DE19936790A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer abziehbaren Schutzschicht für Oberflächen, insbesondere für lackierte Oberflächen von Kraftfahrzeugkarosserien - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer abziehbaren Schutzschicht für Oberflächen, insbesondere für lackierte Oberflächen von KraftfahrzeugkarosserienInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer abziehbaren Schutzschicht für Oberflächen, insbesondere für lackierte Oberflächen von Kraftfahrzeugkarosserien, bei dem ein flüssiges, aushärtbares Beschichtungsmaterial aus einer Sprühdüse (2, 4) auf die zu schützende Oberfläche aufgesprüht wird und dort eine flächige, aushärtende Schutzschicht bildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß im Randbereich des auf die Oberfläche aufgesprühten Beschichtungsmaterials ein im wesentlichen als kontinuierlicher Materialstrang oder -streifen aus einer Auftragsdüse (6) austretendes Beschichtungsmaterials auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens und zeichnet sich aus durch mindestens eine Auftragsdüse (6) zum Aufbringen eines Beschichtungsmaterials im wesentlichen als kontinuierlicher Materialstrang oder -streifen auf die zu beschichtende Oberfläche.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer abziehbaren
Schutzschicht für Oberflächen, insbesondere für lackierte Oberflächen von Kraft
fahrzeugkarosserien, bei dem ein flüssiges, aushärtbares Beschichtungsmaterial aus
einer Sprühdüse auf die zu schützende Oberfläche aufgesprüht wird und dort eine
flächige, aushärtende Schutzschicht bildet.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Herstellen einer abziehbaren
Schutzschicht für Oberflächen, insbesondere für lackierte Oberflächen von Kraft
fahrzeugkarosserien, mit einer aus einer Beschichtungsmaterialquelle mit flüssigem
Beschichtungsmaterial versorgbaren Sprühdüse zum Aufsprühen eines flüssigen,
aushärtbaren Beschichtungsmaterials auf die zu schützende Oberfläche, wobei die
Sprühdüse und die Oberfläche relativ zueinander bewegbar sind.
Ein derartiges, aus DE 196 52 728 A1 bekanntes Verfahren und eine derartige
Vorrichtung dienen in erster Linie zur Erzeugung einer abziehbaren Schutzschicht
für lackierte Oberflächen von Kraftfahrzeugen, um diese insbesondere während des
Transports vom Kraftfahrzeughersteller bis zur Auslieferung beim Kunden vor
Umwelteinflüssen wie beispielsweise Schmutz und intensive Sonneneinstrahlung
zu schützen. Die Schutzschicht wird demgemäß beim Hersteller durch Aufbringen
einer Flüssigkeit auf die lackierte Oberfläche eines Kraftfahrzeugs und anschließen
dem Aushärten oder Verfestigen der Flüssigkeit erzeugt. Bei der Flüssigkeit kann
es sich um eine wässrige Dispersion handeln, deren Wasseranteile während der
Aushärtung verdunsten, so daß eine Art abziehbare Folie auf der Oberfläche
entsteht. Die auf diese Weise erzeugte Folie kann dann vor der Auslieferung an den
Käufer des Kraftfahrzeugs manuell abgezogen werden.
Ein wesentlicher Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß durch das
Aufsprühen des flüssigen Beschichtungsmaterials im Randbereich des aufgesprüh
ten Beschichtungsmaterials keine scharfe Kontur erzeugt werden kann, sondern
einzelne Partikeln oder Tröpfchen im Randbereich entstehen, die vereinzelt und
losgelöst von einer zusammenhängenden Schutzschicht sind (overspray). Diese
Ausbildung der Schutzschicht in Form von einzelnen Partikeln sorgt dort nach dem
Aushärten nicht für einen hinreichenden Schutz des Lacks und führt darüber hinaus
dazu, daß die ausgehärtete Schutzschicht im Randbereich kaum manuell aufgegrif
fen werden kann, um sie abzuziehen. Die einzelnen Partikel müssen darüber hinaus
in arbeitsintensiver Weise manuell oder auf sonstige Weise entfernt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen eine konturen
scharfe Schutzschicht insbesondere für Kraftfahrzeugkarosserien auf einfache
Weise hergestellt werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art
dadurch, daß im Randbereich des auf die Oberfläche aufgesprühten Beschichtungs
materials ein im wesentlichen als kontinuierlicher Materialstrang oder -streifen aus
einer Auftragsdüse austretendes Beschichtungsmaterial auf die zu beschichtende
Oberfläche aufgebracht wird.
