Sektion B: Arbeitsverfahren; Transportieren

Erfindung des Monats Februar

In unserer Internet-Präsentation "Das Auto und die IPC" zeigen wir bahnbrechende und auch vergessene Erfindungen aus den Gebieten Kraftfahrzeugbau und Verkehrswesen. Außerdem stellen wir mit der "Erfindung des Monats" aktuelle oder auch historische Innovationen vor, die bei heutigen Autos und im Straßenverkehr nicht mehr wegzudenken sind.

Lacksprüher

B05B 13/00

Wenn ein Auto frisch aus der Fertigung kommt, glänzt die Karosserie auffallend und einige Käufer haben sich sogar eine Wunschfarbe aufsprühen lassen. Die Lackierung als Fertigungsprozess ist mittlerweile aus arbeitsschutzrechtlichen Gründen vollautomatisiert und es steckt eine Menge Detailwissen und ausgeklügelte Technik aus den verschiedensten Fachgebieten hinter diesen Großapparaturen.

Mit der Fließbandfertigung der Automobile bestand auch Bedarf, etwa die Lackierung der Karosserie möglichst schnell durchzuführen, um unnötige Verzugszeiten im Produktionsprozess zu vermeiden. Es gab jedoch zwei limitierende Faktoren. Zum einen der manuell durchgeführte Lackierungsprozess etwa mittels Handsprühpistolen, mit denen z.T. nicht die gewünschte Ebenmäßigkeit der Lackierung erzielt werden konnte, und zum anderen die bis dahin langsam trocknenden und aushärtenden Lacke, die zudem noch aufwändig auf Hochglanz poliert werden mussten.

Mittlerweile sind diese Probleme sowohl von Seiten der Chemie als auch auf Seiten der Fertigungstechnik durch die roboterbestückten Lackierstraßen gelöst. Derzeit werden überwiegend Zweischichtsysteme als Karosserielackierung aufgetragen. Diese setzen sich aus einer farbigen Pigment-Grundierungsschicht auf Wasserbasis, die matt abtrocknet, und einer Klarlackschicht zusammen, die einen Härter enthält und eine sehr stabile Schutzschicht über der Pigmentschicht bildet. Diese Art der Lackierung ist i.d.R. sehr kratzfest, UV beständig und schützt die Karosserie auch hinreichend gegen andere natürliche Umwelteinflüsse.

Figur 1: Hochglanzlackierstraße aus DE 41 27 580 C1.

Lackierstraßen schließen den Menschen als agierendes Wesen beim Lackierprozess so gut wie aus. Ein Beispiel hierfür kann man der DE 41 27 580 C1 entnehmen (vgl. Figur 1), in der eine vollautomatische Lackierstrasse mit Lackierzone 5, Abdunstzone 22 und beheizter Trocknungszone 6 beschrieben wird. Durch all diese Zonen wird die Fahrzeugkarosserie - mittels Adaptern auf Transportschlitten fixiert - bewegt und kontinuierlich durch die einzelnen Prozessschritte geführt. Dies schließt auch ein Rotieren der Karosserie in der Trocknungszone mit ein, um eine Tropfenbildung der Lackierung an sonst ständig vertikal stehenden Teilen zu verhindern ("Rotationstrocknung").

Die Lackierung an sich erfolgt i.d.R. mittels computergesteuerten Lacksprührobotern, die mit ihren Spritzdüsen über Gelenke in nahezu jede Position manövriert werden und alle baulichen Einzelheiten eines Objektes sachgerecht besprühen können. Es kommen jedoch je nach Zielsetzung auch vorhangähnlich arbeitende ortsfeste Sprüh- oder Spritzdüsen, die entlang einer Transportbahn arbeiten, zum Einsatz.

Figur 2: Lacksprühvorrichtung für Fahrzeugkarosserien (aus DE 197 04 573 C2).

In DE 197 04 573 C2 wird z.B. beschrieben, wie die Dosierung der benötigten Lackmenge für eine Spritzdüse und der Wechsel von einer Farbkartusche zur anderen entlang einer Lackierstraße realisiert sein kann. Zu diesem Zweck sind Lackkartuschen 3 zum einen über eine Anstechnadel mit einem Druckmedium 11 verbunden, damit überhaupt Lack versprüht werden kann, und zum anderen über Lackanstechnadeln 4 mit einer Spritzdüse 8. Die Lackanstechnadel wiederum kann mit einem Spüladapter verbunden werden, um Verunreinigungen beim Kartuschenwechsel zu vermeiden. Die Lackkartuschen können über ein pneumatisch betriebenes Führungsrohr 2 wie bei einer Rohrpost rechnergesteuert zu- oder abgeführt werden.

Für eine Recherche relevante IPC-Gruppen:
B05B 13/00	Maschinen zum Aufbringen von Flüssigkeiten durch Sprühen
B05D 1/02	Aufbringen von Flüssigkeiten durch Aufsprühen
B65D 65/00	Herstellung von Kraftfahrzeugen
B65G 47/24	Vorrichtungen zum Ausrichten von Gegenständen auf Förderern
C23C 14/02	Vorbehandlung eines durch Aufstäuben zu beschichtenden Metalls

Zitierte Patentdokumente
Patentnummer	Jahr	Titel
DE 41 27 580 C1	1991	Verfahren und Vorrichtung zum Hochglanzlackieren von vorlackierten Fahrzeugkarosserien
DE 197 04 573 C2	1997	Vorrichtung zur Lackierung von Kraftfahrzeugkarossen