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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausrichten von Injektordüsen, welche zu einer Farblackbeschichtung von Fahrzeugteilen eingesetzt werden. Ferner wird eine hierzu benötigte Vorrichtung beansprucht.
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Ein bekanntes Verfahren zu einem Aufbringen einer Beschichtung auf einen Gegenstand, bspw. ein Karosserieteil im Automobilbau, ist eine kathodische Tauchlackierung, auch als KTL abgekürzt. Dabei kommt es in einem wässrigen KTL-Lack zu einer Bildung der Hydrolysegase Wasserstoff und Sauerstoff. Diese Gase bilden Bläschen aus, die sich chaotisch an einer Oberfläche des zu beschichtenden Gegenstandes anlagern. Da solche Gasbläschen zu Beschichtungsstörungen in einer aufgebrachten KTL-Schicht führen können, was in der Folge eine Nachbearbeitung erfordert, kennt der Stand der Technik ein Erzeugen von Strömungen im Tauchlack, um einer solchen Anlagerung entgegen zu wirken. Hierzu werden insbesondere Düsen bzw. Injektordüsen eingesetzt, durch welche der Tauchlack im Tauchbecken eingespritzt wird.
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Die Druckschrift
DE 102 51 047 A1 beschreibt eine Lackieranlage mit einem Tauchbecken, welches von Fahrzeugkarosserien in einem Lack eingetaucht durchlaufen wird. Auf dem Grund des Tauchbeckens sind Austrittsdüsen verteilt, welche auf die eingetauchte Fahrzeugkarosserie gerichtet sind.
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In der Druckschrift
DE 10 2015 013 183 A1 wird eine Tauchbehandlungsanlage mit einer verstellbaren Düsenanordnung vorgestellt.
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Die US-amerikanische Druckschrift
US 2011/0042207 A1 offenbart eine Tauchlackieranlage mit mehreren auf das zu lackierende Werkstück gerichteten Düsen. Mittels der Düsen soll eine Strömungssituation am Werkstück beeinflusst werden.
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Jedoch können je nach Ausrichtung der Injektordüsen und je nach Form des zu behandelnden Gegenstandes strömungsberuhigte Bereiche entstehen. Daher ist eine sorgfältige und auf den jeweiligen in das Tauchbecken eingebrachten Gegenstand abgestimmte Ausrichtung der Düsen notwendig.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren vorzustellen, welches auf einfache Art ein zielgenaues Ausrichten von Injektordüsen ermöglicht. Je nach in das Tauchbecken einzubringendem Gegenstand soll eine schnelle Neujustierung der Injektordüsen möglich sein. Ferner soll eine zu dieser Ausrichtung notwendige Vorrichtung vorgestellt werden.
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Zur Lösung der voranstehend genannten Aufgabe wird ein Verfahren zum Ausrichten von Injektordüsen vorgeschlagen, bei dem durch mindestens eine Injektordüse ein Beschichtungsstoff auf einen zu beschichtenden Gegenstand direkt oder indirekt aufbringbar ist, wobei temporär ein Laser in einer Laservorrichtung angeordnet wird. Die Laservorrichtung wird in eine Austrittsöffnung der mindestens einen Injektordüse eingebracht, so dass der Laser in eine Hauptabstrahlrichtung der mindestens einen Injektordüse zeigt. Der Laser wird in der Laservorrichtung eingeschaltet, wobei mittels des vom Laser ausgesendeten Lichtes die Hauptabstrahlrichtung der mindestens einen Injektordüse sichtbar wird. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, indem feine Partikel in eine Luft vor der Hauptabstrahlrichtung eingebracht werden. Es ist aber genauso denkbar, dass in die Hauptabstrahlrichtung Projektionsflächen eingebracht werden, auf die das Laserlicht trifft. Anhand der sichtbaren Hauptabstrahlrichtung wird die mindestens eine Injektordüse ausgerichtet.
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In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die mindestens eine Injektordüse in einem Tauchbecken angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Injektordüse für einen wässrigen kathodischen Tauchlack als Beschichtungsstoff ausgelegt.