Die Erfindung löst die Aufgabe ferner bei einer Vorrichtung der eingangs genannten
Art durch mindestens eine Auftragsdüse zum Aufbringen eines Beschichtungs
materials im wesentlichen als kontinuierlicher Materialstrang oder -streifen auf die
zu beschichtende Oberfläche.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermögli
chen die Herstellung einer Schutzschicht für Oberflächen, die einen konturen
scharfen seitlichen Rand und somit eine definierte Größe aufweist. Dadurch, daß
im Randbereich des aufgesprühten Beschichtungsmaterials ein kontinuierlicher oder
weitgehend kontinuierlicher Materialstrang oder Materialstreifen aufgebracht wird,
entsteht ein sauberer, konturenscharfer Rand, ohne daß einzelne Partikel oder
Tröpfchen (overspray) auf der Oberfläche aushärten. Der konturenscharfe
oversprayfreie Rand kann nach dem Aushärten einfach manuell erfaßt und
angehoben und die hergestellte Schutzschicht auf einfache Weise abgezogen
werden. Erfindungsgemäß wird eine größere Fläche durch Aufsprühen des
Beschichtungsmaterials beschichtet, während gleichzeitig oder nach dem
Aufsprühen im Bereich des äußeren Randes der aufgesprühten Beschichtung, in
dem einzelne aufgesprühte Flüssigkeitspartikeln vereinzelt angeordnet sein können,
mit Hilfe einer einen im wesentlichen kontinuierlichen Materialstrang oder -streifen
erzeugenden Auftragsdüse ein kantenscharfer und oversprayfreier Auftrag
hergestellt wird.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindunsgemäßen
Verfahrens ist vorgesehen, daß die mittels der Sprühdüse aufgesprühte Schutz
schicht und die mittels der Auftragsdüse aufgebrachte Schutzschicht aus
demselben Beschichtungsmaterial bestehen und sich vor der Aushärtung auf der
Oberfläche miteinander zu einer einzigen Schutzschicht verbinden. Die im
wesentlichen von der Temperatur abhängende Viskosität des Beschichtungs
materials ist dabei so gewählt, daß das mit der Sprühdüse aufgesprühte und das mit
der Auftragsdüse aufgebrachte Beschichtungsmaterial miteinander verfließen und
eine einzige Schicht bilden. Die im Randbereich aufgesprühten Partikeln verbinden
sich vollständig mit dem als im wesentlichen kontinuierlicher Materialstrang oder
-streifen aufgebrachten Beschichtungsmaterial.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen,
daß die mittels der Sprühdüse aufgesprühte Schutzschicht und die mittels der
Auftragsdüse aufgebrachte Schutzschicht eine solche Dicke aufweisen, daß eine
im ausgehärteten Zustand vollständig geschlossene, im wesentlichen wasser-, gas-
und staubundurchlässige und manuell abziehbare Schutzschicht gebildet ist. Eine
derartige Schutzschicht ist flüssigkeitsabweisend, löst sich jedoch in der Regel nicht
durch Kontakt mit Wasser auf und sorgt für einen zuverlässigen Transportschutz.
Eine besonders bevorzugte alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß das Beschichtungsmaterial als flacher,
sich mit zunehmenden Abstand von der Auftragsdüse verbreiternder Materialstreifen
aus der Auftragsdüse austritt. Ein derartiger flacher Materialstreifen kann definiert
im Randbereich der zuvor oder gleichzeitig aufgesprühten Beschichtung auf der
Oberfläche abgelegt werden. Im ausgehärteten Zustand kann die Schutzschicht dort
manuell aufgegriffen und abgezogen werden, ohne daß die Schutzschicht dabei
einreißen würde. Beispielsweise könnte eine Schlitzdüse oder eine besonders
gestaltete Düse mit einer im wesentlichen rechteckigen Austrittsöffnung eingesetzt
werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, daß im Randbereich des
auf die Oberfläche aufgesprühten Beschichtungsmaterials mehrere Materialstränge
oder -streifen aus mehreren Auftragsdüsen aufgebracht werden. Auf diese Weise
läßt sich ein relativ breiter Overspraybereich mit Beschichtungsmaterial überdecken.
