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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Bauteils,
bei welchem das Bauteil mit wenigstens einer mittels Beaufschlagung
von UV-Licht aushärtbaren Beschichtungslage oder Lackierung
versehen wird, welche in einer einen im Wesentlichen kugelförmigen
oder ellipsoiden Innenraum aufweisenden Belichtungskammer mit UV-Licht
beaufschlagt wird. Zudem betrifft die Erfindung eine Beschichtungsvorrichtung.
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Zum
Beschichten, insbesondere beispielsweise zum Lackieren von Bauteilen
ist es heutzutage üblich, Lacke oder ähnliche
Stoffe bzw. Stoffgemische zu verwenden, welche nach dem Auftragen
auf das entsprechende Bauteil ausgehärtet werden müssen.
Oftmals werden auch so genannte UV-aushärtbare Lacke bzw.
Stoffe verwendet, welche mittels UV-Strahlung aushärtbar
sind. Die UV-Aushärtung kann dabei in eigens konstruierten
Belichtungskammern stattfinden. Zur Herstellung von voll durchgehärteten
dünnen Lackschichten, bzw. Lacken mit guter Festigkeit,
insbesondere Kratzfestigkeit, ist in aller Regel die Aushärtung
unter Ausschluss von Luftsauerstoff erforderlich. So sind Belichtungskammern
bekannt, die aufgrund ihrer Ausgestaltung in sehr guter Weise die
Aushärtung von UV-aushärtbaren Lacken unter Schutzgas
gewährleisten, wie beispielsweise in der
DE 2008 014 378 A1 offenbart.
Die voneinander zeitlich und örtlich getrennt stattfindenden
Prozesse der Beschichtung oder Lackierprozess, wie das Aufbringen
der jeweiligen Schichten und ein anschließendes chemisches
Aushärten und/oder ein Aushärten mittels UV-Licht
stellen jeweils unterschiedliche Ansprüche an die Umgebung.
Hierdurch ist der entsprechende Gesamtprozess oftmals kostspielig
und zeitraubend.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beschichten
eines Bauteils, bei welchem das Bauteil mit wenigstens einer mittels
Beaufschlagung von UV-Licht aushärtbaren Beschichtungslage
oder Lackierung versehen wird, welche in einer einen im Wesentlichen
kugelförmigen oder ellipsoiden Innenraum aufweisenden Belichtungskammer
mit UV-Licht beaufschlagt wird, bereitzustellen, welches zeitsparend
und benutzerfreundlich abläuft und wobei Kosten eingespart
werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen
Weiterbildung der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen
angegeben.
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Um
ein Verfahren zum Beschichten eines Bauteils der oben genannten
Art bereitzustellen, welches zeitsparend, kostengünstig
und anwenderfreundlich durchgeführt wird, ist es erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die wenigstens eine Beschichtungslage bzw. Lackieranlage in
einem Beschichtungsraum, welcher zugleich die Belichtungskammer zum
Härten des aufgetragenen Lacks umfasst, auf das Bauteil
aufgebracht wird. Hierdurch können Zeit und Kosten gespart
werden, da kein zeitraubender Transport des Bauteils zwischen unterschiedlichen Räumen
mehr notwendig ist. Die entsprechende Beschichtung und die Aushärtung
mittels UV-Licht können nun integriert in ein und demselben
Raum stattfinden.
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In
weiterer Ausgestaltung ist es von Vorteil, dass das UV-Licht durch
sphärisch über der Innenwand der Belichtungskammer
verteilt angeordnete UV-Lampen erzeugt wird, deren Licht konzentrisch auf
einen Mittelpunkt oder eine Längsachse der Belichtungskammer
fokussiert wird. Dies ermöglicht eine ideale Belichtung
und damit auch Aushärtung des auszuhärtenden Lacks
oder Beschichtungslage auf dem Bauteil. Weitere vorteilhaftere Ausgestattungen
einer in der Erfindung anwendbaren Belichtungskammer sind in der
DE 10 2008 014 378
A1 beschrieben.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, wenn wenigstens eine Beschichtungslage in der
Belichtungskammer auf das Bauteil aufgebracht wird. So ist die räumliche Integrierung
von Beschichtung bzw. Lackierung und Aushärtung auf noch
bessere Weise gewährleistet. Die entsprechenden Bauteile
müssen nun nach dem Aufbringen der Beschichtung nicht einmal
mehr in die Belichtungskammer transportiert werden, da sie sich schon
in selbiger befinden.
