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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Pulverlackierung beispielsweise
einer Kraftfahrzeugkarosserie (nachfolgend als Werkstück bezeichnet).
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8 ist
ein Flußdiagramm,
das ein konventionelles Verfahren zum Lackieren einer Kraftfahrzeugkarosserie
zeigt. Das Verfahren umfaßt
Schritte ST100 bis ST102.
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Im
Schritt ST100 wird das Werkstück
durch elektrophoretisches Lackieren grundlackiert. Seine Grundlackierung
wird durchgeführt,
um das Werkstück
rostfrei zu machen und um es seiner Decklackierung zu ermöglichen,
eine Oberfläche
mit bleibendem starkem Glanz zu bilden.
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Im
Schritt ST101 wird das Werkstück
durch Pulverlackierung zwischenlackiert. Seine Zwischenlackierung
wird durchgeführt,
um kleine Schadstellen in seiner Grundlackschicht aufzufüllen, um
ein glattes und glänzendes
Ergebnis zu erhalten und die Haltbarkeit der Gesamtlackierung des
Werkstücks
zu verbessern. Seine Pulverlackierung erfolgt mit einem Lack, welcher
abhängig
von der Farbe seiner Decklackierung eine Farbe mit beispielsweise
hoher, mittlerer oder geringer Helligkeit aufweist.
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Im
Schritt ST102 erfolgt die Decklackierung des Werkstücks. Seine
Decklackierung erfolgt, um die Erscheinung des Werkstücks zu verbessern
und ferner, um es zu schützen.
Seine Decklackierung erfolgt beispielsweise mit einem Lack mit heller
Farbe, wie z. B. Beige, Gelb oder Weiß, einem Lack mit mittlerer
Farbe, wie z. B. Silbermetallik, oder einem Lack mit dunkler Farbe,
wie z. B. Schwarz, Dunkelblau, Rot oder Grün.
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Wenn
ein Lack mit heller Farbe für
die Decklackierung des Werkstücks
verwendet wird, wird ein Pulverlack mit einer Farbe hoher Helligkeit
für seine Zwischenlackierung
verwendet. Wenn ein Lack mit einer mittleren Farbe für seine
Decklackierung verwendet wird, wird ein Pulverlack mit einer Farbe
mittlerer Helligkeit für
seine Zwischenlackierung verwendet. Wenn ein Lack mit dunkler Farbe
für seine
Decklackierung verwendet wird, wird ein Pulverlack mit einer Farbe
geringer Helligkeit für
seine Zwischenlackierung verwendet.
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Ein
Pulverlackiergerät
ist beispielsweise in der
JP
62-071 559 A1 offenbart, umfassend zumindest ein Paar von
Speichertanks
10,
11 zum Speichern von Lacken
mit unterschiedlichen Farben; eine erste Lackzuführungsdurchgangsvorrichtung
12,
17 zum
Zuführen
des Lacks aus einem der Speichertanks zu Sprühpistolen
5 innerhalb
einer Sprühkabine
1;
eine Vorrichtung
8 zum Wiedergewinnen eines Gemischs von
Lacken, die sich nicht auf dem Werkstück
3 in der Sprühkabine
1 abgelagert
haben; sowie eine Vorrichtung zum Mischen des Lacks in einem der
Speichertanks
11 mit einem wiedergewonnen Gemisch, um ein
frisches Gemisch herzustellen. Das Gerät kann verwendet werden, um
eine Mehrzahl von Werkstücken
kontinuierlich mit einer einzigen Lackart zu lackieren.
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Die
US 5,658,616 A zeigt
ein Verfahren zur Spritzlackierung mit wässrigen Lacken, wobei der Farbton
des frischen Lacks ausgewählt
wird, der hinzugemischt wird, um sicherzustellen, dass der Decklack
die gleiche Farbe hat wie der Mischlack.