Zur Erzeugung einer großflächigen Schutzschicht ist vorgesehen, daß das
Beschichtungsmaterial mit mehreren, benachbarten Sprühdüsen überlappend
aufgesprüht wird. Der Überlappungsbereich läßt sich dabei variieren; er hängt ab
von dem Druck des Beschichtungsmaterials in der Zuführleitung oder dem Abstand
der Sprühdüsen zueinander.
Eine weitere Fortbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die
Sprühdüse und die Auftragsdüse aus einer gemeinsamen Beschichtungsmaterial
quelle, aber durch zwei mindestens teilweise voneinander getrennte Beschichtungs
materialströme gespeist werden. Durch die zwei voneinander getrennten Beschich
tungsmaterialströme läßt sich in den jeweiligen Zuführleitungen ein voneinander
abweichender Druck einstellen. Der Druck des Beschichtungsmaterials in den
Zuführleitungen zur Sprühdüse wird dabei regelmäßig deutlich höher sein als der
Druck in der Beschichtungsmaterialzuführleitung zu der Auftragsdüse. Darüber
hinaus kann das Beschichtungsmaterial abwechselnd zu der Sprühdüse bzw. der
Auftragdüse zugeführt werden; regelmäßig wird - gemäß einer unten näher
beschriebenen bevorzugten Ausführungsform - zunächst das Material großflächig
aufgesprüht und anschließend im Randbereich mit der Auftragsdüse ein konturen
scharfer Rand erzeugt werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, daß der Druck in den
getrennten Beschichtungsmaterialströmen zu der Auftragsdüse bzw. der Sprühdüse
einstellbar oder einregelbar ist. Auf ähnliche Weise sind vorzugsweise die Mengen-
oder Volumenströme der getrennten Beschichtungsmaterialströme zu der
Auftragsdüse bzw. der Sprühdüse einstellbar oder einregelbar, so daß genau
vorgebbare Mengen an Beschichtungsmaterial auf eine bestimmte Fläche auftragbar
sind und somit die Dicke der Schutzschicht vorgebbar ist.
Durch Regelung der Temperatur des Beschichtungsmaterials auf einen gewünschten
Sollwert läßt sich die Fließfähigkeit oder Viskosität des Beschichtungsmaterials und
damit das Sprüh- bzw. Auftragsverhalten und somit bestimmte Eigenschaften der
Schutzschicht gezielt beeinflussen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders
umweltschonend, wenn das Beschichtungsmaterial auf Wasser basiert und das
Wasser während der Aushärtung verdunstet.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist
vorgesehen, daß das aus der Sprühdüse oder Auftragsdüse austretende Beschich
tungsmaterial einer Sprühstrahlüberwachung unterzogen wird, bei der das
austretende Beschichtungsmaterial in den Strahlengang eines Lichtbündels
eingebracht wird, die Unterbrechung des Lichtbündels mittels eines optischen
Sensors erfaßt und von einer Steuerungseinrichtung analysiert wird. Vor der
eigentlichen Erzeugung der Schutzschicht auf der Oberfläche wird der aus der
Sprühdüse austretende Sprühstrahl und/oder der aus der Auftragsdüse austretende
Materialstrang oder -streifen analysiert, um festzustellen, ob beispielsweise die
Breite eines Sprühfächers bzw. eines sich zunehmenden Abstand von der Austritts
öffnung der Auftragsdüse erweiternde Materialstrangs oder -streifens die
gewünschte Form hat. Falls die Sprühstrahlüberwachung ergibt, daß das Sprühbild
nicht optimal ist, kann ein Parameter wie etwa die Temperatur des Beschichtungs
materials oder der Druck des Beschichtungsmaterials in einer Zuführleitung zu der
Sprühdüse bzw. Auftragsdüse variiert oder die Düse gereinigt werden, bis das
gewünschte Sprühbild entsteht. Durch diese Maßnahmen kann sichergestellt
werden, daß eine gleichmäßig und ausreichend dicke Schutzschicht erzeugt wird.
