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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Erfindung betrifft Pulverlackierungsvorrichtungen gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
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Der technische Bereich kann allgemein als Bereich der Pulverlackierung umschrieben werden. Die etablierten Wechselwirkungen von Pulver, Aufladungsmethode, Hülsendesign und Pulver-Additiven werden zum Beispiel in der
DE 697 15 082 T2 veranschaulichend umrissen.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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Gattungsgemäße Vorrichtungen und Zubehör werden von der Anmelderin schon länger entwickelt und vertrieben. So offenbaren verschiedene Schutzrechtsanmeldungen der Anmelderin Maßnahmen, Zubehör und Vorrichtungen, welche hier einschlägig sind.
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In einer Weiterentwicklung wurden Vorrichtungen mit tribostatischem Düsenkopf gefertigt, welche erstmals ein wirksames, mehrfaches Lackieren mit Hilfe eines Pulver-Gas-Gemisches erlaubte. Nachteilig musste hierbei für jeden einzelnen Pulverlack eine neue Düsen-Kombination mit einer passenden Vorrichtung gekoppelt werden. Mit weitergehender Forschung hat die Anmelderin eine Mehrkopf-Düse entwickelt, welche verschiedene Pulver auch über verschiedene Düsen ausbringen kann.
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Nachteilig war bei der vorgeschlagenen Lösung, dass ein einzelner Operateur für einen Pulverwechsel immer noch eine Anlage zerlegen bzw. gezielt umrüsten oder doch zumindest einstellen muss. In der industriellen Praxis war der übliche Lösungsweg sehr pragmatischer Natur: Die verschiedenen Lackschichten wie zum Beispiel Grundierung und Decklack, auch Base-coat und Top-coat genannt, wurden in einem Pulver-in-Pulver-System von zwei verschiedenen Arbeitern an verschiedenen Stationen aufgebracht. Hierbei bezeichnet 'Pulver-in-Pulver' das Aufbringen mindestens zweier, bevorzugt mehrerer, Pulverlackschichten, welche gemeinsam abschließend in einem Einbrenn-Vorgang eingebrannt werden. Die Aufbringung solcher Schichten an zwei Stationen mit je einem Arbeiter pro Pulverlacksorte erhöht nachteilig die Produktionskosten und bringt das Problem mit sich, das gerade Kleinserien nur mit sehr hohem Preis zugänglich sind. Insbesondere die Rüstzeiten erhöhen hier massiv die Kosten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Pulverlackierungs-Vorrichtung bereitzustellen, welche trotz kostengünstiger Handhabbarkeit eine einfachere Pulver-in-Pulver-Beschichtung bereitzustellen vermag.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß ist die verbesserte Pulverlackierungsvorrichtung, aufweisend mindestens eine Düse zur mehrfachen Ausbringung verschiedener, geladener Pulverlacke in einem Gasstrom, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverlackierungsvorrichtung mindestens einen Wipp-Taster aufweist, mit welchem eine Steuer- und Regelbaugruppe der Pulverlackierungsvorrichtung zwischen zwei verschiedenen, auswahlbaren Pulvern hin- und herschaltbar ist.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILHAFTER MERKMALE
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Eine erfindungsgemäße, verbesserte Pulverlackierungsvorrichtung aufweisend mindestens eine Düse zur mehrfachen Ausbringung verschiedener, geladener Pulverlacke in einem Gasstrom, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverlackierungsvorrichtung mindestens einen Wipp-Taster aufweist, mit welchem eine Steuer- und Regelbaugruppe der Pulverlackierungsvorrichtung zwischen zwei verschiedenen, auswahlbaren Pulvern hin- und herschaltbar ist.
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Durch einen Wipp-Taster, welcher in Null-Stellung keinen Steuerkreis schließt, kann immer nur ein Steuerkreis aktiviert werden, in dem der Wipp-Taster gegen eine dauerhafte Gegenkraft herabgedrückt wird. So lange ein ausreichender Druck ausgeübt wird, bleibt der entsprechende Steuerkreis geschlossen. Loslassen des Wipp-Tasters führt zum Zurückschnellen des Tasters in die Nullstellung. Bevorzugt sind die schließbaren Steuerkreise über farbig eindeutige, kontraststarke Markierungen und/oder Zahlen gekennzeichnet.
