APPLIKATIONSELEMENT FÜR EINEN ROTATIONSZERSTÄUBER UND ZUGEHÖRIGES BETRIEBSVERFAHREN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Applikationselement für einen Rotationszerstäuber, insbesondere in Form eines Glockentellers oder einer Rotationsscheibe, sowie ein zugehöriges Betriebsverfahren gemäß den nebengeordneten Ansprüchen.

[0002] Zur Serienlackierung von Bauteilen, wie beispielsweise Kraftfahrzeugkarosserien, werden bekanntermaßen Hochrotationszerstäuber eingesetzt, die als Applikationselement einen schnell rotierenden Glockenteller aufweisen. Der zu applizierende Lack wird dem rotierenden Glockenteller in der Regel durch ein mittiges Farbrohr zugeführt und strömt dann an dem Glockenteller über eine Überströmfläche zu einer außen liegenden und ringförmig umlaufenden Absprühkante, wo der Lack aufgrund der Zentrifugalkraft abgeschleudert wird.

[0003] Aus EP 0 951 942 A2 ist ein derartiger Glockenteller bekannt, der speziell zur Lackierung von Effektlacken vorgesehen ist, die feste Effektpartikel enthalten, die auch als Effektpigmente oder "Flakes" bezeichnet werden.

[0004] Bei der Verwendung der herkömmlichen Glockenteller zur Applikation von Effektlacken treten jedoch unerwünschte Abweichungen im Farbton und im Farbtoneffekt im Vergleich zur klassischen Druckluftzerstäubung auf, die durch die unterschiedliche Materialbehandlung im Zerstäubungsprozess verursacht sind. Insbesondere während der Filmbildung und der Lackfilmströmung im Bereich der Überstromflächen treten hohe Reibungs- und Scherungskräfte auf, die die lichtreflektierenden Effektpartikel des Lackgemisches schädigen können. Während des Oberflächenfertigungsprozesses (z.B. Schmutzeinschlüsse, Oberflächendefekte), des Rohbaus (z.B. Oberflächen- und Untergrunddefekte) und während der weiteren Fertigungsschritte wie z.B. der Endmontage kann es zu Beschädigungen an den fertig beschichteten Karossen kommen bzw. werden diese im Laufe der Fertigung erkannt. Diese Beschädigungen müssen beseitigt werden. Diese nachträglichen, lokalen, manuellen Nachbesserungen erfolgen üblicherweise mittels eines Luftzerstäubers. So muss bei der Kombination einer automatischen Lackierung mittels eines Hochrotationszerstäubers mit einer manuellen Nachbesserung mittels eines Luftzerstäubers trotz der unterschiedlichen Applikationstechniken das visuelle Erscheinungsbild für beide Auftragsverfahren gleichwertig sein.

[0005] Die Gründe für diesen Mischbetrieb bestehen darin, dass existierende Lacke (Formulierungen) nicht geändert werden sollen. Weiterhin gibt es immer noch manuelle Lackierumfänge in der Lackierlinie (zwischen den automatisierten Zellen/Zonen), wo z.B. Innenlackierung mittels Luftzerstäuber ausgeführt wird. Darüber hinaus erfolgt die Umrüstung bzw. Automatisierung bestehender Lackierlinien schrittweise, woraus sich auch wieder ein Mischbetrieb ergibt.

[0006] Zur präventiven Verhinderung der durch die unterschiedlichen Applikationstechniken bedingten Farbtonabweichungen werden die verwendeten Lackmaterialien deshalb vorbereitend in ihrer Rezeptur so angepasst, dass nach ihrer unterschiedlichen Verarbeitung wiederum gleichwertige Ergebnisse vorliegen. Die somit erforderliche vorbereitende Pigmentkorrektur stellt einen erheblichen materiellen und organisatorischen Zusatzaufwand dar. Insbesondere muss die Farbton-Passfähigkeit bei einem Chargenwechsel von Lacklieferungen kontrolliert werden. Darüber hinaus sind die benötigten Reparaturlacke für die manuelle Nachbesserung Mindermengen mit begrenzter Haltbarkeit und schwer kalkulierbarer Bedarfsmenge, so dass die Kosten je Liter wesentlich höher sind als die Materialkosten für den normalen automatischen Lackauftrag mit dem Hochrotationszerstäuber. Weiterhin kann der Bedarf für die manuelle Nachbesserung nicht aus der üblichen Produktions-Ringleitung entnommen werden, so dass für alle Produktionslacke entsprechende Reparaturlacke bereitgehalten und zur Durchmischung mit Rührwerken in Bewegung gehalten werden müssen.

[0007] Nachteilig an dem vorstehend erwähnten Glockenteller gemäß EP 0 951 942 A2 ist zum einen, dass der gewünschte Farbton durch eine hohe Drehzahl erreicht wird, die sich negativ auf den Wirkungsgrad auswirkt. Zum anderen werden hierbei erhöhte Lenkluftwerte erreicht.

[0008] Weiterhin ist aus DE 101 12 854 A1 ein herkömmlicher Glockenteller für einen Hochrotationszerstäuber bekannt, bei dem die Überströmfläche mit einer Oberflächenschicht beschichtet ist, um das Abriebverhalten der Überströmfläche und damit die Standzeit des Glockentellers zu verbessern. Auch dieser bekannte Glockenteller mit einer beschichteten Überströmfläche weist jedoch beim Applizieren von Effektlacken die vorstehend erwähnten Nachteile auf.