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In
dem Fall, daß drei
Arten von Lacken mit hoher, mittlerer bzw. niedriger Farbhelligkeit
wahlweise für
die Zwischenlackierung wie oben beschrieben verwendet werden müssen, ist
daher die Verwendung sehr vieler Geräte notwendig, einschließlich dreier
Linien von Pulverlackiergeräten,
die mit den drei Arten jeweiligen Lacks verwendet werden müssen. Wenn
nur eine einzige Gerätelinie
verwendet wird, um die Ausstattung kompakt zu halten, so muß immer
dann, wenn ein anderer Lack für
die Zwischenlackierung verwendet werden soll, die Arbeit der Linie
angehalten und der Lack entfernt werden. Dies verringert die Arbeitseffizienz
der Ausstattung beträchtlich.
Außerdem
erlaubt das manuelle Reinigen der Sprühkabine oder des Lackwiedergewinnungstanks mit
hoher Wahrscheinlichkeit das Eindringen von Staub oder Fremdkörpern in
den Lack.
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Es
ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Pulverlackiergerät vorzuschlagen, welches
es erlaubt, eine erhöhte
Effizienz der Lackierarbeiten und kompakte Abmessungen der Lackierausstattung
zu realisieren.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird ein Pulverlackiergerät nach Anspruch 1 angegeben.
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Die
nicht auf einem zu lackierenden Werkstück abgelagerten Lacke werden
als Mischung aus der Sprühkabine
wiedergewonnen, und ein frischer Lack mit hoher oder geringer Farbhelligkeit
wird der Mischung hinzugefügt,
um eine frische Mischung mit mittlerer Farbhelligkeit herzustellen,
welche als ein Lack mit mittlerer Farbhelligkeit in ein und derselben Linie
von Pulverlackiergeräten
wiederverwendet werden kann. Das Vorliegen einer einzigen Linie
von Pulverlackiergeräten
macht die Lackierausstattung kompakt. Die Wiedergewinnung der Lacke
als Mischung macht es unnötig,
die Sprühkabine
und die Lackwiedergewinnungsvorrichtung manuell oder auf andere Weise
zu reinigen, bevor ein Lack mit unterschiedlicher Farbhelligkeit
verwendet werden soll. Dementsprechend kann man die Zeitdauer, während derer die
Arbeit der Linie für
Reinigungszwecke unterbrochen werden muß, verkürzen und damit eine beträchtliche
Verringerung ihrer Arbeitseffizienz vermeiden. Außerdem muß man nicht
mehr befürchten,
daß Staub
oder Fremdkörper
im Lack eingeschlossen sind.
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Die
Mischvorrichtung ist vorgesehen, um frischen Lack mit hoher oder
geringer Farbhelligkeit mit der wiedergewonnenen Lackmischung zu
mischen, um eine frische Mischung mit mittlerer Farbhelligkeit herzustellen.
Die zweite Lackzuführungsdurchgangsvorrichtung
ist vorgesehen, um den Sprühpistolen
die frische Mischung zuzuführen.
Somit können
die wiedergewonnenen Lacke in dem gleichen Gerät wiederverwendet werden.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
dieser Erfindung werden nun anhand von Beispielen mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 ein
Diagramm ist, welches die generelle Gestaltung eines Pulverlackiergeräts gemäß einer
ersten Ausführungsform
zeigt;
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2 eine
teilweise geschnittene, vergrößerte Vorderansicht
der Lackwiedergewinnungsvorrichtung in dem in 1 gezeigten
Gerät ist;
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3 ein
Flußdiagramm
ist, welches die von dem in 1 gezeigten
Gerät durchgeführten Schritte
der Pulverlackierung zeigt;
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4 ein
Diagramm ist, welches den Schritt der Wiedergewinnung eines Pulverlacks
mit hoher Farbhelligkeit erläutert,
der auf ein Werkstück
gesprüht,
aber darauf nicht abgelagert wurde, wie in 3 gezeigt;
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5 ein
Diagramm ist, welches den Schritt der Wiedergewinnung eines Pulverlacks
mit geringer Farbhelligkeit erläutert,
welcher auf das Werkstück gesprüht, aber
nicht darauf abgelagert wurde, wie in 3 gezeigt;
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6A ein
Diagramm ist, welches die Schritte der Bestimmung der Farbhelligkeit
des wiedergewonnenen Lacks und des Mischens eines frischen Lacks
hiermit erläutert,
wie in 3 gezeigt;
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6B ein
Diagramm ist, welches den Schritt der Verwendung der resultierenden
Mischung als Lack mit mittlerer Farbhelligkeit zum Aufsprühen auf
das Werkstück
erläutert;
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7 ein
zu 1 ähnliches,
jedoch eine zweite Ausführungsform
zeigendes Diagramm ist; und
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8 ein
Flußdiagramm
ist, welches die Schritte des Lackierens einer Kraftfahrzeugkarosserie
mit einem konventionellen Verfahren zeigt.