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Bevorzugt ist der Wipp-Taster in Griffnähe einer Bedieneinheit positioniert und kann nur mit einem Daumen bedient werden; dies hat den Vorteil, dass naturgemäß immer nur ein Steuerkreis geschlossen werden kann.
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Bevorzut ist die Pulverlackierungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Düse als tribostatische Düse ausgebildet ist. Tribostatische Vorrichtungen haben den Vorteil, dass kein aktiver, elektrischer Strom aus einem Stromnetz angepasst oder eingebracht werden muss, was explosions-gefährdete Applikationen erleichtert. Die Anmelderin hat mehrere, vorteilhafte Düsen dieser Art entwickelt, welche besonders bevorzugt in dem hier beanspruchten Gegenstand Anwendung finden können.
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Bevorzugt ist die Pulverlackierungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Düse zuflussseitig mit mindestens zwei Schläuchen verbunden ist, wobei die Schläuche zuflussseitig mit einer Pulverlack-Gasgemisch-Zuführung verbunden sind und die Pulverlack-Gasgemisch-Zuführung mit der Steuer- und Regel-Baugruppe verbunden ist, welche wiederum mit dem Wipp-Taster schaltbar verbunden ist.
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Besonders bevorzugt ist hierbei die Pulverlackierungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Schläuche zuflusseitig jeweils an einen zugeordneten Pulverlack-Vorratsbehälter angeschlossen sind und jeweils nur eine Pulverlacksorte führen. Das Führen separater Lacksorten in zugeordneten Schläuchen bis zur Düse hin macht bei Wechsel der Lacksorte extrem kurze Spülzeiten zugänglich, da lediglich das in der Düse verbliebene Restpulver des ersten Lackes mit dem Pulver des nächsten Lackes ersetzt werden muss.
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Bevorzugt ist die Pulverlackierungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverlackierungsvorrichtung mindestens eine pneumatische Fluidisierungs- und Entnahme-Einrichtung aufweist, welche mit einem Pulverlack-Vorratsbehälter gekoppelt ist und mindestens drei Ventile aufweist, wobei die Ventile steuernd, bevorzugt steuernd und regelnd, mit einem Fluidisierungs-Luftstrom, einen Transport-Luftstrom und einen Tribo-Luftstrom verbunden sind.
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Bevorzugt ist die Pulverlackierungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die drei Luftströme abflusseitig zur Fluidisierungs- und Entnahme-Einrichtung bis zur Düse reichend ausgebildet sind.
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Bevorzugt ist die Pulverlackierungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Luftstrom eine Zusatzluft mit zugeordnetem Ventil zuflusseitig zum Förderluftstrom angeschlossen ist, wobei die Zusatzluft den Druck des Förderluftstromes erhöhend oder erniedrigend über ein gekoppeltes Ventil steuerbar ist. Die Zusatzluft ermöglicht vorteilhaft eine Variation des im Förderluftstrom herrschenden Gesamtdrucks; Pulsationen, welche als harmonische Oberschwingung des Fluidstroms bei bestimmten Leitungslängen auftreten können, können durch Steuern des Gesamtdruckes verringert und vermieden werden. Die Pulver-Förderung wird dadurch gleichmäßiger und die Lackier-Ergebnisse weisen eine deutlich geringere Fehlerquote auf.
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Bevorzugt ist die Pulverlackierungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Düse an einer manuell von einer Person handhabbaren Vorrichtung angeordnet ist, wobei die manuell handhabbare Vorrichtung ausgewähtl ist aus der Gruppe bestehend aus Handpistole, Becherpistole, teleskopierbare Lanze, Lackierpistiolen-Griff, Pistolen-Griff mit verlängertem Laufsegment zur beabstandeten Ausbringung von Pulern in Werkstückinnenbereichen, Hand-Lanze, Lanze mit zentrischer Kernstange und radial auskragenden Abstandhalter-Borstenköpfen und Lanze mit Mehrfach-Düsenkopf. Besonders bevorzugt wird hier eine der von der Anmelderin entwickelten, manuell handhabbaren Vorrichtungen verwendet.
