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DE102004031062A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen Download PDF

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DE102004031062A1
DE102004031062A1 DE200410031062 DE102004031062A DE102004031062A1 DE 102004031062 A1 DE102004031062 A1 DE 102004031062A1 DE 200410031062 DE200410031062 DE 200410031062 DE 102004031062 A DE102004031062 A DE 102004031062A DE 102004031062 A1 DE102004031062 A1 DE 102004031062A1
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coated
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Andreas RÜTHER
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BASF Coatings GmbH
Original Assignee
BASF Coatings GmbH
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Abstract

Vorrichtung zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen, die einen Formkörper von der Größe des zu beschichtenden Stückgutes umfasst, der mit einer nicht härtenden Beschichtung, die mindestens ein oligomeres und/oder polymeres Bindemittel und mindestens ein organisches Lösemittel enthält, beschichtet ist, sowie ein Verfahren zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen, in denen ein zu beschichtendes Stückgut mit mindestens einem Beschichtungsstoff beschichtet wird, wonach man die resultierende(n) Beschichtung(en) in mindestens einer Härtungsstation thermisch härtet, wobei der besagte Formkörper durch die Härtungsstation oder die Härtungsstationen geführt wird, bevor das Stückgut hindurch geführt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine neue Vorrichtung zur Durchführung des Reinigungsverfahrens.
  • Bei der Automobilserienlackierung (vgl. BASF-Handbuch Lackiertechnik, A. Goldschmidt und H. -J. Steinberger, Vincetz Verlag, Hannover, 2002, Seiten 714 bis 737, »7.1 Automobilserienlackierung«) gibt es nach Pausen im Beschichtungsprozess oder Lackierprozess Sauberkeitsprobleme beim Wiederanfahren der Beschichtungsstraßen, insbesondere der Lackierlinien. Diese Probleme werden durch Schmutzpartikel hervorgerufen, die sich in den Härtungsstationen, wie Öfen und Bestrahlungsanlagen, während der Pausen angesammelt haben und beim Wiederanfahren der Beschichtungsstraßen in die frisch applizierten Lackschichten hinein fallen und dort fixiert werden. Die resultierenden, deutlich sichtbaren Lackstörungen müssen durch Schleifen und Polieren sowie gegebenenfalls durch eine Reparaturlackierung beseitigt werden, was ein erheblicher zeitlicher, technischer und wirtschaftlicher Aufwand ist. Dadurch ist in der Wiederanfahrphase der so genannte First-Run, d. h. die Anzahl der lackierten Karosserien, die nicht nachbehandelt werden müssen, signifikant schlechter ist als im normalen Lackierprozess. Im Schnitt benötigt man bei einer Bandgeschwindigkeit in der Lackierlinie von etwa 3 bis 6 m/min und einer Taktlänge von 5 m pro Karosserie, was etwa 40 bis 70 Karosserien pro Stunde entspricht, etwa ein bis zwei Stunden um den First-Run bei normalem Durchlaufbetrieb wieder zu erreichen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen, insbesondere in Lackierlinien für die Automobilserienlackierung, zu finden, die die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist, sondern die wirksam verhindert, dass in der Wiederanfahrphase einer Beschichtungsstraße nach einer Pause eine Verschmutzung frisch applizierter Beschichtungen durch Schmutzpartikel, die sich in den Härtungsstationen angesammelt haben, eintritt, die eine Nachbehandlung der eingebrannten Beschichtungen, insbesondere der Automobilserienlackierungen, durch Schleifen und Polieren sowie gegebenenfalls durch eine Reparaturlackierung notwendig macht. Durch die Verwendung der neuen Vorrichtung soll der First-Run in der Wiederanfahrphase signifikant rascher den First-Run bei normalem Durchlaufbetrieb erreichen. Außerdem soll der First-Run bei Dauerbetrieb durch die Verwendung der neuen Vorrichtung signifikant verbessert werden.
  • Außerdem ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Verfahren zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen, insbesondere in Lackierlinien für die Automobilserienlackierung, bereitzustellen, das die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist, sondern das leicht in den Beschichtungsprozess integriert werden kann und das in einfacher Weise ohne größere Umbaumaßnahmen und/oder zusätzliche Anlagen wirksam verhindert, dass in der Wiederanfahrphase einer Beschichtungsstraße nach einer Pause eine Verschmutzung frisch applizierter Beschichtungen durch Schmutzpartikel, die sich in den Härtungsstationen angesammelt haben, eintritt, die eine Nachbehandlung der eingebrannten Beschichtungen, insbesondere der Automobilserienlackierungen, durch Schleifen und Polieren sowie gegebenenfalls durch eine Reparaturlackierung notwendig macht. Durch das neue Verfahren soll der First-Run in der Wiederanfahrphase signifikant rascher den First-Run bei normalem Durchlaufbetrieb erreichen. Außerdem soll der First-Run bei Dauerbetrieb durch das neue Verfahren signifikant verbessert werden.
