DE102021110175A1 - Verfahren zur Prüfung einer Zerstäubervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Prüfung einer Zerstäubervorrichtung (1) angegeben. Dabei wird eine Zerstäubereinrichtung zum Zerstäuben eines Beschichtungsmittels bereitgestellt, wobei die Zerstäubereinrichtung mindestens eine Zerstäubervorrichtung (1) aufweist. Weiterhin wird eine Sensoreinrichtung (2) zur Messung einer Tropfenanzahl und/oder Tropfengeschwindigkeit und/oder von Tropfengrößen eines Sprays (3) bereitgestellt. Ein Beschichtungsmittel wird durch die Zerstäubereinrichtung unter Einsatz der Zerstäubervorrichtung (1) zerstäubt, wobei durch das Zerstäuben ein Spray (3) gebildet wird. Dabei wird zumindest ein Teilbereich des Sprays (3) durch die Sensoreinrichtung (2) erfasst, und die Tropfenanzahl und/oder die Tropfengeschwindigkeiten und/oder die Tropfengrößen von Tropfen des erfassten Teilbereichs des Sprays (3) werden gemessen. Anhand der gemessenen Tropfenanzahl und/oder Tropfengeschwindigkeiten und/oder Tropfengrößen wird eine Funktionsfähigkeit der Zerstäubervorrichtung (1) bewertet.

Description

  • Es wird ein Verfahren zur Prüfung einer Zerstäubervorrichtung, insbesondere einer Lackzerstäubervorrichtung, angegeben.
  • In der Automobilindustrie werden üblicherweise Beschichtungsmittel, wie beispielsweise Basislacke oder Klarlacke, oftmals mittels Rotationszerstäubung auf das jeweils zu beschichtende Substrat aufgetragen. Solche Zerstäuber weisen einen schnell rotierenden Applikationskörper wie beispielsweise einen Glockenteller auf, der das aufzutragende Beschichtungsmitel insbesondere aufgrund der wirkenden Zentrifugalkraft unter Bildung von Filamenten in einen Spritznebel in Form von Tropfen zerstäubt. Typischerweise erfolgt die Applikation des Beschichtungsmittels elektrostatisch, um einen möglichst hohen Auftragswirkungsgrad und einen möglichst geringen Overspray zu gewährleisten. An der Glockentellerkante erfolgt dabei eine Aufladung des durch insbesondere Zentrifugalkräfte zerstäubten Lackes durch direktes Anlegen einer Hochspannung an die aufzutragende Beschichtungsmittelzusammensetzung.
  • Weiterhin werden gewöhnlicherweise Zubehörteile der in der industriellen Serienlackierung üblichen Hochrotationszerstäuber, d.h. insbesondere Zerstäuberglocken, Lenkluftringe und Verteilerscheiben, ausschließlich auf Sicht und teilweise durch Probelackierungen auf Bleche o.ä. geprüft. Im Anschluss daran findet in der Regel eine Instandsetzung beim Lieferanten oder Entsorgung statt.
  • Allerdings ist die Sichtprüfung unzulänglich, da damit keine vollumfänglichen Schlüsse auf das tatsächliche Lackierergebnis getroffen werden können. Zudem ist die Sichtprüfung zeitaufwändig und kleine Defekte werden unter Umständen übersehen. Probelackierungen auf Bleche sind aufwändig und teuer, da für jeden Versuch ein eigenes Blech notwendig ist und diese im Anschluss an die Lackierung auch in genormten Prozessen erhitzt und geprüft werden müssen.
  • Die Druckschrift WO 2020/002245 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Tropfengrößenverteilung innerhalb eines Sprays und ein darauf basierendes Screening-Verfahren bei der Lackentwicklung. Durch die in der Druckschrift WO 2020/002245 A1 angegebene Lehre soll mittels der Bestimmung der Tropfengrößenverteilung innerhalb eines Sprays bzw. der Homogenität des Sprays eine Untersuchung und schließlich Verbesserung der Eigenschaften von Beschichtungsmittelzusammensetzungen erreicht werden.