Besonders vorteilhaft ist eine Verfahrensführung, bei der zuerst das Beschich
tungsmaterial aufgesprüht wird und daran anschließend im Randbereich des
aufgesprühten Beschichtungsmaterials der Materialstrang oder -streifen aufgebracht
wird. Auf diese Weise kann mit einem einzelnen Roboterarm zunächst großflächig
aufgesprüht werden und anschließend durch ein Abfahren des Randbereichs mit der
Auftragsdüse eine scharfe Randkontur erzeugt werden. Zweckmäßigerweise werden
zur Erzeugung einer großen Fläche mehrere im wesentlichen parallel zueinander
verlaufende Bahnen von Beschichtungsmaterial mit einer oder mehrerer Sprühdüsen
aufgesprüht. Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Sprühdüse und
Auftragsdüse mittels eines Roboterarms entlang vorprogrammierbarer Bewegungs
bahnen relativ zu der zu beschichtenden Oberfläche bewegt werden.
Die zuvor beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
gleichermaßen mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt, so daß zur
Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Beschreibungen der Vorteile des
erfindungsgemäßen Verfahrens Bezug genommen wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in vorteilhafter Weise dadurch fortgebildet,
daß Sprühdüse und Auftragsdüse an einem gemeinsamen Rahmen befestigt und
mittels eines Roboterarms relativ zur zu schützenden Oberfläche bewegbar sind.
Eine Weiterbildung sieht vor, daß mehrere Auftragsdüsen und Sprühdüsen jeweils
benachbart zueinander an dem Rahmen angeordnet und in verschiedenen
Abständen zueinander fixierbar sind.
Zur Einstellung unterschiedlicher Strömungsbedingungen, insbesondere unter
schiedlicher Drücke, ist gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vor
richtung vorgesehen, daß die Sprühdüse und Auftragsdüse durch zwei voneinander
getrennten Beschichtungsmaterialleitungen unabhängig voneinander mit Beschich
tungsmaterial gespeist werden. So kann für die Sprühdüse ein wesentlich höherer
Druck zweckmäßig sein als für die Auftragsdüse, aus der ein kontinuierlicher
Materialstrang austritt. Zur Einstellung eines gewünschten Drucks ist in jeder der
Beschichtungsmaterialleitungen ein Druckregler angeordnet, mit der Druck des
Beschichtungsmaterials in den Beschichtungsmaterialleitungen einstellbar ist.
Ein optisches System zur Sprühstrahlüberwachung wird vorzugsweise realisiert
durch eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtbündels und durch einen optischen
Sensor zur Erfassung auftreffenden Lichts und Bereitstellung eines elektrischen
Signals in Abhängigkeit von der Intensität des auftretenden Lichts und durch eine
mit dem optischen Sensor gekoppelte Steuerungseinrichtung zur Auswertung der
von dem Sensor erzeugten optischen Signalen zur Überwachung der von der
Auftragsdüse bzw. Sprühdüse abgegebenen Beschichtungsmaterialströmen. Die
Materialeigenschaften des Beschichtungsmaterials können durch eine Temperie
rungseinrichtung zur Temperierung günstig beeinflußt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das Verfahren ist nachstehend anhand eines
Ausführungsbeispiels erläutert. In der einzigen Figur ist eine Vorrichtung oder
Anlage zum Herstellen einer abziehbaren Schutzschicht für lackierte Oberflächen
von Kraftfahrzeugen oder deren Karosserien in einer schematischen Darstellung abgebildet.
Das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt im
wesentlichen zwei Sprühdüsen 2,4, eine Auftragsdüse 6, ein näher zu erläuterndes
Leitungssystem zur Versorgung der Sprüh- bzw. Auftragsdüse 2, 4, 6 mit
Beschichtungsmaterial sowie eine mit einer nicht dargestellten Beschichtungs
materialquelle verbundene Pumpe 8 zur Förderung des Beschichtungsmaterials.
Die Pumpe 8 ist ausgangsseitig mit einer Leitung 10 verbunden, an welche ein
Druckaufnehmer 12 zur Aufnahme des Drucks des Beschichtungsmaterials in der
Leitung 10 geschaltet ist. Leitung 10 geht in Strömungsrichtung des Beschichtungs
materials in zwei Teilleitungen über, in denen jeweils ein Filter 18 sowie Ventile
geschaltet sind, so daß das Beschichtungsmaterial je nach Stellung der Ventile
entweder durch den Filter 18 in Teilleitung 16 oder Filter 18 Teilleitung 14 gefördert
wird. In der sich an die Teilleitungen 14, 16 anschließenden Leitung 20 ist ein
weiterer Druckaufnehmer 22 geschaltet. Aus der Differenz der aufgenommenen
Druckwerte des Druckaufnehmers 22 und 12 kann ein Rückschluß auf den Zustand
des jeweiligen Filters 18 geschlossen werden. Leitung 20 enthält einen flexiblen
gegebenenfalls beheizbaren Schlauch 24.