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Bevorzugt ist die Pulverlackierungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverlackierungsvorrichtung als von einem Mann verfahrbares Modul ausgebildet ist, welches mindestens zwei Pulverlack-Vorratsbehälter aufweist und nur pneumatische Steuer- und Regelbaugruppen aufweist und zuflusseitig einen Druckluftanschluss und einen Erdungsanschluss aufweist.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen. Es versteht sich, dass die vorbeschriebenen Merkmale und Vorteile und nachfolgenden Ausführungsbeispiele nicht beschränkend aufzufassen sind. Vorteilhafte, zusätzliche Merkmale und zusätzliche Merkmalskombinationen, wie sie in der Beschreibung erläutert sind, können im Rahmen der unabhängigen Ansprüche im beanspruchten Gegenstand sowohl einzeln als auch abweichend kombiniert verwirklicht werden, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen würde.
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DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG AN HAND VON AUSFÜHRUNGBEISPIELEN
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In konkreter, vorteilhafter Ausführungsform wurde eine erfindungsgemäße Pulverlackierungsvorrichtung, aufweisend eine Düse zur mehrfachen Ausbringung verschiedener, geladener Pulverlacke in einem Gasstrom, verwendet, wobei
- – die Pulverlackierungsvorrichtung mindestens einen Wipp-Taster aufweist,
- – mit dem Wipp-Taster eine Steuer- und Regelbaugruppe der Pulverlackierungsvorrichtung zwischen zwei verschiedenen, auswahlbaren Pulvern hin- und herschaltbar ist,
- – die Düse als tribostatische Düse ausgebildet ist
- – die Düse zuflussseitig mit zwei Schläuchen verbunden ist, wobei die Schläuche zuflussseitig mit einer Pulverlack-Gasgemisch-Zuführung verbunden sind und die Pulverlack-Gasgemisch-Zuführung mit der Steuer- und Regel-Baugruppe verbunden ist, welche wiederum mit dem Wipp-Taster schaltbar verbunden ist
- – die zwei Schläuche zuflusseitig jeweils an einen zugeordneten Pulverlack-Vorratsbehälter angeschlossen sind und jeweils nur eine Pulverlacksorte führen
- – die Pulverlackierungsvorrichtung zwei pneumatische Fluidisierungs- und Entnahme-Einrichtungen aufweist, die jeweils mit einem Pulverlack-Vorratsbehälter gekoppelt sind und mindestens drei Ventile aufweisen, wobei die Ventile steuernd, bevorzugt steuernd und regelnd, mit einem Fluidisierungs-Luftstrom, einen Transport-Luftstrom und einen Tribo-Luftstrom verbunden sind und die drei Luftströme abflusseitig zur Fluidisierungs- und Entnahme-Einrichtung bis zur Düse reichend durch Schläuche geführt sind
- – als weiterer Luftstrom eine Zusatzluft mit zugeordnetem Ventil zuflusseitig zum jeweiligen Förderluftstrom angeschlossen ist, wobei die Zusatzluft den Druck des Förderluftstromes erhöhend oder erniedrigend über ein gekoppeltes Ventil steuerbar ist
- – die Düse an einer manuell von einer Person handhabbaren Vorrichtung angeordnet ist, wobei die manuell handhabbare Vorrichtung als Hand-Lanze ausgeführt ist
- – die Pulverlackierungsvorrichtung als von einem Mann verfahrbares Modul ausgebildet ist, welches als bis zu 50 Kilogramm schweres Gestell mit 4 Dreh-Rollen verfahrbare Vorrichtung ausgebildet ist, zwei Pulverlack-Vorratsbehälter-Halterungen umfasst und ausschließlich pneumatische Steuer- und Regelbaugruppen aufweist
- – die Pulverlackierungsvorrichtung zuflusseitig einen Druckluftanschluss und einen Erdungsanschluss aufweist.
