geringe Mengen der einzelnen Farblacke zudosieren lassen. Der Mischbehälter 13 ist mit einer Mischvorrichtung 13a ausgestattet, welche die über die Pumpvorrichtungen 12 zugeführten Lacke zu einer homogenen Mischung vereinigt.
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Ausgangsseitig ist der Mischbehälter 13 mit einer Sprühdüse 14 verbunden, über welche der Lack in der gewünschten Farbnuance auf das Kraftfahrzeug aufgetragen wird. Ein Farbstrahl 16 ist in der 1 eingezeichnet, um den Lackierungsprozess anzudeuten.
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Ein Reinigungsmittelbehälter 15, der mit einer separaten Pumpvorrichtung 15a verbunden ist, dient der Aufnahme von Reinigungsflüssigkeit, die dem Mischbehälter 13 beispielsweise nach Abschluss einer Lackierung eines Kraftfahrzeugs zugeführt werden kann, um diesen von Lackresten zu säubern. Bei dem Reinigungsmittelbehälter 15 kann es sich, ebenso wie bei den Farbbehältern 10, um nachfüllbare Behälter handeln. Dies hat den Vorteil, dass die Behälter nach Verbrauch von in ihnen enthaltener Flüssigkeit, nicht zwingend ausgetauscht werden müssen, sondern dass eine logistisch und zeitlich weniger aufwändige Nachfüllung erfolgen kann.
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Wie dies in der 1 zu erkennen ist, umfasst die Vorrichtung 1 eine Steuereinheit 17, über welche die Funktion der Pumpvorrichtungen 12, 15a angesteuert werden kann. Die Steuereinheit 17 ermöglicht eine separate Ansteuerung jeder der Pumpvorrichtungen 12, 15a, so dass beispielsweise über eine eingestellte Pumpleistung die Menge an dem Mischbehälter 13 zugeführten Lacks jeder Farbe die entstehende Farbnuance im Mischbehälter 13 eingestellt werden kann.
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Damit Reste von Lack, die im Mischbehälter 13 zurückgeblieben sind, ausgebracht werden können, ist in der gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Lackieren von Kraftfahrzeugen ein Ablauf 18 vorhanden. Bei dem Ablauf 18 kann es sich beispielsweise um einen Behälter handeln, in dem die Lackreste aufgenommen und einer Entsorgung oder einem Recycling zugeführt werden können.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist ferner eine Überwachungseinheit 19 vorhanden, die hier mit einer Eingabeeinheit 19a ausgestattet und an die Steuereinheit 17 gekoppelt ist. Durch die Überwachungseinheit 19 wird es z.B. unter anderem ermöglicht, die Farbnuance eines im Mischbehälter 13 angemischten Farblacks zu kontrollieren, die Leistung der Pumpvorrichtungen 12 zu steuern, Öffnungsventile, welche Auslässe der Farbbehälter 10 verschließen, anzusteuern sowie ggf. Einstellungen der Sprühdüse 14 zu verändern. Mit anderen Worten kann mittels der Überwachungseinheit 19 das gesamte Lackierverfahren wie es nachstehend beschrieben wird, überwacht und gesteuert werden.
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Mit nunmehrigem Bezug auf 2 wird ein Verfahren zum Lackieren von Kraftfahrzeugen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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Nach einem Start S1 des beschriebenen Verfahrens kann zunächst ein Reinigungsschritt S2 erfolgen. Ein entsprechender Block S3 von Arbeitsschritten kann beispielsweise nacheinander folgenden Schritte umfassen: Schließen aller Ventile aller Farbbehälter 10; Öffnen eines Ventils des Reinigungsmittelbehälters 15; Ansteuern der Pumpvorrichtung 15a des Reinigungsmittelbehälters zum Zuführen von Reinigungsmittel an den Mischbehälter 13; Ablassen des Reinigungsmittels in den Ablauf 18. Hierdurch wird der Mischbehälter 13 für die nachfolgenden Verfahrensschritte gereinigt. Der Mischbehälter 13 ist somit für zahlreiche Lackierverfahren wiederverwendbar.
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Ein nächster Schritt S4 umfasst das Erfassen von Sollvorgaben für eine Farbnuance eines aufzubringenden Farblacks. Diese Sollvorgaben können beispielsweise über die Eingabeeinheit 19a der Steuereinheit 17 zugeführt werden. Sodann kann in einem Schritt S5 eine Füllhöhe der verschiedenen Farbbehälter erfasst werden, um zu ermitteln, ob ausreichend Farblack für das Lackierverfahren vorhanden sind.
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Des Weiteren wird ein Schritt S6 des Errechnens eines Dosierungverhältnisses von Basisfarben zum Erreichen der Farbnuance des aufzubringenden Farblacks ausgeführt. Mit anderen Worten wird ein Mischungsverhältnis von Farblacken der Basisfarben errechnet, mit dem die gewünschte Lackfarbe erhalten wird. Mit einem nächsten Schritt S7 wird der eigentliche Lackiervorgang gestartet. Ein entsprechender Block S8 umfasst beispielsweise folgende Schritte: Ansteuern der Pumpvorrichtungen 12, von denen jede mit einem Farbbehälter 10 für Basisfarben verbunden ist, gemäß dem errechneten Dosierungsverhältnis, um die Basisfarben dem Mischbehälter 13 zuzuführen; Mischen der zugeführten Basisfarben in dem Mischbehälter 13; Zuführen des aufzubringenden Farblacks an eine Sprühdüse 14; und Aufbringen des Farblacks auf ein Kraftfahrzeug.
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Durch das Mischen des aufzubringenden Farblacks unmittelbar vor dem Zuführen des Farblacks an die Sprühdüse kann eine große Anzahl von Farbnuancen für den Lackiervorgang zur Verfügung gestellt werden, wobei nur wenige Basisfarben bevorratet werden müssen.
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Nach dem Lackiervorgang kann ein erneuter Reinigungsschritt S9 ausgeführt werden. Dieser kann, wie schon der Reinigungsschritt S2, einen Block S10 umfassen, welcher folgende Arbeitsschritte enthält: Schließen aller Ventile aller Farbbehälter 10; Öffnen eines Ventils des Reinigungsmittelbehälters 15; Ansteuern der Pumpvorrichtung 15a des Reinigungsmittelbehälters zum Zuführen von Reinigungsmittel an den Mischbehälter 13; Ablassen des Reinigungsmittels in den Ablauf 18.
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Ein Stoppschritt S11 beendet das Verfahren gemäß dieser Ausführungsform.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 10
- Farbbehälter
- 11
- Leitung
- 12
- Pumpvorrichtung
- 13
- Mischbehälter
- 13a
- Mischvorrichtung
- 14
- Sprühdüse
- 15
- Reinigungsmittelbehälter
- 15a
- Pumpvorrichtung
- 16
- Farbstrahl
- 17
- Steuereinheit
- 18
- Ablauf
- 19
- Überwachungseinheit
- 19a
- Eingabeeinheit