Innerhalb eines Schrankes 26 ist im weiteren Verlauf der Leitung 20 eine
Volumenstrommeßzelle 28 angeordnet. Ein von der Volumenstrommeßzelle 28
bereitgestelltes Signal wird über eine Signalleitung (gestrichelt dargestellt) zu einem
zentralen Schaltkasten 30 in dem Schrank 26 übertragen. Der Schaltkasten 30 ist
mittels mehrerer ebenfalls schematisch und gestrichelt dargestellter Leitungen 32
mit einer Steuerungseinrichtung 34 verbunden, die ein Anzeigefeld und mehrere
Tasten und Schalter zur Eingabe von Befehlen ausgestattet ist und gegebenenfalls
mit einer zentralen Steuerungseinrichtung einer Produktionsanlage gekoppelt ist.
An einem T-Verteiler 36 geht die Leitung 20 über in zwei separate Beschichtungs
materialleitungen 38, 40. In beiden Beschichtungsmaterialleitungen 38, 40 ist
jeweils ein Membran-Druckregler 42 bzw. 44 sowie jeweils ein Druckaufnehmer 46,
48 geschaltet, so daß unterschiedliche Druckwerte im weiteren Verlauf der
Beschichtungsmaterialleitung 38 bzw. 40 eingestellt und meßtechnisch erfaßt
werden können. Die Druckregler 42, 44 und Druckaufnehmer 46, 48 sind über
ebenfalls gestrichelt dargestellte Signalleitungen mit dem Schaltkasten 30
gekoppelt. Die Beschichtungsmaterialleitung 40 führt mittels eines flexiblen und
thermisch isolierten Schlauchs 50 zu der Auftragsdüse 6. Die Beschichtungs
materialleitung 38 führt mittels eines Schlauchs 52 zu den beiden Sprühdüsen 2,
4, die über eine entsprechende Schaltung gleichzeitig oder wahlweise separat mit
Beschichtungsmaterial versorgt werden können.
Den Sprühdüsen 2, 4 und der Auftragsdüse 6 sind jeweils ein individuell pneuma
tisch betätigbares Auftragsventil zugeordnet, dessen Ventilnadel mittels eines
pneumatisch hin- und herbewegbaren Kolbens mit Druckluft relativ zu einem
Ventilsitz bewegbar sind, um die Beschichtungsmaterialzufuhr zu den Austrittsöff
nungen wahlweise unterbrechen bzw. freigeben zu können. Die Auftragsventile sind
mittels Druckluftleitungen 52 mit elektromagnetisch betätigbaren Magnetventilen
ansteuerbar, die ihrerseits mittels des Schaltkastens 30 und der Leitungen 32 mit
der Steuerungseinrichtung 34 ansteuerbar sind. Die Magnetventile sind an eine
Druckluftquelle 53 angeschlossen.
Die Sprühdüsen 2,4 und die Auftragsdüse 6 sind an einem gemeinsamen Rahmen
56 befestigt. Sie sind in verschiedenen Abständen relativ zueinander an dem
Rahmen 56 befestigbar. Hierzu können die Sprüh- bzw. Auftragsdüse 2, 4, 6
entlang einer Schiene verfahren werden und mit Hilfe von Klemmschrauben an
dieser fixiert werden. Der Rahmen 56 ist seinerseits an einem Roboterarm befestigt
(nicht dargestellt), der programmierbare Bewegungsbahnen ausführt, so daß die
Sprühdüsen 2, 4 bzw. die Auftragsdüse 6 entlang vorgebbarer Bewegungsbahnen
relativ zu einer zu beschichtenden Oberfläche, im Ausführungsbeispiel einem
Kraftfahrzeug bewegbar sind. In nicht dargestellter Weise können weitere
Sprühdüsen und Auftragsdüsen an dem Rahmen 56 befestigt werden, falls der
konkrete Anwendungsfall dies erfordert.