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Mit der vorbeschriebenen Vorrichtung wurden ein grauer Epoxy-Grundlack sowie ein Polyester-Decklack direkt nacheinander auf verschiedene Substrate aufgebracht:
Ein metallisches Test-Werkstück (400 Gramm Gewicht; 3 mm starkes Stahlblech) mit Einformungen, Hinterschnitten und einem umgriffenen Innenvolumen konnte unter 60 Sekunden mit zwei optisch vollflächig und umfassend deckenden Schichten versehen werden. Nach Einbrennen bei 200°C wies das Werkstück eine hoch glänzende, einheitliche Schicht auf, welche durch glatte, glänzende Außenhaut gekennzeichnet war und den Epoxy-Grundlack nicht mehr erkennen ließ.
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Weiterhin wurden einseitig imprägnierte, handtellergroße Zellulose-Substrate auf die gleiche Art beschichtet und ausgehärtet.
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Die Schichtficken lagen durchgängig im Bereich um 5 Mikrometer; längere Expositionszeiten ließen dickere Schichtdicken zu. Bis zu 400 Mikrometer dicke Verbundschichten konnten gezielt aufgebracht werden. Wesentlich war hierbei, dass der Grund-Lack mit hoher Reibladung aufgebracht wurde, während der Decklack mit schwächerer Ladung aufgebracht wurde. Vor diesem Hintergrund offenbart die vorliegende Beschreibung auch ein Verfahren zur Aufbringung mindestens zweier Lackpulver, bei dem der erste Lack mit hoher und die nachfolgenden Lacke mit abfallender Ladungsstärke auf einem Werkstück aufgebracht werden; besonders bevorzugt wird hierbei die Pulvermenge und auch die Pulverladung zweier Lacksorten auf einen optimalen Verhältniswert geregelt. Die so lackierten Zellulose-Substrate zeigten hoch glänzende, einheitlich farbige Schichten, welche auch bei Biege- und Drucktest keine Exfolierung aufwiesen. Vor diesem Hintergrund offenbart die vorliegende Anmeldung ebenso tribostatisch im P-i-P-Verfahren beschichtete Zelluloseträger, wie sie auch in Visitenkarten oder Flyern Verwendung finden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Etablierte Pulverlackierungsvorrichtungen sehen eine Pulver-in-Pulver-Lackierung regelmäßig in separaten Stationen je Pulver vor und weisen somit nachteilig hohe Personal-Kosten und Rüst-Kosten auf.
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Aufgabe war es daher, diese Nachteile zu überwinden und eine preisgünstige Fertigung in Kombination mit vereinfachter Handhabung bereitzustellen.
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Die Lösung erfolgt durch eine Pulverlackierungsvorrichtung mit Wipp-Taster, wobei der Wipp-Taster über eine pneumatische Steuer- und Regelbaugruppe zwischen zwei verschiedenen, auswahlbaren Pulvern hin- und herschaltbar ist. Die Bedienung des in Null-Stellung schließenden Tasters, welcher direkt am Griff über den Daumen des Nutzers bedienbar ist, bietet erstmals die Möglichkeit, zwischen mindestens zwei Pulverlack-Sorten hin- und herzuschalten, wobei jeweils immer nur eine Lacksorte aufbringbar ist und bei Loslassen des Tasters eine Ausbrinung sofort unterbrochen wird.
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Überraschender Weise erwies sich eine solche Bedien-Mimik als extrem sicher und ermöglichte auch bei ungelerntem Personal eine zuverlässige, schnelle und effiziente Bedienung mit niedrigster Ausschussrate.
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Mithin bietet die hier vorgeschlagene Lösung in gewerblicher Anwendung den Vorteil, mit weniger Personal, so gut wie gar keiner Rüstzeit und deutlich gesenkter Fehlerquote – insbesondere Kleinserien sowie Sonder- und Testlackierungen – im Pulver-in-Pulver-Verfahren (auch P-i-P-Verfahren genannt) zu lackieren, bei dem ein abschließender Einrennvorgang die zuvor aufgetragenen Pulverschichten gemeinsam aushärtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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