  • Es ist eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, ein Verfahren zur Prüfung einer Zerstäubervorrichtung anzugeben, durch welches der Zustand bzw. die Einsatzfähigkeit der Zerstäubervorrichtung schnell und effizient ermittelbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus der Zeichnung hervor.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird bei dem hier beschriebenen Verfahren zur Prüfung einer Zerstäubervorrichtung eine Zerstäubereinrichtung zum Zerstäuben eines Beschichtungsmittels bereitgestellt, wobei die Zerstäubereinrichtung mindestens eine Zerstäubervorrichtung aufweist. Die Zerstäubervorrichtung kann beispielsweise eine Zerstäuberglocke einer Zerstäubereinrichtung sein. Des Weiteren kann die Zerstäubervorrichtung z.B. ein Lenkluftring oder eine Verteilerscheibe einer Zerstäubereinrichtung sein. Bei der Zerstäubereinrichtung kann es sich z.B. um eine Lackiereranlage oder um einen Hochrotationszerstäuber einer Lackiereranlage handeln.
  • Darüber hinaus wird eine Sensoreinrichtung zur Messung einer Tropfenanzahl und/oder Tropfengeschwindigkeit und/oder von Tropfengrößen eines Sprays bereitgestellt. Anstelle des Begriffs „Spray“ können hier und im Folgenden auch die Begriffe „Spritz“ oder „Spritznebel“ synonym verwendet werden.
  • Bei dem Verfahren wird ein Beschichtungsmittel, ein Ersatzmedium durch die Zerstäubereinrichtung unter Einsatz der Zerstäubervorrichtung zerstäubt, wobei durch das Zerstäuben ein Spray gebildet wird. Das Beschichtungsmittel kann beispielsweise ein Lack, wie z.B. ein Wasserbasislack, sein. Das Ersatzmedium kann beispielsweise vollentsalztes Wasser oder ein Lösungsmittel sein, wie z.B. Butylacetat oder Aceton. Die Zerstäubung wird vorzugsweise mittels eines Rotationszerstäubers oder eines pneumatischen Zerstäubers durchgeführt. Der Begriff der „Rotationszerstäubung“ bzw. der „Hochrotationszerstäubung“ bzw. der „Hochgeschwindigkeits-Rotationszerstäubung“ ist dem Fachmann bekannt. Solche Rotationszerstäuber weisen einen rotierenden Applikationskörper auf, der die aufzutragende Beschichtungsmittelzusammensetzung aufgrund der wirkenden Zentrifugalkraft in einen Spritznebel in Form von Tropfen zerstäubt. Der Applikationskörper ist dabei ein vorzugsweise metallischer Glockenteller. Der Begriff der „pneumatischen Zerstäubung“ und zu diesem Zweck eingesetzte pneumatische Zerstäuber sind dem Fachmann ebenfalls bekannt.
  • Weiterhin wird bei dem Verfahren zumindest ein Teilbereich des Sprays durch die Sensoreinrichtung erfasst, und die Tropfenanzahl und/oder die Tropfengeschwindigkeiten und/oder die Tropfengrößen von Tropfen des erfassten Teilbereichs des Sprays werden gemessen. Anhand der gemessenen Tropfenanzahl und/oder Tropfengeschwindigkeiten und/oder Tropfengrößen wird eine Funktionsfähigkeit der Zerstäubervorrichtung bewertet.
  • Bei der Erfassung kann es sich insbesondere um eine optische Erfassung handeln. Die Messung kann insbesondere durch eine Trasse basierende optische Messung durch den Spray hindurch erfolgen. Die Durchführung dieser traversierenden Messung ermöglicht eine ganzheitliche Erfassung des gesamten Sprays und damit des gesamten den Spray bildenden Tropfenspektrums. Dadurch wird eine Erfassung sämtlicher den Spray bildenden Tropfengrößen möglich. Der gesamte Spray kann ganzheitlich und nicht nur einzelne Bereiche des Sprays vermessen werden. Die traversierende Messung erlaubt eine optische Messung der Tropfen ortsaufgelöst, d.h. punktspezifisch, an vielen Orten im Spray der Zerstäubung.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird während des Erfassens und/oder Messens die Sensoreinrichtung relativ zur Zerstäubervorrichtung bewegt wird. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Zerstäubervorrichtung relativ zur Sensoreinrichtung bewegt werden.