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In 1 Bezug
ist ein Pulverlackiergerät 1 gezeigt,
welches einen Hohe-Helligkeit-Lack-Speichertank 2 zum
Speichern eines Pulverlacks mit hoher Farbhelligkeit und einen Geringe-Helligkeit-Lack-Speichertank 4 zum
Speichern eines Pulverlacks mit geringer Farbhelligkeit umfaßt. Eine
erste Lackzuführungsdurchgangsvorrichtung 10 ist
vorgesehen, um den Sprühpistolen 6 die
Lacke aus den Speichertanks 2 und 4 zuzuführen. Eine
Lackwiedergewinnungsvorrichtung 20 ist vorgesehen, um eine Mischung
von Lacken wiederzugewinnen, die von den Sprühpistolen 6 versprüht, aber
nicht auf dem zu lackierenden Werkstück 17 abgelagert wurden.
Die Lackwiedergewinnungsvorrichtung 20 wird unter Bezugnahme
auf 2 detailliert beschrieben. Eine Selektive-Lacklieferungs-Vorrichtung 40 ist
vorgesehen, um einen Lack mit hoher oder geringer Farbhelligkeit entsprechend
der Farbhelligkeit der wiedergewonnenen Lackmischung auszuwählen und
ihn aus den Speichertanks 2 oder 4 zu liefern.
Eine Lackmischvorrichtung 45 ist vorgesehen, um der wiedergewonnenen
Lackmischung den ausgewählten
Lack hinzuzufügen,
um eine frische Lackmischung herzustellen. Eine zweite Lackzuführungsdurchgangsvorrichtung 50 ist
vorgesehen, um den Sprühpistolen 6 die
frische Lackmischung als einen Lack mit mittlerer Farbhelligkeit
zuzuführen.
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Die
erste Lackzuführungsdurchgangsvorrichtung 10 umfaßt einen
ersten Durchgang 12, der sich von dem Hohe-Helligkeit-Lack-Speichertank 2 zu
einem Umschaltventil 11 erstreckt, einen zweiten Durchgang 13,
der sich von dem Geringe-Helligkeit-Lack-Speichertank 4 zu
dem Umschaltventil 11 erstreckt und einen dritten Durchgang 14,
der sich von dem Umschaltventil 11 zu den Sprühpistolen 6 erstreckt.
Das Umschaltventil 11 dient dazu, den den Sprühpistolen 6 zugeführten Lack
zu wechseln, so daß ihnen
ein Lack mit hoher, geringer oder mittlerer Farbhelligkeit je nach
Erfordernis zugeführt
werden kann.
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Die
Selektive-Lacklieferungs-Vorrichtung 40 umfaßt einen
ersten Lieferungsdurchgang 41, der sich von einem zweiten
Wiedergewinnungstank 33 zu einem Helligkeitssteuertank 46 erstreckt,
wie nachfolgend im Detail beschrieben wird, einen zweiten Lieferungsdurchgang 42,
der sich von dem Hohe-Helligkeit-Lack-Speichertank 2 zum
Helligkeitssteuertank 46 erstreckt und einen dritten Lieferungsdurchgang 43,
der sich von dem Geringe-Helligkeit-Lack-Speichertank 4 zum
Helligkeitssteuertank 46 erstreckt.