Zwei schematisch dargestellte Sprühstrahl-Überwachungseinrichtungen 58 dienen
zum Untersuchen der aus den Sprühpistolen 2, 4 austretenden Sprühstrahlen bzw.
des aus der Auftragsdüse 6 austretenden Materialstrangs oder des Material
streifens. Mit Hilfe des zuvor beschriebenen Roboterarms, können die Sprühdüsen
2, 4 bzw. die Auftragsdüse 6 so zu den Sprühstrahl-Überwachungseinrichtungen
58 gefahren werden, so daß eine Untersuchung möglich ist. Jede Sprühstrahl-
Überwachungseinrichtung 58 weist eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Licht
bündels, vorzugsweise einen Laser sowie einen von der Lichtquelle beabstandeten
optischen Sensor zur Erfassung auftreffenden Lichts und Bereitsstellung eines
elektrischen Signals in Abhängigkeit von der Intensität des auftretenden Lichts auf.
Das jeweilige Sprühbild kann z. B. in Hinblick auf eine gewünschte, vorgebbare
Breite in einem bestimmten Abstand von der Austrittsöffnung der jeweiligen
Sprühdüse 2, 4 bzw. Auftragsdüse 6 untersucht werden. Auch eine Ungleichmäßig
keit des Sprühbilds kann untersucht werden. Die von dem oder mehreren optischen
Sensoren bereitgestellten elektrischen Signale, die ein Maß für die Intensität des
auftreffenden Lichts darstellen, werden einer elektrischen oder elektronischen
Steuerungseinrichtung zur Auswertung der Signale übermittelt und dort verarbeitet,
um eine Information zu dem jeweiligen Sprühbild zu erhalten.
Eine mit Druckluft antreibbarer Luftmotor 60 treibt eiene rotierbare Bürste 62 an,
mit der die Austrittsöffnungen der Sprühdüsen 2, 4 bzw. der Auftragsdüse 6
gereinigt werden können, indem letztere mit Hilfe des Roboterarms zu der Bürste
62 gefahren werden. Der Luftmotor 60 ist mittels einer Signalleitung 64 ansteuer
bar.
Der Betrieb der Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind nachstehend
beschrieben:
Das flüssige Beschichtungsmaterial, bei dem es sich um eine wässrige Dispersion
oder dergleichen handeln kann, wird mit Hilfe der Pumpe 8 durch die Leitung 10
gefördert. Es strömt durch einen der Filter 18 in die Leitung 20 und durch die
Volumenstrommeßzelle 28. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird
zunächst Beschichtungsmaterial durch die Beschichtungsmaterialleitung 38 und den
Schlauch 52 zu den Sprühdüsen 2, 4 unter einem Druck von etwa bis zu 30 bar
gefördert. Durch die Sprühdüsen 2, 4 wird das Material flächig auf eine Fahrzeug
karosserie aufgebracht, indem die Sprühdüsen 2, 4 zusammen mit dem Rahmen 56
von einem Roboterarm entlang vorgegebener Bewegungsbahnen bewegt werden,
so daß ein gleichmäßiger Sprühauftrag des Beschichtungsmaterials auf die
Oberfläche aufgetragen wird. Beispielsweise können die Sprühdüsen 2, 4 entlang
im wesentlichen gerader Bewegungsbahnen hin- und herbewegt werden.
Nach Vervollständigung des Sprühauftrags werden die Auftragsventile der
Sprühventile 2, 4 geschlossen. Das Auftragsventil 6 wird in den Randbereich des
zuvor hergestellten Sprühauftrags gefahren und das Auftragsventil der Auftragsdüse
6 in die Öffnungsstelle gebracht, so daß Beschichtungsmaterial durch die
Beschichtungsmaterialleitung 40 und den Schlauch 50 durch die Auftragsdüse 6 in
Form eines im wesentlich als kontinuierlicher Materialstrang oder Materialstreifen
aus der Auftragsdüse 6 austretenden Strahls auf die Oberfläche aufgebracht wird.
Die Auftragsdüse 6 wird entlang des Randbereichs des aufgesprühten Beschich
tungsmaterials entlang gefahren, so daß eine vollständig geschlossene Schutz
schicht entsteht, die aus dem aufgesprühten Beschichtungsmaterial und dem
anschließend als kontinuierlicher Materialstrang oder -streifen aufgebrachten
Beschichtungsmaterial besteht. Aufgrund der Fließfähigkeit des Beschichtungs
materials vor der Aushärtung verbinden sich die durch die Sprühdüsen 2, 4
aufgesprühten und durch die Auftragsdüse 6 aufgebrachten Beschichtungs
materialen miteinander zu einer einzigen Schutzschicht. Diese härtet anschließend
aus. Sie kann dann zu einem späteren Zeitpunkt manuell von der Oberfläche
abgezogen werden.