  • Vorzugsweise erfolgt die optische Erfassung mittels der sogenannten Laser-/Phasen-Doppler-Anemometrie, der Laserbeugungsspektrometrie und/oder mittels der sogenannten Time-Shift-Messtechnik. Aus den erhaltenen optischen Daten bzw. Messwerten kann z.B. eine Bestimmung wenigstens einer Kenngröße der Tropfengrößenverteilung und/oder der Homogenität des Sprays erfolgen.
  • Das Laser/Phasen-Doppler-Anemometrie-Verfahren ist ein Messverfahren, das darauf basiert, dass sich im Schnittvolumen zweier kohärenter Laserstrahlen ein Interferenzebenen-Muster bildet. Die bei einer Strömung bewegten Partikel wie zum Beispiel die gemäß der vorliegenden Erfindung untersuchten Tropfen des bei der Zerstäubung entstehenden Sprühnebels, also Sprays, streuen Licht beim Durchqueren des Schnittvolumens der Laserstrahlen mit der so genannten Dopplerfrequenz, welche der Geschwindigkeit am Ort der Messung direkt proportional ist.
  • Die Laserbeugungsspektrometrie ist ein nicht-bildgebendes, optisches und integrales Messverfahren zur Bestimmung von Tropfengrößenverteilungen. Es beruht auf der Detektion charakteristischer Interferenzerscheinungen und Streumuster basierend auf der Fraunhofer Beugung, der Brechung an Grenzflächen zwischen Partikeln und Medien, der Reflexion an der Oberfläche und innerhalb von Partikeln und auf der Lichtabsorption innerhalb von Partikeln. Dafür werden monochromatische Laserstrahlen, eine Sammellinse, in Ringen angeordnete Detektorelemente und ein Algorithmus zur Berechnung der Tropfengrößenverteilungen verwendet.
  • Das Time-Shift-Verfahren ist ein Messverfahren, das auf der Rückstreuung von Licht (z.B. Laserlicht) durch Partikel wie im Fall der vorliegenden Erfindung durch die Tropfen des durch die Zerstäubung entstandenen Sprays basiert. Die Time-Shift-Messtechnik basiert auf der Lichtstreuung eines einzelnen Partikels aus einem geformten Lichtstrahl wie einem Laserstrahl. Das gestreute Licht des einzelnen Partikels wird als Summe aller am Ort des eingesetzten Detektors vorhandenen Streuordnungen interpretiert. Bei der Annäherung an die geometrische Optik entspricht dies der Untersuchung der Ausbreitung von einzelnen Lichtstrahlen durch das Teilchen mit einer variierenden Anzahl von inneren Reflexionen. Der zur Durchführung des Time-Shift-Verfahrens eingesetzte Laserstrahl wird üblicherweise von Linsen fokussiert. Das Licht, das durch die Partikel gestreut wurde, teilt sich in senkrecht- und parallel-polarisiertes Licht auf und wird von vorzugsweise wenigstens zwei Photodetektoren separat erfasst. Das Signal, das von den Detektoren kommt, liefert wiederum die notwendigen Informationen um eine Bestimmung der Tropfgengrößenverteilung und/oder Homogenität zu ermitteln.
  • Die optische Messung erfolgt vorzugsweise auf einer Messachse, die z.B. wiederholt durchfahren wird. Beispielsweise kann die Messachse 2-fach bis 10-fach durchfahren werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden bei der Messung erhaltene Messwerte bzw. Messwerte der Messung der Tropfenanzahl und/oder der Tropfengeschwindigkeiten und/oder der Tropfengrößen mit vorgegebenen Sollwerten verglichen.