  • Demgemäß wurde die neue Vorrichtung zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen gefunden, die mindestens einen Formkörper von der Größe des zu beschichtenden Stückgutes umfasst, der mit mindestens einer nicht härtenden Beschichtung, die mindestens ein oligomeres und/oder polymeres Bindemittel und mindestens ein organisches Lösemittel enthält, beschichtet ist.
  • Im Folgenden wird die neue Vorrichtung zur Reinigung von Härtungsstationen für Beschichtungsstraßen als »erfindungsgemäße Vorrichtung« bezeichnet.
  • Außerdem wurde das neue Verfahren zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen, in denen ein zu beschichtendes Stückgut mit mindestens einem Beschichtungsstoff beschichtet wird, wonach man die resultierende(n) Beschichtung(en) in mindestens einer Härtungsstation härtet, gefunden, bei dem mindestens ein Formkörper von der Größe des zu beschichtenden Stückgutes, der mit einer nicht härtenden Beschichtung, die mindestens ein oligomeres und/oder polymeres Bindemittel und mindestens ein organisches Lösemittel enthält, beschichtet ist, durch die Härtungsstation oder die Härtungsstationen geführt wird, bevor das Stückgut hindurch geführt wird.
  • Im Folgenden wird das neue Verfahren zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen als »erfindungsgemäßes Verfahren« bezeichnet.
  • Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, dass die Aufgabe die der vorliegenden Erfindung zugrunde lag, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst werden konnte.
  • Insbesondere war es überraschend, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufwies, sondern wirksam verhinderte, dass in der Wiederanfahrphase einer Beschichtungsstraße nach einer Pause eine Verschmutzung frisch applizierter Beschichtungen durch Schmutzpartikel, die sich in den Härtungsstationen angesammelt hatten, eintrat, die eine Nachbehandlung der eingebrannten Beschichtungen, insbesondere der Automobilserienlackierungen, durch Schleifen und Polieren sowie gegebenenfalls durch eine Reparaturlackierung notwendig gemacht hätte. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreichte der First-Run in der Wiederanfahrphase signifikant rascher den First-Run bei normalem Durchlaufbetrieb. Außerdem konnte der First-Run bei Dauerbetrieb durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung signifikant verbessert werden.
  • Ebenso war es überraschend, dass das erfindungsgemäße Verfahren die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufwies, sondern ohne größere Umbaumaßnahmen und/oder zusätzliche Anlagen leicht in den Beschichtungsprozess integriert werden konnte und in einfacher Weise wirksam verhinderte, dass in der Wiederanfahrphase einer Beschichtungsstraße nach einer Pause eine Verschmutzung frisch applizierter Beschichtungen durch Schmutzpartikel, die sich in den Härtungsstationen angesammelt hatten, eintrat, die eine Nachbehandlung der eingebrannten Beschichtungen, insbesondere der Automobilserienlackierungen, durch Schleifen und Polieren sowie gegebenenfalls durch eine Reparaturlackierung notwendig gemacht hätte. Durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichte der First-Run in der Wiederanfahrphase signifikant rascher den First-Run bei normalem Durchlaufbetrieb. Außerdem konnte der First-Run bei Dauerbetrieb durch das erfindungsgemäße Verfahren signifikant verbessert werden.
  • Vor allem aber überraschte die breite Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens in den unterschiedlichsten Beschichtungsstraßen, insbesondere Lackierlinien. Ganz besondere Vorteile wiesen das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung aber bei ihrer Verwendung in den Lackierlinien für die Automobilserienlackierung auf, weil bei PKW Lackstörungen besonders problematisch sind, da die Automobilkunden erfahrungsgemäß Lackstörungen überhaupt nicht akzeptieren.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens einen, insbesondere einen, Formkörper. Vorzugsweise besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung im Wesentlichen aus dem Formkörper. »Im wesentlichen« bedeutet, dass der Formkörper noch die nicht härtende Beschichtung umfasst und noch weitere Bestandteile umfassen kann, die seiner Handhabung und/oder seiner Fixierung auf Transportvorrichtungen dienlich sind.