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In einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine vorbestimmte Stelle des zu beschichtenden Gegenstandes mittels des in die Austrittsöffnung eingebrachten Lasers bzw. dessen emittierten Lichtes anvisiert.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Ausrichtung der mindestens einen Injektordüse auf den zu beschichtenden Gegenstand, bspw. ein Karosserieteil, vorteilhaft vereinfacht. Durch eine im KTL-Lack des Tauchbeckens mittels der durch das erfindungsgemäße Verfahren eingestellten mindestens einen Injektordüse generierte Lackströmung können Anlagerungen von Bläschen der Hydrolysegase Wasserstoff und Sauerstoff am Substrat bzw. an dem zu beschichtenden Gegenstand vorteilhaft beeinflusst werden, da im Bereich eines anvisierten Zielpunktes der Hauptabstrahlrichtung der mindestens einen Injektordüse eine Verwirbelung auftritt. Diese Verwirbelung verhindert ein Anlagern der Bläschen bzw. bewirkt ein Ablösen der Bläschen, so dass diese anschließend an eine Oberfläche des Tauchbeckens steigen und dort in die Atmosphäre entweichen.
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Da bislang insbesondere strömungsberuhigte Bereiche nur schwer anzupeilen sind und folglich eine jeweilige Injektordüse nur unzureichend genau ausrichtbar ist, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft eine einfache und punktgenaue Ausrichtung bzw. optimale Einstellung der mindestens einen Injektordüse. Beschichtungsstörungen aufgrund von Hydrolyse mit anschließendem Nachbearbeiten werden somit durch das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft auf ein Minimum bis hin zur völligen Reduktion verringert.
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In einer fortgesetzt noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Laser ein Laserpointer in einem Kugelschreiberformat gewählt. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit vorteilhaft einen kostengünstigen und unkomplizierten Einsatz solcher handelsüblichen Laserpointer.
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Ferner wird eine Laservorrichtung zum Ausrichten von Injektordüsen beansprucht, wobei durch mindestens eine Injektordüse, welche eine durch eine Austrittsöffnung vorgegebene Hauptabstrahlrichtung aufweist, ein Beschichtungsstoff auf einen zu beschichtenden Gegenstand direkt oder indirekt aufbringbar ist. In der Laservorrichtung ist temporär ein Laser anordenbar oder ist temporär ein Laser angeordnet. Die Laservorrichtung ist dazu konfiguriert, temporär mitsamt dem in ihr angeordneten Laser in die Austrittsöffnung der mindestens einen Injektordüse in deren Hauptabstrahlrichtung zeigend eingebracht zu werden. Mittels der Laservorrichtung ist bei eingeschaltetem Laser durch das vom Laser ausgesendete Licht die Hauptabstrahlrichtung der mindestens einen Injektordüse sichtbar oder kann sichtbar gemacht werden. Anhand der sichtbaren Hauptabstrahlrichtung ist die mindestens eine Injektordüse ausrichtbar.
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In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung umfasst die Laservorrichtung einen Klemmring, eine zylinderförmige Klemmhülse, einen Einstellring und eine Klemmschraube. In dem Klemmring ist der Laser einsteckbar. Der Klemmring ist samt eingestecktem Laser in die Klemmhülse einführbar. Der Einstellring ist um die Klemmhülse anordenbar, und durch die Klemmschraube fest mit der Klemmhülse und indirekt mit dem darin eingeführten Klemmring verbindbar.
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Die erfindungsgemäße Laservorrichtung ist vorteilhaft auf einfache Weise anzufertigen bzw. herzustellen, da sie nur wenige Dreh-/Frästeile umfasst.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung weist die zylinderförmige Klemmhülse in Richtung einer Zylinderhauptachse zu einer Seite hin zusätzlich einen Zentrierzapfen auf. Der Zentrierzapfen ist dazu konfiguriert, in eine Austrittsöffnung einer Primärdüse der Injektordüse formschlüssig eingeführt zu werden.
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In einer noch weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung ist der Klemmring dazu konfiguriert, an einer Innenseite eines Kegels der Austrittsöffnung der mindestens einen Injektordüse anzuliegen.
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In einer fortgesetzt noch weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung ist die Laservorrichtung dazu konfiguriert, als Laser einen Laserpointer in Form eines Kugelschreibers aufzunehmen.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleichen Komponenten sind dieselben Bezugszeichen zugeordnet.
- 1 zeigt in perspektivischer Darstellung zwei Ansichten einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung.
- 2 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Extrusionsansicht zu einem Zusammenbau der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung.
- 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Einführung der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung in eine Injektordüse.
- 4 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Gesamtansicht der Injektordüse nach Einführung der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung.