  • Weiterhin können die Messwerte und/oder Abweichungen von den Sollwerten durch eine Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Beispielsweise kann bei einem Überschreiten der Abweichungen von bestimmten Schwellwerten bzw. bei Messwerten, welche außerhalb von vorbestimmten Intervallen liegen, ein Warnsignal durch eine Warneinrichtung ausgegeben werden. Das Warnsignal kann z.B. ein optisches Signal und/oder ein akustisches Signal und/oder ein haptisches Signal sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt in Abhängigkeit der beim Messen erhaltenen Messwerte automatisiert eine Regelung der Zerstäubereinrichtung. Beispielsweise kann bei der automatisierten Regelung eine Anpassung der Zerstäuberdrehzahl und/oder Lackdurchflussmenge und/oder Lenkluft und/oder Hochspannung in Abhängigkeit der Messwerte erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden beim Bewerten der Funktionsfähigkeit der Zerstäubervorrichtung durch eine Auswerteeinrichtung Beschädigungen und/oder Abnutzungen und/oder Verschmutzungen und/oder Falscheinbau der Zerstäubervorrichtung erkannt.
  • Weiterhin können beim Bewerten der beim Messen erhaltenen Messwerte durch eine Auswerteeinrichtung klimatische Einflüsse und/oder Abweichungen im Beschichtungsmittel erkannt werden. Bei den klimatischen Einflüssen kann es sich beispielsweise um die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung oder um die Luftsinkgeschwindigkeit handeln. Bei den Abweichungen im Beschichtungsmittel bzw. im Lackmaterial können beispielsweise folgende Fälle denkbar sein: falscher Lacktyp, Lacktemperatur, Viskosität, Additive, Lösemittel-/Feststoffgehalt, Oberflächenspannung, Chargenschwankungen, Mischungsverhältnis.
  • Weiterhin ist es möglich, dass Abweichungen an der Zerstäubervorrichtung erkannt werden, wie z.B. Beschädigung, Abnutzung, Verschmutzung oder Falscheinbau von Zerstäuberglocke, Lenkluftring oder Verteilerscheibe, oder auch Lackieraussetzer, z.B. durch Abweichung des Pneumatik-Druckes oder Verstopfung bzw. Verengung der Zuleitung. Auch eine Abweichung einer Parametrierung der Zerstäubervorrichtung, wie z.B. eine falsche Parametrierung oder Fehlfunktionen können erkannt werden.
  • Die beim Messen erhaltenen Messwerte können durch eine Auswerteeinrichtung mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. Die Auswerteeinrichtung kann in Abhängigkeit des Vergleichs Vorhersagen zu einer Lackierqualität vornehmen. Über eine Verknüpfung von Messwerten der Spritznebelanalyse (Tropfengrößen, Tropfenanazahlen, Tropfengeschwindigkeiten und abgeleitete Kenngrößen) mit Daten der Qualitätsprüfung (Schichtdicke, Appearance (Glanzgrad), Farbton, Lackierfehler) kann vorteilhafterweise die Lackierqualität vorhergesagt werden, noch bevor die Fahrzeugkarossen die Qualitätsprüfung erreichen.
  • Das hier beschriebene Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Zustand bzw. die Einsatzfähigkeit von Zerstäuberequipment, wie z.B. Glocken, Lenkluftringe, Verteilerscheiben, geprüft werden kann. Weiterhin ist es möglich, eine Lackzerstäubung in der Lackierlinie zu überwachen, um frühzeitig Abweichungen festzustellen bzw. um Vorhersagen zur Lackierqualität zu treffen und entsprechend gegenzusteuern.
  • Die Prüfung der Zerstäubervorrichtung und dessen Zubehör lässt sich unabhängig davon auch in einem Labor/Technikum realisieren. Auch hier ergibt sich ein großer Nutzen, da das Equipment teuer ist und die Prüfung heute überwiegend auf Sicht erfolgt. Auch ist eine Prüfung von Lack bzw. Lackchargen im Labor bzw. Technikum denkbar.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des hier beschriebenen Verfahrens zur Prüfung einer Zerstäubervorrichtung ergeben sich aus der im Folgenden in Verbindung mit der in der 1 beschriebenen Ausführungsform.
  • Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind in der Figur grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung des hier beschriebenen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Dabei werden eine Zerstäubervorrichtung 1 und eine Sensoreinrichtung 2 zur Messung einer Tropfenanzahl und/oder Tropfengeschwindigkeit und/oder von Tropfengrößen eines Sprays 3 bereitgestellt. Ein Beschichtungsmittel wird durch die Zerstäubervorrichtung 1 zerstäubt, wobei durch das Zerstäuben ein Spray 3 gebildet wird. Dabei wird zumindest ein Teilbereich des Sprays 3 durch die Sensoreinrichtung 2 erfasst, und die Tropfenanzahl und/oder die Tropfengeschwindigkeiten und/oder die Tropfengrößen von Tropfen des erfassten Teilbereichs des Sprays 3 werden gemessen. Anhand der gemessenen Tropfenanzahl und/oder Tropfengeschwindigkeiten und/oder Tropfengrößen wird eine Funktionsfähigkeit der Zerstäubervorrichtung 1 bewertet.
  • Bei der Zerstäubervorrichtung 1 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um einen Zerstäuberglocke eines Rotationszerstäubers. Die Sensoreinrichtung 2 kann z.B. ein auf dem Time-Shift-Verfahren beruhendes Messgerät sein. Die Erfassungsweite des Sensoreinrichtung 2 (bezeichnet mit dem Bezugszeichen „d“) kann z.B. 125 mm betragen.
  • Das Erfassen bzw. Messen kann bei verschiedenen Kippwinkeln α der Zerstäubervorrichtung 1 durchgeführt werden. Beispielsweise ist eine Variation des Kippwinkels α von 0° bis 90° möglich. Im Ausführungsbeispiel gemäß der 1 liegt der Kippwinkel α exemplarisch bei 45°. Alternativ kann der Kippwinkel α beispielsweise bei 40° liegen.
  • Die Messung erfolgt traversierend in radial-axialer Richtung in Bezug zur gekippten Zerstäubervorrichtung 1, 25 mm (bezeichnet mit dem Bezugszeichen „c“) vertikal unterhalb der zur Traversierachse geneigten Zerstäuberflanke. Zu Beginn der Messung kann der Abstand a1 beispielsweise zwischen 0 mm und 30 mm betragen.
  • Die Messachse 4 wird vorzugsweise wiederholt durchfahren, beispielsweise 5-fach. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird dabei die Sensoreinrichtung 2 relativ zur Zerstäubervorrichtung 1 z.B. um eine Strecke von 15 mm bis 55 mm (bezeichnet mit dem Bezugszeichen „a12“) bewegt, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 2,0 bis 20,0 mm/s. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Zerstäubervorrichtung 1 relativ zur Sensoreinrichtung 2 bewegt werden.
  • In Abhängigkeit der Messwerte bzw. der Auswertung der Messwerte kann beispielsweise reagiert werden durch:
    • - Darstellung der Messwerte und Qualitätsvorhersage in Dashboards, zur Überwachung durch das Bedienpersonal;
    • - Bei kritischen Themen automatische Benachrichtung des Bedienpersonals, der Instandhaltung oder der Lackversorgung;
    • - Modellbasierte Regelung: Anpassung von Zerstäuberdrehzahl, Lackdurchflussmenge, Lenkluft innen/ außen oder Hochspannung;
      • - Zunächst durch Vorschlag an das Bedienpersonal zur Anpassung der Parametrierung;
      • - In späterer Ausbaustufe automatische Anpassung der Parametrierung.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zerstäubervorrichtung
    2
    Sensoreinrichtung
    3
    Spray
    4
    Messachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2020/002245 A1 [0005]

Claims (13)

  1. Verfahren zur Prüfung einer Zerstäubervorrichtung (1), aufweisend die nachfolgenden Schritte: - Bereitstellen einer Zerstäubereinrichtung zum Zerstäuben eines Beschichtungsmittels, wobei die Zerstäubereinrichtung mindestens eine Zerstäubervorrichtung (1) aufweist, - Bereitstellen einer Sensoreinrichtung (2) zur Messung einer Tropfenanzahl und/oder Tropfengeschwindigkeit und/oder von Tropfengrößen eines Sprays (3), - Zerstäuben eines Beschichtungsmittels durch die Zerstäubereinrichtung unter Einsatz der Zerstäubervorrichtung (1), wobei durch das Zerstäuben ein Spray (3) gebildet wird, - Erfassen von zumindest einem Teilbereich des Sprays (3) durch die