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In
weiterer Ausgestaltung wird dabei das Bauteil während der
Beschichtung und/oder während der Beaufschlagung von UV-Licht
von einem inerten Gas umgeben. Somit können sowohl die
Beschichtung als auch die Aushärtung mittels UV-Licht unter inertisierenden
Bedingungen ablaufen, was die Qualität der Beschichtung
sehr verbessert. Besonders bevorzugt werden die Lackierung und die
UV-Härtung des Lacks unter Schutzgas durchgeführt,
insbesondere in der gleichen Schutzgas-Atmosphäre.
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Vorteilhafterweise
wird dabei in die Belichtungskammer ein inertes Gas eingeleitet.
Die fehlende inhibierende Wirkung von Sauerstoff bewirkt somit in
der Belichtungskammer eine gute Beschleunigung und Verbesserung
der Strahlenhärtung.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, wenn in den Beschichtungsraum ein inertes Gas,
d. h. ein Gas welches keine Radikalfänger, wie insbesondere
Sauerstoff, enthält, eingeleitet wird. Hierdurch können
Beschichtung und Aushärtung in demselben Raum unter den
gleichen inerten Bedingungen ablaufen. Es wird ein geschlossenes
System erzeugt, welches nur in Ausnahmesituationen, bzw. zum Beschicken
und Entfernen mit Bauteilen geöffnet wird.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung wird dabei als inertes Gas Helium benutzt.
Die geringe Dichte des He kann in vorteilhafter Weise dazu genutzt
werden, die Schleusentechnik wesentlich zu vereinfachen. Der Beschichtungsraum
und die Belichtungskammer werden besonders bevorzugt nach oben gasdicht ausgestaltet,
wobei die Zuführöffnung für die Bauteile unten
liegt. In besonders vorteilhafter Ausgestaltung braucht keine Schleusentechnik
mehr angewendet zu werden. Die Beschichtung und das Aushärten können
in einem eigenen, heliumgefüllten Beschichtungsraum bzw.
einer heliumgefüllten Belichtungskammer räumlich
integriert stattfinden. Bestenfalls bleiben die entsprechenden Räumlichkeiten
grundsätzlich mit dem inerten Gas, vorzugsweise Helium, befüllt
und werden nur in besonderen Situationen, wie beispielsweise anlässlich
von Wartungsarbeiten, von dem inerten Gas bzw. insbesondere von
Helium befreit.
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Dabei
ist es von Vorteil, wenn ein Behälter oberhalb der Belichtungskammer
und/oder des Beschichtungsraums gegebenenfalls zum Speichern des
inerten Gases genutzt wird. Auf diese Art und Weise kann zum Beispiel
zwecks Wartungsarbeiten das inerte Gas, beispielsweise das Helium,
in den Behälter geleitet werden, um die Belichtungskammer und/oder
den Beschichtungsraum vorübergehend von dem inerten Gas
zu befreien.
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Für
die gemeinsame Funktion der Lackierung und UV-Belichtung ist es
von Bedeutung, dass die UV-Lampen oder UV-Licht-Spiegel, bzw. die Wände
der Belichtungskammer nicht mit Lack aus dem Lackierprozess, der
nicht auf dem Bauteil abgeschieden wird (sog. Overspray), zugesetzt
werden. Daher wird der Lackierprozess so eingestellt, dass der Overspray
von den Lampen, Spiegeln und Wänden weggeleitet wird. Hierzu
wird die Strömung des Inertgases in geeigneter Weise geleitet.
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Vorteilhafterweise
strömt eine laminare Strömung des inerten Gases
gegebenenfalls durch wenigstens eine durchlässige Raumbegrenzung
des Beschichtungsraums und/oder der Belichtungskammer. Wesentlich
ist dabei, dass sich beim Lackierprozess eine entlang des Bauteils
angeordnete laminare Strömung bildet. Diese laminare Strömung,
insbesondere auf der Bauteiloberfläche, wird zur Aufnahme
und dem Wegleiten von Overspray genutzt. Besonders bevorzugt ist
die laminare Inertgasströmung in Richtung auf die unten
liegende Öffnung des Beschichtungsraumes gerichtet. Das
Wegleiten von Overspray von den UV-Lampen, Spiegeln und Wänden
der Belichtungskammer kann durch eine Vielzahl von Inertgasdüsen
in den Wänden der Belichtungs-, bzw. Beschichtungsraums
unterstützt werden.