Die aufgesprühte und mittels der Auftragsdüse 6 aufgebrachte Schutzschicht weist
eine solche Dicke auf, daß sie im ausgehärteten Zustand eine vollständig
geschlossene abziehbare Schutzschicht bildet. Der aus der Auftragsdüse 6
austretende Beschichtungsmaterialstrang oder -streifen kann beispielsweise durch
eine Schlitzdüse erzeugt werden; es sind auch andere Düsenformen einsetzbar.
Gemäß einer Variante des Verfahrens tritt Beschichtungsmaterial als flacher sich mit
zunehmendem Abstand von der Auftragsdüse verbreitender Materialstreifen aus der
Auftragsdüse aus.
Der Druck in den Beschichtungsmaterialleitungen 38, 14 ist mit Hilfe der Druckreg
ler 42, 44 einstellbar. Gleiches gilt für die Temperatur des Beschichtungsmaterials,
welches mit Hilfe einer nicht dargestellten Temperierungseinrichtung auf einen
gewünschten Sollwert einstell- oder einregelbar ist.
Vor dem eigentlichen Herstellen der Schutzschicht kann das jeweilige Sprühbild der
Sprühdüsen 2, 4 bzw. Auftragsdüse 6 mit Hilfe der Sprühstrahl-Überwachungsein
richtung 58 untersucht werden, wie zuvor beschrieben ist.
2
Sprühdüsen
4
Sprühdüsen
6
Auftragsdüse
8
Pumpe
10
Leitung
12
Druckaufnehmer
14
Teilleitung
16
Teilleitung
18
Filter
20
Leitung
22
Druckaufnehmer
24
Schlauch
26
Schrank
28
Volumenstrommeßzelle
30
Schaltkasten
32
Leitungen
34
Steuerungseinrichtung
36
T-Verteiler
38
Beschichtungsmaterial-Leitungen
40
Beschichtungsmaterial-Leitungen
42
Membran-Druckregler
44
Membran-Druckregler
46
Druckaufnehmer
48
Druckaufnehmer
50
Schlauch
52
Schlauch
53
Druckluftquelle
54
Druckluftleitungen
56
Rahmen
58
Sprühstrahl-Überwachungseinrichtung
60
Luftmotor
62
Bürste
64
Signalleitung
Claims (22)
1. Verfahren zum Herstellen einer abziehbaren Schutzschicht für Oberflächen,
insbesondere für lackierte Oberflächen von Kraftfahrzeugkarosserien,
bei dem ein flüssiges, aushärtbares Beschichtungsmaterial aus einer Sprühdüse (2,
4) auf die zu schützende Oberfläche aufgesprüht wird und dort eine flächige,
aushärtende Schutzschicht bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich des auf die Oberfläche aufgesprühten
Beschichtungsmaterials ein im wesentlichen als kontinuierlicher Materialstrang oder
-streifen aus einer Auftragsdüse (6) austretendes Beschichtungsmaterial auf die zu
beschichtende Oberfläche aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittels der Sprühdüse (2, 4) aufgesprühte Schutz
schicht und die mittels der Auftragsdüse (6) aufgebrachte Schutzschicht aus
demselben Beschichtungsmaterial bestehen und sich vor der Aushärtung auf der
Oberfläche miteinander zu einer einzigen Schutzschicht verbinden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die mittels der Sprühdüse (2, 4) aufgesprühte
Schutzschicht und die mittels der Auftragsdüse (6) aufgebrachte Schutzschicht eine
solche Dicke aufweisen, daß eine im ausgehärteten Zustand vollständig ge
schlossene, im wesentlichen wasser-, gas- und staubundurchlässige und manuell
abziehbare Schutzschicht gebildet ist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial als flacher, sich mit
zunehmenden Abstand von der Auftragsdüse verbreiternder Materialstreifen aus der
Auftragsdüse (6) austritt.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich des auf die Oberfläche aufgesprühten
Beschichtungsmaterials mehrere Materialstränge oder -streifen aus mehreren
Auftragsdüsen (6) aufgebracht werden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial mit mehreren, benach
barten Sprühdüsen (2, 4) überlappend aufgesprüht wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (2, 4) und die Auftragsdüse (6) aus
einer gemeinsamen Beschichtungsmaterialquelle, aber durch zwei voneinander
getrennte Beschichtungsmaterialströme gespeist werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in den getrennten Beschichtungsmaterial
strömen zu der Auftragsdüse (6) bzw. der Sprühdüse (2, 4) einstellbar oder