Sensoreinrichtung (2), - Messen der Tropfenanzahl und/oder der Tropfengeschwindigkeiten und/oder der Tropfengrößen von Tropfen des erfassten Teilbereichs des Sprays (3), und - Bewerten einer Funktionsfähigkeit der Zerstäubervorrichtung (1) anhand der gemessenen Tropfenanzahl und/oder Tropfengeschwindigkeiten und/oder Tropfengrößen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Zerstäubervorrichtung (1) eine Zerstäuberglocke oder ein Lenkluftring oder eine Verteilerscheibe einer Zerstäubereinrichtung ist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei während des Erfassens und/oder Messens die Sensoreinrichtung (2) relativ zur Zerstäubervorrichtung (1) bewegt wird und/oder die Zerstäubervorrichtung (1) relativ zur Sensoreinrichtung (2) bewegt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Messwerte der Messung der Tropfenanzahl und/oder der Tropfengeschwindigkeiten und/oder der Tropfengrößen mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Bewertung der Funktionsfähigkeit der Zerstäubervorrichtung (1) mittels des Vergleichs der Messwerte mit den Sollwerten erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Messwerte und/oder Abweichungen von den Sollwerten durch eine Anzeigeeinrichtung angezeigt werden.
  7. Verfahren nach einem Ansprüche 4 bis 6, wobei bei einem Überschreiten der Abweichungen von vorbestimmten Schwellwerten ein Warnsignal durch eine Warneinrichtung ausgegeben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Warnsignal ein optisches und/oder akustisches und/oder haptisches Signal ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Abhängigkeit der beim Messen erhaltenen Messwerte automatisiert eine Regelung der Zerstäubereinrichtung erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei bei der automatisierten Regelung eine Anpassung der Zerstäuberdrehzahl und/oder Lackdurchflussmenge und/oder Lenkluft und/oder Hochspannung in Abhängigkeit der Messwerte erfolgt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Bewerten der Funktionsfähigkeit der Zerstäubervorrichtung (1) durch eine Auswerteeinrichtung Beschädigungen und/oder Abnutzungen und/oder Verschmutzungen und/oder Falscheinbau der Zerstäubervorrichtung (1) erkannt werden.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Bewerten der beim Messen erhaltenen Messwerte durch eine Auswerteeinrichtung klimatische Einflüsse und/oder Abweichungen im Beschichtungsmittel erkannt werden.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beim Messen erhaltenen Messwerte durch eine Auswerteeinrichtung mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden und die Auswerteeinrichtung in Abhängigkeit des Vergleichs Vorhersagen zu einer Lackierqualität vornimmt.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112007001479T5 (de) 2006-06-27 2010-02-11 Ingo Scheer Prozess zur Beschichtung eines Substrats
WO2016145000A1 (en) 2015-03-09 2016-09-15 Isp Investments Inc. Spray characterization by optical image analysis
WO2020002245A1 (de) 2018-06-25 2020-01-02 Basf Coatings Gmbh Verfahren zur bestimmung der tropfengrössenverteilung während der zerstäubung und darauf basierendes screening-verfahren bei der lackentwicklung
DE102018125205A1 (de) 2018-10-11 2020-04-16 Aom Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Verschleißgrades einer Spritzdüse

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112007001479T5 (de) 2006-06-27 2010-02-11 Ingo Scheer Prozess zur Beschichtung eines Substrats
WO2016145000A1 (en) 2015-03-09 2016-09-15 Isp Investments Inc. Spray characterization by optical image analysis
WO2020002245A1 (de) 2018-06-25 2020-01-02 Basf Coatings Gmbh Verfahren zur bestimmung der tropfengrössenverteilung während der zerstäubung und darauf basierendes screening-verfahren bei der lackentwicklung
DE102018125205A1 (de) 2018-10-11 2020-04-16 Aom Systems Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Verschleißgrades einer Spritzdüse

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