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Damit
ist auch die Overspray-Aufnahme räumlich integriert, kostensparend
und zeitsparend durchführbar.
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In
weiterer Ausgestaltung wird wenigstens eine Beschichtungslage mittels
eines Lackierroboters aufgebracht. Hierdurch kann die Beschichtung
in inertisierter Umgebung räumlich integriert mit der UV-Licht-Aushärtung
automatisiert stattfinden.
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Dabei
ist es von Vorteil, wenn wenigstens ein mit einer Teflonschicht
verspiegelter Lackierroboter genutzt wird. Die Teflonschicht verhindert
dabei sowohl Schädigungen der Lackierroboter beispielsweise
durch die UV-Strahlung oder Lackierungsspritzer als auch eine Reduktion
der UV-Strahlung, da durch die Verspiegelung eine Reflexion der
UV-Strahlung erreicht wird.
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In
weiterer Ausgestaltung wird wenigstens ein Lackierroboter während
der Beaufschlagung des UV-Lichts im Innenraum der Belichtungskammer
zwischen den UV-Lampen positioniert. Alternativ oder auch gleichzeitig
wird wenigstens ein Lackierroboter während der Beaufschlagung
des UV-Lichts aus der Belichtungskammer entfernt. Somit kann verhindert werden,
dass die Lackierroboter während der Beaufschlagung des
UV-Lichts einen Schatten werfen, welcher die Aushärtung
der Beschichtung negativ beeinflusst. Außerdem können
die Lackierroboter so besser geschützt werden.
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In
weiterer Ausgestaltung wird wenigstens eine Beschichtungslage oder
Lack mittels einer Lackierglocke aufgebracht. Somit werden die bekannten
technischen Vorteile der Lackierglocke genutzt, um räumlich
integriert mit der UV-Strahlenaushärtung die Beschichtung
des Bauteils vorzunehmen.
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Dabei
ist es von Vorteil, dass die Lackierglocke mittels eines Lenkgases
betrieben wird. Wenn zum Betreiben der Lackierglocke Helium als
Lenkgas genutzt wird, bleibt die inerte Umgebung während
der Beschichtung in verbesserter Weise konstant. Wenn Helium als
inertes Gas eingesetzt wird, kann somit zum Betreiben der Lackierglocke
dasselbe Gas genutzt werden.
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Vorteilhafterweise
wird bevorzugt ein im Kraftfahrzeugbau einsetzbares Bauteil beschichtet, wobei
besonders bevorzugt eine Kraftfahrzeugkarosserie beschichtet wird.
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Des
Weiteren betrifft die Erfindung eine Beschichtungsvorrichtung zum
Durchführen eines Verfahrens mit wenigstens einem der oben
beschriebenen Merkmale. In weiterer Ausgestaltung ist es dabei von
Vorteil, wenn die Beschichtungsvorrichtung derart ausgestaltet ist,
dass mehrere Verfahren wie oben beschrieben parallel in jeweiligen
UV-Puls-Beschichtungsmodulen durchführbar sind. Hierdurch
kann in verbesserter Weise in großem Umfang kostensparend
und zeitsparend das erfindungsgemäße Verfahren
durchgeführt werden bzw. die entsprechende erfindungsgemäße
Beschichtungsvorrichtung genutzt werden.