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Die
Mischvorrichtung 45 umfaßt den Helligkeitssteuertank 46,
in dem frischer Lack mit der wiedergewonnenen Lackmischung gemischt
wird, um eine frische Lackmischung als einen Lack mit mittlerer
Farbhelligkeit herzustellen, und einen Lackmischungsspeichertank 48 zum
Speichern der im Tank 46 hergestellten Lackmischung.
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Der
zweite Lieferungsdurchgang 42 besitzt ein An-Aus-Ventil 2a,
und der dritte Lieferungsdurchgang 43 besitzt ein An-Aus-Ventil 4a.
Eine Sprühkabine 22 besitzt
an ihrem Boden ein Paar Drehventile 22a. Ferner ist ein
An-Aus-Ventil 46a zwischen dem Helligkeitssteuertank 46 und
dem Lackmischungsspeichertank 48 vorgesehen.
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Nun
wird auf 2 Bezug genommen, in der die
Lackwiedergewinnungsvorrichtung 20 im Detail gezeigt ist.
Sie umfaßt
einen unter der Sprühkabine 22 (1)
angeordneten und an ihrem Boden angeschlossenen Sammeltank 24.
Ein Klassifizierungstank 26 ist unter dem Sammeltank 24 angeordnet und
an dessen Boden angeschlossen. Der Klassifizierungstank 26 enthält ein erstes
Sieb 28, welches in seinem oberen Bereich angeordnet ist
und in der Zeichnung nach links unten geneigt ist, und ein zweites
Sieb 29, welches unter dem ersten Sieb 28 angeordnet
ist und in der Zeichnung nach rechts unten geneigt ist. Ein Rüttelmechanismus 30 ist
mit dem Klassifizierungstank 26 verbunden, um ihn zu rütteln. Der Klassifizierungstank 26 enthält eine
obere Klassifizierungskammer 26a, die oberhalb des ersten
Siebs 28 definiert ist und mit einem ersten Wiedergewinnungstank 32 verbunden
ist, eine mittlere Klassifizierungskammer 26b, die zwischen
dem ersten Sieb 28 und dem zweiten Sieb 29 definiert
ist und mit dem zweiten Wiedergewinnungstank 33 verbunden
ist, und eine untere Klassifizierungskammer 26c, die unter
dem zweiten Sieb 29 definiert ist und mit einem dritten Wiedergewinnungstank 34 verbunden
ist.
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Das
erste Sieb 28 kann z. B. die Maschenweite 250 aufweisen
und Lackpartikel, die größer als Maschenweite 250 sind,
in der ersten Klassifizierungskammer 26a belassen, und
das zweite Sieb 29 kann z. B. die Maschenweite 150 aufweisen
und Lackpartikel mit einer Größe zwischen
Maschenweite 150 und 250 in der zweiten Klassifizierungskammer 26b belassen.
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Der
Rüttelmechanismus 30 umfaßt einen Motor 30a,
einen mit der Ausgangswelle des Motors 30a verbundenen
exzentrischen Nocken 30b und einen den Klassifizierungstank
mit dem Nocken 30b verbindenden Arm 30c. Der Klassifizierungstank 26 ist
durch Federn 36 rüttelbar
auf einer Unterlage 37 gelagert. Flexible Schläuche 38 sind
zwischen den Tanks 24 und 26 und zwischen Tank 26 und
jedem der Tanks 32 bis 34 angeschlossen, um die
Vibrationen des Klassifizierungstanks 26 zu absorbieren.
Ein Drehventil 24a ist unter dem Boden des Sammeltanks 24 vorgesehen.
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Unter
Bezug auf die 3 bis 5, 6A und 6B wird
nun die Arbeitsweise des Geräts
beschrieben. 3 zeigt ein vier Schritte ST01
bis ST04 aufweisendes Pulverlackierverfahren. ST01 ist der Schritt
der Wiedergewinnung von Lacken, die von den Sprühpistolen auf das Werkstück gesprüht, aber nicht
darauf abgelagert wurden, als Mischung.