  • Der Formkörper weist die Größe des zu beschichtenden Stückgutes auf. D.h., er kann dieselben Abmessungen oder angenähert dieselben Abmessungen wie das Stückgut haben. Dabei kann der Formkörper dieselbe äußere Form oder in etwa dieselbe Form haben oder ein einfacher geometrischer Körper, der in etwa die Abmessungen des Stückguts hat, sein. Vorzugsweise ist der Formkörper ein einfacher geometrischer Körper, wie eine Kugel oder ein Würfel, insbesondere ein Würfel.
  • Bei dem Stückgut kann es sich um beliebige dreidimensionale Gegenstände, wie Karosserien von Fortbewegungsmitteln jeglicher Art (insbesondere mit Muskelkraft betriebene Fortbewegungsmittel, wie Fahrräder, Kutschen oder Draisinen, Fluggeräte, wie Flugzeuge oder Zeppeline, Schwimmkörper, wie Schiffe oder Bojen, Schienenfahrzeuge und Kraftfahrzeuge, wie Motorräder, Busse, LKW oder PKW) oder von Teilen hiervon; um Teile von Bauwerken für den Innen- und Außenbereich; um Möbel, Fenster und Türen; um industrielle Kleinteile; um Container und Emballagen; um weiße Ware; um Folien; um optische, elektrotechnische und mechanische Bauteile sowie um Glashohlkörper und Gegenständen des täglichen Bedarfs handeln. Vor allem aber handelt es sich um KFZ-Karosserien, insbesondere PKW-Karosserien, und Teile hiervon.
  • Vorzugsweise ist der Formkörper aus Materialien aufgebaut, die sich leicht zerteilen, formen und entsorgen lassen und leicht sind. Bevorzugt ist der Formkörper aus einer Folie, besonders bevorzugt einer Metallfolie und insbesondere einer Aluminiumfolie aufgebaut. Zur Herstellung des bevorzugt eingesetzten würfelförmigen Formkörpers kann die Folie in einfacher Weise, z. B. durch Kleben oder mit Heftzwecken, Nägel oder Klammern auf einem entsprechend dimensionierten Gestell oder Gerüst fixiert werden.
  • Der Formkörper ist mit mindestens einer, insbesondere einer, nicht härtenden Beschichtung beschichtet. »Nicht härtend« bedeutet, dass die Beschichtung in den Härtungsstationen der Beschichtungsstraßen weder unter dem Einfluss von Hitze und/oder von aktinischer Strahlung wie UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung vernetzt, sondern auf Dauer klebrig bleibt.
  • Die Beschichtung enthält mindestens ein, insbesondere ein, oligomeres und/oder polymeres Bindemittel, vorzugsweise ein Bindemittel, wie es üblicherweise in Beschichtungsstoffen, insbesondere in Beschichtungsstoffen für die Automobilserienlackierung, verwendet wird. Außerdem enthält die Beschichtung mindestens ein organisches Lösemittel, vorzugsweise ein Lösemittel, wie es üblicherweise in Beschichtungsstoffen, insbesondere in Beschichtungsstoffen für die Automobilserienlackierung, verwendet wird.
  • Die Auswahl geeigneter Bindemittel und Lösemittel für eine gegebene Beschichtungsstraße kann der Fachmann in einfacher Weise anhand der ihm bekannten chemischen und physikalischen Eigenschaften der Bindemittel und Lösemittel, insbesondere anhand ihrer bekannten thermischen Stabilität und/oder Stabilität gegenüber aktinischer Strahlung wie UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung und ihrer Flüchtigkeit, treffen. Vorzugsweise verwendet er die gleichen Bindemittel und Lösemittel wie sie in dem Beschichtungsstoff, mit dem das Stückgut beschichtet wird, vorliegen.
  • Nach seiner erfindungsgemäßen Verwendung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung umweltschonend entsorgt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandt. Dieses dient der Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen, in denen ein zu beschichtendes Stückgut mit mindestens einem Beschichtungsstoff beschichtet wird, wonach man die resultierende(n) Beschichtung(en) in mindestens einer Härtungsstation härtet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann in allen Beschichtungsstraßen integriert werden, die dem Beschichten der vorstehend beschichteten Stückgüter dienen. Bevorzugt wird es in die Lackierlinien für die Erstlackierung von KFZ, insbesondere PKW, integriert.