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Vorteilhafterweise
sind dabei wenigstens zwei UV-Puls-Beschichtungsmodule mittels eines Fördermittels
miteinander verbunden. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische geschnittene Seitenansicht auf eine Beschichtungsvorrichtung
zum Durchführen eines Verfahrens zum Beschichten eines
Bauteils, wobei das Bauteil mit wenigstens einer mittels Beaufschlagung
von UV-Licht aushärtbaren Beschichtungslage versehen wird,
welche in einer einen im Wesentlichen kugelförmigen oder
ellipsoiden Innenraum aufweisenden Belichtungskammer mit UV-Licht
beaufschlagt wird, wobei die Beschichtungslage in einem Beschichtungsraum,
welcher die Belichtungskammer umfasst, auf das Bauteil aufgebracht
wird;
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2 eine
vereinfachte Darstellung einer schematischen geschnittenen Seitenansicht
einer Beschichtungsvorrichtung, in dem ein Verfahren zum Beschichten
eines Bauteils durchführbar ist, wobei das Bauteil mit
wenigstens einer mittels Beaufschlagung von UV-Licht aushärtbaren
Beschichtungslage versehen wird, welche in einer einen im Wesentlichen
kugelförmigen oder ellipsoiden Innenraum aufweisenden Belichtungskammer
mit UV-Licht beaufschlagt wird, wobei in
- A)
eine Beschichtungslage in dem Beschichtungsraum auf das Bauteil
aufgebracht wird und in einer höher angeordneten Belichtungskammer belichtet
wird,
- B) die wenigstens eine Beschichtungslage in der Belichtungskammer
auf das Bauteil aufgebracht wird,
- C) die wenigstens eine Beschichtungslage seitlich der Belichtungskammer
innerhalb des Beschichtungsraums auf das Bauteil aufgebracht wird,
und
- D) die wenigstens eine Beschichtungslage auf beiden Seiten seitlich
der Belichtungskammer innerhalb des Beschichtungsraums auf das Bauteil aufgebracht
wird, wobei lediglich die Belichtungskammer mit Helium inertisiert
ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht einer Belichtungskammer zur Durchführung
eines Verfahrens zum Beschichten eines Bauteils, wobei zur Einsicht in
die Belichtungskammer die Belichtungskammer von oben offen dargestellt
ist (A) bzw. eine schematische seitliche Perspektivansicht (B) auf
eine Belichtungskammer zur Durchführung eines Verfahrens zum
Beschichten zweier Bauteile, welche als abgestumpftes Pentakisdodekaeder
ausgebildet ist;
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4 einen
schematischen Querschnitt durch eine Belichtungskammer einer Beschichtungsvorrichtung
zur Durchführung eines Verfahrens zum Beschichten eines
Bauteils, wobei zeichnerisch eine laminare Strömung eines
inerten Gases dargestellt ist;
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5 eine
Seitenansicht auf eine Beschichtungsvorrichtung zum Durchführen
eines Verfahrens zum Beschichten eines Bauteils, wobei eine Beschichtungslage
in einem Beschichtungsraum, welcher die Belichtungskammer umfasst,
auf das Bauteil aufgebracht wird, wobei mehrere Verfahren parallel in
jeweiligen UV-Puls-Beschichtungsmodulen durchführbar sind.
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In 1 erkennt
man eine Beschichtungsvorrichtung 10, welche einen Beschichtungsraum 12 und
eine Belichtungskammer 14 aufweist. In der Beschichtungsvorrichtung 10 wird
ein Bauteil 16 beschichtet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei dem Bauteil 16 um eine Kraftfahrzeugkarosserie 17.
Es kann sich natürlich auch um jedes andere Bauteil 16 handeln,
besonders bevorzugt bezieht sich die Erfindung allerdings auf im Kraftfahrzeugbau
einsetzbare Bauteile 16 wie beispielsweise die dargestellte
Kraftfahrzeugkarosserie 17. Dabei wird das Bauteil 16 mit
wenigstens einer mittels UV-Licht aushärtbaren Beschichtungslage versehen.
Die Belichtungskammer 14 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel
einen im Wesentlichen ellipsoiden Innenraum 16, theoretisch
kann dieser allerdings auch kugelförmig ausgebildet sein.
Innerhalb des ellipsoiden Innenraums 18 wird die Kraftfahrzeugkarosserie 17 mit
UV-Licht beaufschlagt. Es wird wenigstens eine Beschichtungslage
in dem Beschichtungsraum 12, in welchem sich auch die Belichtungskammer 14 befindet,
auf die Kraftfahrzeugkarosserie 17 aufgebracht. Hierdurch
sind Aufbringen der Lackschicht und anschließende UV-Aushärtung
räumlich miteinander integriert. In der in 1 dargestellten
Ausführungsform wird die Beschichtungslage sogar in der
Belichtungskammer 14 auf die Kraftfahrzeugkarosserie 17 aufgebracht.