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Für weitere
Details des Schritts ST01 wird auf die 4 und 5 Bezug
genommen. Wie in 4 gezeigt ist, wird ein Lack
mit hoher Farbhelligkeit von seinem Speichertank 2 zu den
Sprühpistolen 6 durch
das Umschaltventil 11 zugeführt, welches in der Stellung
steht, in der es die Sprühpistolen 6 mit dem
Speichertank 2 verbindet. Der Lack 7 wird durch die
Sprühpistolen 6 auf
das Werkstück 17 gesprüht. Die
Drehventile 22a werden geöffnet, um es dem nicht auf
dem Werkstück 17 abgelagerten
Lack 7 zu erlauben, in den Sammeltank 24 zu tropfen.
Der Lack 7 kann dann vom Sammeltank 24 in den
Klassifizierungstank 26 tropfen und wird klassifiziert,
während der
Tank 26 durch den Rüttelmechanismus 30 (1 und 2)
in den in 4 durch weiße Pfeile gezeigten Richtungen
gerüttelt
wird, wobei ein Pulver 7a mit einer Teilchengröße zwischen
Maschenweite 150 und 250 im zweiten Wiedergewinnungstank 33 gesammelt
wird.
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In 5 ist
das Umschaltventil 11 in die Stellung umgeschaltet, in
der es die Sprühpistolen 6 mit dem
Geringe-Helligkeit-Lack-Speichertank 4 verbindet, und ein
Lack 8 mit geringer Farbhelligkeit wird den Sprühpistolen 6 aus
seinem Speichertank 4 zugeführt. Der Lack 8 wird
durch die Sprühpistolen 6 auf
das Werkstück 17 gesprüht, und
der hierauf nicht abgelagerte Lack 8 wird im Sammeltank 24 gesammelt
und im Klassifizierungstank 26 klassifiziert, wobei ein
Pulver 8a mit einer Teilchengröße zwischen Maschenweite 150 und 250 im
zweiten Wiedergewinnungstank 33 gesammelt wird.
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ST02
ist der Schritt der Bestimmung der Farbhelligkeit einer Mischung
von wiedergewonnenen Lacken. In 6A werden
die wiedergewonnenen Lacke 7a und 8a mit hoher
bzw. geringer Farbhelligkeit im zweiten Wiedergewinnungstank 33 zusammengemischt,
und die Farbhelligkeit ihrer Mischung wird untersucht. Diese Farbhelligkeitsuntersuchung
wird unter Verwendung eines hochempfindlichen, selbstschreibenden
Spektrophotometers durchgeführt,
welches einen Doppelmonochromator, wie z. B. den von Shimadzu Corp.
erhältlichen UV-3100PC
(Markenname), benutzt. Die Farbhelligkeit kann z. B. geringfügig unterhalb
der hohen oder ungefähr
in der Mitte zwischen der hohen und der mittleren Farbhelligkeit
liegen.
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ST03
ist der Schritt des Mischens eines frischen Lacks mit hoher oder
geringer Farbhelligkeit mit der Mischung von wiedergewonnenen Lacken, um
eine frische Mischung mit mittlerer Farbhelligkeit herzustellen.
In 6A wird die Mischung von wiedergewonnenen Lacken 7a und 8a durch
den ersten Lieferzugang 41 in den Helligkeitssteuertank 46 geliefert,
und das An-Aus-Ventil 4a unter dem Geringe-Helligkeit-Lack-Speichertank 4 wird
angeschaltet, um frischen Lack aus dem Tank 4 zum Helligkeitssteuertank 46 zu
liefern. Der Lack wird im Helligkeitssteuertank 46 mit
der Lackmischung gemischt, und seine Lieferung wird fortgesetzt,
bis eine frische Lackmischung 9 mit mittlerer Farbhelligkeit
erhalten ist. Dann wird das An-Aus-Ventil 46a unter dem
Helligkeitssteuertank 46 angeschaltet, um die Lackmischung 9 in
den Lackmischungsspeichertank 48 zu überführen.