einregelbar ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mengen- oder Volumenströme der getrennten
Beschichtungsmaterialströme zu der Auftragsdüse (6) bzw. der Sprühdüse (2, 4)
einstellbar oder einregelbar ist.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Beschichtungmaterials auf einen
gewünschten Sollwert einregelbar ist.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmaterial auf Wasser basiert und
das Wasser während der Aushärtung verdunstet.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Sprühdüse (2, 4) oder Auftragsdüse (6)
austretende Beschichtungsmaterial einer Sprühstrahlüberwachung unterzogen wird,
bei der das austretende Beschichtungsmaterial in den Strahlengang eines
Lichtbündels eingebracht wird, die Unterbrechung des Lichtbündels mittels eines
optischen Sensors erfaßt und von einer Steuerungseinrichtung (34) analysiert wird.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zuerst das Beschichtungsmaterial aufgesprüht wird
und daran anschließend im Randbereich des aufgesprühten Beschichtungsmaterials
der Materialstrang oder -streifen aufgebracht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im wesentlichen parallel zueinander
verlaufende Bahnen von Beschichtungsmaterial mit einer oder mehrerer Sprühdüsen
(2, 4) aufgesprüht werden.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (2, 4) und Auftragsdüse (6) mittels
eines Roboterarms entlang vorprogrammierbarer Bewegungsbahnen relativ zu der
zu beschichtenden Oberfläche bewegt werden.
16. Vorrichtung zum Herstellen einer abziehbaren Schutzschicht für Ober
flächen, insbesondere für lackierte Oberflächen von Kraftfahrzeugkarosserien und
insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden
Ansprüche, mit einer aus einer Beschichtungsmaterialquelle mit flüssigem
Beschichtungsmaterial versorgbaren Sprühdüse (2, 4) zum Aufsprühen eines
flüssigen, aushärtbaren Beschichtungsmaterials auf die zu schützende Oberfläche,
wobei die Sprühdüse (2, 4) und die Oberfläche relativ zueinander bewegbar sind,
gekennzeichnet durch mindestens eine Auftragsdüse (6) zum Aufbringen eines
Beschichtungsmaterials im wesentlichen als kontinuierlicher Materialstrang oder -
streifen auf die zu beschichtende Oberfläche.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß Sprühdüse (2, 4) und Auftragsdüse (6) an einem
gemeinsamen Rahmen (56) befestigt und mittels eines Roboterarms relativ zur zu
schützenden Oberfläche bewegbar sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Auftragsdüsen (6) und Sprühdüsen (2, 4)
jeweils benachbart zueinander an dem Rahmen (56) angeordnet und in ver
schiedenen Abständen zueinander fixierbar sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (2, 4) und Auftragsdüse (6) durch zwei
voneinander getrennten Beschichtungsmaterialleitungen (38, 40) unabhängig
voneinander mit Beschichtungsmaterial gespeist werden.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Beschichtungsmaterialleitungen (38, 40)
ein Druckregler (42, 44) angeordnet ist, mit denen der Druck des Beschichtungs
materials in den Beschichtungsmaterialleitungen (38, 49) einstellbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
gekennzeichnet durch eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtbündels und durch
einen optischen Sensor zur Erfassung auftreffenden Lichts und Bereitstellung eines
elektrischen Signals in Abhängigkeit von der Intensität des auftretenden Lichts
und durch eine mit dem optischen Sensor gekoppelte Steuerungseinrichtung (34)
zur Auswertung der von dem Sensor erzeugten optischen Signalen zur Über
wachung der von der Auftragsdüse bzw. Sprühdüse abgegebenen Beschichtungs
materialströmen.
22. Vorrichtung nach einem vorstehenden Ansprüche 16 bis 21,
gekennzeichnet durch eine Heizungseinrichtung zur Temperierung des Beschich
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