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In 1 werden in perspektivischer Darstellung zwei Ansichten 110, 120 einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung 100 gezeigt. Die Ansicht 110 zeigt die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung 100 in einem Zusammenbauzustand ohne einen Laserpointer von vorn. Ein Klemmring 102 ist vorteilhaft geschlitzt für eine Aufnahme eines Bügels eines jeweiligen Laserpointers. Ein Innendurchmesser des Klemmrings 102 und eine Breite des Schlitzes sind an den jeweiligen Laserpointer angepasst bzw. auf diesen abgestimmt. Ein längs auf einer Klemmhülse 104 verschiebbarer Einstellring 106 dient zu einem konzentrischen Anlegen an einer Kegelinnenseite einer Injektordüse und dabei gleichzeitig zu einem Klemmen des jeweiligen Laserpointers über den Klemmring 102 in der Klemmhülse 104. Die Ansicht 120 zeigt die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung 100 in einem Zusammenbauzustand ohne einen Laserpointer von hinten. An der Klemmhülse 104 befindet sich zu einer der Laserpointeraufnahme gegenüberliegenden Seite ein Zentrierzapfen 108, welcher hier innen hohl und zweifach im 90-Grad-Winkel geschlitzt ausgestaltet ist. Dies dient vorteilhaft einem federnden Ausgleich von Toleranzschwankungen eines Durchmessers einer von der Injektordüse umfassten Primärdüse.
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In 2 wird in perspektivischer Darstellung eine Extrusionsansicht 200 zu einem Zusammenbau der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung gezeigt. Der Klemmring 102 nimmt einen handelsüblichen Laserpointer 202 in einer Form eines Kugelschreibers auf, so dass der Bügel des Laserpointers in den Schlitz des Klemmrings 102 eingeführt wird. Der Einstellring 106 wird mittels einer Klemmschraube 204 an der Klemmhülse 104 fest angeordnet.
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In 3 wird in perspektivischer Darstellung eine Einführung 300 der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung 100 samt darin angeordnetem Laserpointer 202 in eine Injektordüse 310 gezeigt. Nach Aktivierung des Laserpointers 202 emittiert dieser einen Laserstrahl 302. Die Laservorrichtung 100 wird in Pfeilrichtung 304 in einen Kegel 312 der Injektordüse 310 eingesetzt, bis der Zentrierzapfen 108 in einer Zentrierzapfenaufnahme 306 der Primärdüse 316 steckt. Bei der hier gezeigten Injektordüse befindet sich eine Injektoröffnung zwischen dem Kegel 312 und der Primärdüse 316. Eine genaue Position des Einstellrings 106 auf der Klemmhülse der Laservorrichtung 100 ergibt sich durch einen Öffnungswinkel des Kegels 312 der Injektordüse 310 bzw. durch einen Innendurchmesser des Kegels 312 an einer jeweiligen Kontaktstelle mit dem Einstellring 105 der Laservorrichtung 100. Durch den Einstellring 106 und den Zentrierzapfen 108 wird für die Laservorrichtung eine konzentrische Anordnung innerhalb der Injektordüse 310 erreicht, so dass der Laserstrahl 302 einer Hauptabstrahlrichtung der Injektordüse 310 entspricht.
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In 4 wird in perspektivischer Darstellung eine Gesamtansicht 400 der Injektordüse 310 nach Einführung der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Laservorrichtung gezeigt. Dabei ist der Laserpointer 202 eingeschaltet und emittiert den Laserstrahl 302. Die Injektordüse 310 kann somit vorteilhaft mittels der erfindungsgemäßen Laservorrichtung auf für eine Beschichtung kritische, als strömungsberuhigt detektierte Bereiche zielgenau ausgerichtet werden. Ein Beispiel für einen solchen Bereich ist eine Nische einer Autokarosserie, welche durch ein weiteres Karosserieteil verdeckt wird. Dies ist bspw. bei einem leicht geöffneten Verdeckkastendeckel einer Cabriolet-Karosserie der Fall. Aufgrund einer annähernd völligen Abdeckung durch den Verdeckkastendeckel ist eine darunter befindliche Fläche der Cabriolet-Karosserie strömungsberuhigt und nur durch zielgenau Ausrichtung der Injektordüse 310 mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zu beströmen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Laservorrichtung
- 102
- Klemmring
- 104
- Klemmhülse
- 106
- Einstellring
- 108
- Zentrierzapfen
- 110
- Erste Ansicht Laservorrichtung
- 120
- Zweite Ansicht Laservorrichtung
- 200
- Zusammenbau Laservorrichtung
- 202
- Laserpointer
- 204
- Klemmschraube
- 300
- Einsetzvorgang in Injektordüse
- 302
- Laserstrahl
- 304
- Einsetzrichtung
- 306
- Zentrierzapfenaufnahme
- 310
- Injektordüse
- 312
- Kegel der Injektordüse
- 314
- Injektoröffnung
- 316
- Primärdüse
- 400
- Gesamtansicht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10251047 A1 [0003]
- DE 102015013183 A1 [0004]
- US 2011/0042207 A1 [0005]