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ST04
ist der Schritt der Verwendung der Lackmischung als ein Lack mit
mittlerer Farbhelligkeit. In 6B wird
der Lack 9 mit mittlerer Farbhelligkeit von seinem Speichertank 48 zum
Umschaltventil 11 und vom Umschaltventil 11 zu
den Sprühpistolen 6 zugeführt, und
wird durch die Sprühpistolen 6 auf
das Werkstück 17 gesprüht.
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Obwohl über die
im zweiten Wiedergewinnungstank 33 erhaltene Lackmischung
ausgesagt ist, daß ihre
Farbhelligkeit geringfügig
unterhalb der hohen oder ungefähr
in der Mitte zwischen der hohen und der mittleren Farbhelligkeit
liegen kann, ist es möglich,
daß sie
eine mittlere Farbhelligkeit aufweist, und in einem solchen Fall
kann sie natürlich
als ein Lack mit mittlerer Farbhelligkeit verwendet werden, ohne
daß weiterer
Lack mit hoher oder geringer Farbhelligkeit hinzugefügt werden
muß. Obwohl
ausgesagt ist, daß Lacke
mit einer Teilchengröße zwischen Maschenweite 150 und 250 wiedergewonnen
werden, ist es natürlich
möglich,
Lacke mit einem unterschiedlichen Teilchengrößenbereich durch Einsatz von
Sieben mit unterschiedlichen Maschenweiten wiederzugewinnen.
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7 zeigt
die schematische Gestaltung eines Pulverlackiergeräts gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
Das Gerät 60 umfaßt einen
Mittlere-Helligkeit-Lack-Speichertank 62,
welcher es von dem Gerät 1 entsprechend
einer in 1 gezeigten ersten Ausführungsform
unterscheidet. Der Mittlere-Helligkeit-Lack-Speichertank 62 speichert einen Lack
mit mittlerer Farbhelligkeit und ist mit einem An-Aus-Ventil 62a versehen,
das in einem zu einem Helligkeitssteuertank 46 führenden
Durchgang angeordnet ist. Ansonsten ist die Konstruktion des Geräts 60 identisch
mit jener des in 1 gezeigten Geräts 1,
und es erfolgt keine weitere Beschreibung, insofern als gleiche
Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Teile in den 1 und 7 verwendet
werden.
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Der
Mittlere-Helligkeit-Lack-Speichertank 62 ist nützlich,
da er einen Lack mit mittlerer Farbhelligkeit zum Lackieren des
Werkstücks 17 liefert,
wenn eine Lackwiedergewinnungsvorrichtung 20 keine Lackmischung
mit mittlerer Farbhelligkeit hergestellt hat. Die fehlende Herstellung
durch die Lackwiedergewinnungsvorrichtung 20 erzwingt keine
Unterbrechung der Arbeit des Geräts,
vielmehr trägt
der Tank 62 zu einer Erhöhung der Arbeitseffizienz des
Geräts bei.
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Der
Tank 62 ist auch dann nützlich,
wenn im zweiten Wiedergewinnungstank 33 eine Lackmischung
mit mittlerer Farbhelligkeit wiedergewonnen ist, da das Hinzufügen eines
frischen Lacks aus dem Tank 62 zu der wiedergewonnenen
Lackmischung einen Lack mit noch höherer Qualität ergibt,
welcher noch zuverlässiger
auf das Werkstück 17 aufgetragen
werden kann.
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Lacke
mit verschiedener Farbhelligkeit, die in einem Pulverlackierverfahren
nicht auf einem Werkstück 17 abgelagert
worden sind, werden als Mischung wiedergewonnen, und ein frischer
Lack mit hoher oder niedriger Farbhelligkeit wird zu der Mischung
hinzugefügt,
um ihre Farbhelligkeit anzupassen und somit eine frische Mischung
mit mittlerer Farbhelligkeit herzustellen, welche als ein Lack mit mittlerer
Farbhelligkeit verwendet werden kann.