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Um
die bestmöglichen Bedingungen für das Beschichten
und das UV-Aushärten bereitzustellen, wird das Bauteil 16 während
der Beschichtung und/oder der Beaufschlagung von UV-Licht mit einem
inerten Gas 20 umgeben. Das inerte Gas 20 befindet
sich dabei in der Belichtungskammer 14, im vorliegenden
Fall handelt es sich dabei um Helium. Dabei hat es sich gezeigt,
dass der Heliumgehalt am besten ca. 99% beträgt. Hierdurch
ist sichergestellt, dass der Sauerstoffgehalt geringer als 1% ist,
was einen besseren Prozess gewährleistet. Durch den niedrigen
Sauerstoffgehalt von Luft liegt der Sauerstoffanteil bei der bevorzugten
Heliumkonzentration von etwa 99% sogar unter ca. 0, 3%. Das Helium bleibt
bevorzugterweise während des gesamten Prozesses und auch
während des Austausches beispielsweise der Kraftfahrzeugkarosserie 17 gegen ein
weiteres Bauteil 16 bzw. eine weitere Kraftfahrzeugkarosserie 17 konstant
und durchgängig in der Belichtungskammer 14. In
besonderen Fällen wird ein Behälter 22,
welcher oberhalb der Belichtungskammer 14 angeordnet ist,
gegebenenfalls zum Speichern des inerten Gases 20 genutzt.
Beispielsweise kann dies zur Wartung der Beschichtungsvorrichtung 10 geschehen.
Es handelt sich somit um einen Gegenbehälter 22,
im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Heliumgegenbehälter 22,
welcher durch eine schließbare Strömöffnung 24 mit dem
Innenraum 18 der Belichtungskammer 14 verbunden
ist. Die Beschichtungsvorrichtung 10 umfasst dabei nicht
dargestellte Pumpvorrichtungen, mittels welchen das inerte Gas 20 in
den Gegenbehälter 22 pumpbar ist.
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Die
Beschichtungsvorrichtung 10 weist außerdem einen
Heber 26 auf. Mittels des Hebers 26 werden zu
beschichtende Bauteile 16, im vorliegenden Ausführungsbeispiel
also die Kraftfahrzeugkarosserien 17, aus einer unteren
Etage 28 in die Belichtungskammer 14 gehoben.
In der Belichtungskammer 14 werden die Kraftfahrzeugkarosserien 17 beschichtet
und die Beschichtung mittels UV-Licht ausgehärtet. Die
Lackierung der Kraftfahrzeugkarosserien 17 kann dabei beispielsweise
mittels Lackierrobotern stattfinden. Es können gängige
Lackierglocken, welche mittels eines Lenkgases betrieben werden,
benutzt werden. Um eine bestmögliche UV-Belichtung während
der UV-Aushärtung durch UV-Strahlen zu gewährleisten,
werden die Lackierroboter entweder in vorgesehene Parkpositionen
verschoben oder vollständig aus der Belichtungskammer 14 entfernt.
Zur Entfernung der Lackierroboter aus der Belichtungskammer 14 sind öffenbare
Klappen vorgesehen, durch welche die Lackierroboter während
des Verfahrens gegebenenfalls aus der Belichtungskammer 14 entfernt
werden. Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel Helium als
inertes Gas 20 genutzt wird, ist es in diesem Fall vorteilhaft,
auch Helium als Lenkgas für die Lackierglocke zu benutzen.
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In
erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl
MonoCure Systeme als auch DualCure Systeme verwendet werden. Im
MonoCure System kommt es dabei zur radikalischen Polymerisierung
der aufgebrachten Beschichtungslage, initiiert durch UV-Licht. Durch
die sehr guten Belichtungseigenschaften in der Belichtungskammer 14,
in welcher das UV-Licht durch sphärisch über der
Innenwand der Belichtungskammer 14 verteilt angeordnete UV-Lampen
erzeugt wird, deren Licht konzentrisch auf einen Mittelpunkt oder
eine Längsachse der Belichtungskammer 14 fokussiert
wird, sind MonoCure Verfahren sehr gut durchführbar. Für
DualCure Verfahren, bei denen radikalische Polymerisierung, initiiert
durch UV-Licht, und Nachhärtung durch NCO-OH-Reaktionen
erfolgt, kann das Helium mittels einer Heizvorrichtung 30 erwärmt
werden. Somit ist die Temperatur des inerten Gases 20 bzw.
des Heliums mittels der Heizvorrichtung 30 regelbar. Natürlich
kann zur Durchführung eines Verfahrens jede beliebige Temperatur
im Rahmen des technisch möglichen eingestellt werden.