  • Als Härtungsstationen können alle üblichen und bekannten Anlagen zur Härtung von Schichten aus Beschichtungsstoffen, insbesondere Lacken, dienen. Vorzugsweise werden Öfen, wie Umluftöfen oder mit IR- und/oder mit NIR-Strahlern ausgerüstete Öfen und Umluftöfen, die der thermischen Härtung dienen, sowie Anlagen zum Bestrahlen mit aktinischer Strahlung, wie UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung, die der Strahlenhärtung dienen, verwendet. Diese Öfen und Anlagen können in geeigneter Weise mit einander kombiniert werden.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es wesentlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung durch die Härtungsstation oder die Härtungsstationen geführt wird, bevor das Stückgut hindurch geführt wird. Zu diesem Zweck wird die erfindungsgemäße Vorrichtung ablösbar auf der Transportvorrichtung, beispielsweise dem ersten Skitt, fixiert, mit der das Stückgut, beispielsweise eine PKW-Karosserie, durch die Beschichtungsstraße, beispielsweise eine Lackierlinie in einer Automobilfabrik, transportiert wird. Durch diese Maßnahme wird die Ablagerung von Schmutzpartikeln auf und in den Beschichtungen des Stückguts wirksam verhindert.
  • Beispiel
  • Die Lackierung von PKW-Karosserien in einer Lackierlinie
  • In einer Lackierlinie wurden PKW-Karosserien, die mit einer eingebrannten Elektrotauchlackierung, einer eingebrannten Füllerlackierung, einer getrockneten, aber nicht vollständig gehärteten Wasserbasislackschicht und einer auf die Wasserbasislackschicht nass-in-nass applizierten, thermisch härtbaren Klarlackschicht beschichtet worden waren, bei einer Bandgeschwindigkeit von etwa 4 m/min und einer Taktlänge von 5 m pro Karosserie, entsprechend etwa 45 Karosserien pro Stunde, einem Umluftofen zugeführt, worin die Wasserbasislackschichten und die Klarlackschichten gemeinsam gehärtet wurden. Bei normalem Durchlaufbetrieb lag der First-Run bei 85%, d. h., es musste nur 6 bis 7 Karosserien pro Stunde durch Schleifen und Polieren sowie gegebenenfalls durch eine Reparaturlackierung nachbehandelt werden.
  • Nach einem einstündigen Stillstand der Lackierlinie wurde die Linie wieder angefahren. In der ersten Stunde nach dem Wiederanfahren lag der First-Run nur bei 70%, d. h., es mussten in dieser Zeit etwa 12 bis 14 lackierte Karosserien pro Stunde nachbehandelt werden, bis der First-Run wieder bei 85% lag.
  • Nach einem weiteren einstündigen Stillstand der Lackierlinie wurde auf dem ersten Skitt vor den beschichteten Karosserien ein Würfel aus Aluminiumfolie, die mit einem nicht härtenden Klarlack beschichtet worden war, fixiert. Der Würfel wies dieselbe Größe wie die Karosserien auf. Der nicht härtende Klarlack bestand aus demselben Bindemittel und denselben Lösemitteln, wie der auf den Karosserien befindliche, thermisch härtbare Klarlack. Der Würfel wurde, der geschilderten Anordnung gemäß, vor den Karosserien durch den Umluftofen geführt. Bei den nachfolgenden lackierten Karosserien erreichte der First-Run nach kurzer Zeit, d. h. in weniger als einer Stunde, sogar 90%.

Claims (14)

  1. Vorrichtung zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen, die mindestens einen Formkörper von der Größe des zu beschichtenden Stückgutes umfasst, der mit mindestens einer nicht härtenden Beschichtung, die mindestens ein oligomeres und/oder polymeres Bindemittel und mindestens ein organisches Lösemittel enthält, beschichtet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtung die gleichen Bindemittel und Lösemittel wie in dem Beschichtungsstoff, mit dem das Stückgut beschichtet wird, vorhanden sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper aus einer Metallfolie aufgebaut ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper die Größe einer KFZ-Karosserie hat.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper die Größe einer PKW-Karosserie hat.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsstraße eine Lackierlinie in einer Automobilfabrik ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Stückgut KFZ-Karosserien sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stückgut PKW-Karosserien sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper würfelförmig ist.
  10. Verfahren zur Reinigung von Härtungsstationen in Beschichtungsstraßen, in denen ein zu beschichtendes Stückgut mit mindestens einem Beschichtungsstoff beschichtet wird, wonach man die resultierende(n) Beschichtung(en) in mindestens einer Härtungsstation härtet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Formkörper gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durch die Härtungsstation oder Härtungsstationen geführt wird, bevor das Stückgut hindurch geführt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtungsstation oder eine der Härtungsstationen ein Ofen ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtungsstation oder eine der Härtungsstationen eine Anlage zur Bestrahlung mit aktinischer Strahlung ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die aktinische Strahlung UV-Strahlung oder Elektronenstrahlung ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper auf einer der Halterungen für das Stückgut ablösbar gelagert ist.
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