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Mehrschichtiges
Lackieren und Härten findet im gleichen mit einem inertisierenden
Gas 20 gefüllten Beschichtungsraum 12 bzw.
der Belichtungskammer 14 statt. Dies umfasst sowohl die
Applikationen zum Aufbringen so genannter Basisschichten (Base Coat),
als auch der so genannten Clear-Coat Schichten. Die Reihenfolge
und Anzahl des Aufbringens der entsprechenden Schichten und die
jeweiligen Belichtungsphasen in der Belichtungskammer 14 können dabei
im Verfahren frei nach Wunsch des Anwenders variiert werden. Bevorzugt
sind Verfahren, bei denen der Qualitätsstand des Verlaufs
mittels Sensoren oder anderer Messelemente kontrolliert wird. Dadurch
können die Härtungsprozesse je nach Bedarf in
Dimension und zeitlichem Ablauf gesteuert werden. Entsprechende
Belichtungszeiträume und/oder Belichtungsintensitäten
sind im Verfahren steuerbar und individuell variierbar.
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In
der unteren Etage 28 wird die Kraftfahrzeugkarosserie 17 nach
Absenken der Kraftfahrzeugkarosserie 17 mittels des Hebers 26 beispielsweise
mit Schwertbürsten tragenden Robotern gereinigt. Dies ist
in 1 nicht dargestellt. Auch die Oversprayabscheidung
kann in der Belichtungskammer 14, welche mit den inertisierenden
Gas 20 gefüllt ist, ablaufen. Möglich
sind die Applikationen außen wie auch innen, also an jeweiligen
Falzverbindungen von beispielsweise Türen oder Ähnlichem
an Kraftfahrzeugkarosserien 17, welche bei reiner Außenapplikation
schlecht zugänglich sind. Hierfür werden mittels
einer entsprechenden Vorrichtung Türen bzw. Klappen der
Kraftfahrzeugkarosserie 17 während der Applikation
betätigt, um die jeweiligen Innenapplikationen mittels
der Lackierroboter durchführen zu können. Die
UV-Aushärtung kann mit einer Sensorüberwachung
stattfinden, um eine optimale UV-Belichtungszeit zu gewährleisten.
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In 2 sind
verschiedene Varianten zur Durchführung des Verfahrens
zur Beschichtung eines Bauteils 16 dargestellt. Wiederum
erkennt man in 2A bis 2D Beschichtungsvorrichtungen 10 mit
einem Beschichtungsraum 12, einer Belichtungskammer 14 und
einem Behälter 22 zur Aufnahme von Helium in gegebenen
Fällen. In einer Ausführungsform des Verfahrens
ist nun der Beschichtungsraum 12 komplett mit dem inerten
Gas 20, in diesem Fall also dem Helium, gefüllt.
Das Bauteil 16, in diesem Fall wiederum eine Kraftfahrzeugkarosserie 17,
wird nun in dem mit dem inerten Gas 20 gefüllten
Beschichtungsraum 12 mit wenigstens einer Beschichtungslage
beschichtet. Die Aushärtung mittels Beaufschlagung von
UV-Licht in der im Wesentlichen ellipsoiden Belichtungskammer 14 findet
in demselben Beschichtungsraum 12, aber oberhalb der Position,
an der die Kraftfahrzeugkarosserie 17 beschichtet wird, statt.
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Innerhalb
der verschiedenen Positionen wird die Karosserie 17 mithilfe
von zeichnerisch vereinfacht dargestellten Hebern 26 transportiert.
Auch in 2B ist ein Beschichtungsraum 12 dargestellt, welcher
komplett mit dem inerten Gas 20 gefüllt ist. Das
Aufbringen der Beschichtungslagen findet allerdings wie die Aushärtung
mittels UV-Licht in der Belichtungskammer 14 statt.
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In
einer weiteren alternativen Ausführungsform (2C) wird die Kraftfahrzeugkarosserie 17, seitlich
der Belichtungskammer 14, allerdings in demselben Beschichtungsraum 12,
beschichtet. In einer weiteren alternativen Ausführungsform (2D) werden dem komplett mit dem inerten
Gas 20, also Helium, gefüllten Belichtungsraum 12 die
zu beschichtenden Kraftfahrzeugkarosserien 17 von der Seite
mittels zeichnerisch vereinfacht dargestellter Fördermittel 32 zugeführt.
Nach der Beschichtung und/oder der Aushärtung wird die
Karosserie 17 mittels eines zeichnerisch vereinfacht dargestellten
Hebers 26 in die untere Etage 28 transportiert.
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In
3 ist
in perspektivischer Darstellung die Belichtungskammer
14 zu
erkennen. Im Innenraum
18 sind dabei sphärisch
UV-Lampen angeordnet, deren Licht konzentrisch auf einen Mittelpunkt
34 gerichtet
ist, an welchem die Lackierung und anschließende UV-Aushärtung
stattfindet.
3B zeigt von außen
die elliptische Form einer erfindungsgemäßen Belichtungskammer.
Dabei ist die Belichtungskammer
14 als abgestumpftes Pentakisdodekaeder
in gestauchter Ellipsoidform ausgebildet. Die Merkmale der Belichtungskammer
14 sind
beispielsweise in der
DE
2008 014 378 A1 beschrieben. Zusätzlich kann die
Belichtung auch mit UV-Mitteldrucklampen vorgenommen werden. Des
Weiteren ist die Belichtungskammer
14 mittels UV-reflektierender Teflon-Platten
nach Innen begrenzt. Je nach Anforderung sind an den Teflonplatten
bevorzugt 100 bis 500 UV-Strahler angeordnet. Dies ist in
3 nicht dargestellt.
Die UV-Strahler werden beispielsweise im Pulsbetrieb betrieben,
welcher beispielsweise einen Pulsbetrieb von etwa 2 Sekunden umfasst.
Die Energieleistung kann dabei beispielsweise 15 kW betragen.
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In 4 ist
dargestellt, wie mittels einer laminaren Strömung 36 die
Oversprayabscheidung vorgenommen wird. Dabei wird als Strömung 36 eine Heliumströmung
verwendet. Durch die Verwendung von Helium als inertes Gas 20 und
gleichzeitig als Gas 20 zur Erzeugung der laminaren Strömung 36 ist gewährleistet,
dass die inerte, prozessgünstige Atmosphäre in
der Belichtungskammer 14 durchgängig erhalten
bleibt. Das Verfahren läuft hierdurch in einem geschlossenen
System ab. Die Oversprayaufnahme kann mittels der laminaren Heliumströmung sehr
gut vorgenommen werden. Hierzu ist eine Raumbegrenzung 37 der
Belichtungskammer 14 an einem oberen bzw. unteren Bereich 38, 40 unterbrochen,
und somit von der Heliumströmung 36 durchströmbar.
Natürlich kann die Raumbegrenzung 37 auch an allen
möglichen anderen Stellen zum Durchströmen einer
laminaren Strömung 36 unterbrochen sein. Wichtig
ist, dass ein geschlossener Kreislauf durch entsprechende Leitungen,
welche in 4 nicht dargestellt sind, gewährleistet
ist. Dadurch werden Verluste minimiert und die Umwelt geschont.
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In 5 ist
eine Beschichtungsvorrichtung 10 dargestellt, bei der mehrere
UV-Puls-Beschichtungsmodule 42 nebeneinander dargestellt
sind. Dabei sind jeweilige UV-Puls-Beschichtungsmodule 42 mittels
eines Fördermittels 32 miteinander verbunden.
In einem jeweiligen UV-Puls-Beschichtungsmodul ist ein Verfahren
wie oben beschrieben durchführbar. Hierdurch kann das Verfahren
in großem Umfang automatisiert und kostengünstig
durchgeführt werden.
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- 10
- Beschichtungsvorrichtung
- 12
- Beschichtungsraum
- 14
- Belichtungskammer
- 16
- Bauteil
- 17
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 18
- Innenraum
- 20
- Gas
- 22
- Behälter
- 24
- Strömöffnung
- 26
- Heber
- 28
- Etage
- 30
- Heizvorrichtung
- 32
- Fördermittel
- 34
- Mittelpunkt
- 36
- Strömung
- 37
- Raumbegrenzung
- 38
- Bereich
- 40
- Bereich
- 42
- UV-PuIs-Beschichtungsmodul
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 2008014378
A1 [0002, 0039]
- - DE 102008014378 A1 [0006]