[0009] Ferner ist aus JP 08155348 ein Glockenteller bekannt, dessen Überströmfläche mit einer Oberflächenschicht aus Fluororesin beschichtet ist, die das Spülverhalten verbessern soll. Auch dieser Glockenteller weist jedoch bei einer Applikation von Effektlacken die vorstehend erwähnten Nachteile auf.

[0010] Ferner sind beispielsweise aus DE 93 15 890 U1 Rotationszerstäuber bekannt, bei denen das zu applizierende Beschichtungspulver triboelektrisch durch Reibung an einer Kunststoffoberfläche aufgeladen wird. Hierzu weist die Überströmfläche des Glockentellers eine Oberflächenschicht aus Polytetrafluorethylen (PTFE) auf, die aufgrund der Reibung zwischen dem über die Überströmfläche strömenden Beschichtungspulver einerseits und der Oberflächenschicht aus PTFE andererseits für eine gute triboelektrische Aufladung des Beschichtungspulvers sorgt. Auch dieser bekannte Glockenteller eignet sich jedoch nur beschränkt für die Applikation von Effektlacken, da hierbei die vorstehend erwähnten Nachteile auftreten.

[0011] Aus DE 44 39 924 A1 ist es bekannt, Lackierglocken mit einer abriebfesten und reibungsarmen kohlenstoffhaltigen Beschichtung zu überziehen, die auch das Lackierbild verbessert, da die Benetzbarkeit der Oberfläche der Lackierglocke verbessert wird. Auch derartige beschichtete Lackierglocken zeigen jedoch bei der Applikation von Effektlack die vorstehend beschriebenen Probleme.

[0012] Schließlich ist es auch EP 0 087 836 A1 bekannt, die Oberflächenreibung an festen Oberflächen durch reibungsmindernde Beschichtungen herabzusetzen, die beispielsweise eine schuppenförmige Kristallstruktur aufweisen oder Nitride enthalten.

[0013] Ferner ist zum Stand der Technik noch hinzuweisen auf JP 61 035 868 A, die ein Applikationselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein Betriebsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13 offenbart, GB 2 294 214 A, WO 99/49983 A, JP 2006 181556 A, GB 726 559 A und WO 2006/049341 A. Keine dieser Veröffentlichungen offenbart jedoch die Idee, die Grenzflächenreibung auf einer Überströmfläche durch eine reibungsmindernde Oberflächenschicht soweit zu verringern, dass der Lackfilm auf der Oberflächenschicht der Überströmfläche eine Filmdicke aufweist, die kleiner ist als die Partikellänge der Lackpartikel.

[0014] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Glockenteller zu schaffen, der sich möglichst gut für eine für Effektpartikel schädigungsarme Applikation von Effektlacken eignet.

[0015] Diese Aufgabe wird durch ein Applikationselement gemäß dem Anspruch 1, bzw. ein Betriebsverfahren gemäß dem Anspruch 13.

[0016] Die Erfindung beruht auf der neu gewonnenen technischen Erkenntnis, dass die vorstehend erwähnten Probleme bei der Applikation von Effektlack durch die Grenzflächenreibung zwischen dem Lackfilm auf der Überströmfläche des Glockentellers einerseits und der Überströmfläche andererseits verursacht werden.

[0017] Zum einen haben die Erfinder erstmals erkannt, dass die Grenzflächenreibung zwischen dem Lackfilm und der Überströmfläche zu großen Reibungs- und Scherkräften in dem Lackfilm führt, welche die dünnen, flachen Effektpartikel des Effektlacks verformen und deren Oberfläche schädigen, was zu den vorstehend beschriebenen störenden Farbtonabweichungen führt.

[0018] Zum anderen führt die Grenzflächenreibung zwischen dem Lackfilm und der Überströmfläche zu relativ dicken Lackfilmen, so dass sich die dünnen, flachen Effektpartikel (engl. "Flakes") innerhalb des Lackfilms aufstellen. Ferner kann die Grenzflächenreibung auch dazu führen, dass sich die Effektartikel bewegen, insbesondere bei einer Länge von z.B. 100 µm und einer Dicke von ca. 1 µm. Dabei können die Effektpartikel durch O-berflächenabrieb und Bruch geschädigt werden, was den gewünschten Farbton (optischer Effekt des applizierten Lackes) beeinträchtigt. Die erfindungsgemäße Verringerung der Grenzflächenreibung zwischen dem Lackfilm auf der Überströmfläche ermöglicht dagegen eine Verhinderung der reibungs- und scherungsbedingten Schädigungen der Effektpartikel.

[0019] Im Gegensatz zu den eingangs beschriebenen beschichteten Glockentellern aus dem Stand der Technik bewirkt die Oberflächenbeschichtung bei der Erfindung also gezielt eine Verringerung der Grenzflächenreibung, wohingegen die Oberflächenbeschichtung bei den bekannten Glockentellern lediglich die Abriebfestigkeit erhöhen soll oder für eine triboelektrische Aufladung erforderlich ist.

[0020] In einer Variante der Erfindung wird die Grenzflächenreibung zwischen dem Lackfilm und der Überströmfläche dadurch verringert, dass die Oberflächenrauhigkeit der Oberflächenschicht auf der Überströmfläche verringert wird. Vorzugsweise ist die Oberflächenrauhigkeit der Oberflächenschicht der Überströmfläche hierbei geringer als die Filmdicke des Beschichtungsmittelfilms. Beispielsweise kann die Oberflächenrauhigkeit der Oberflächenschicht der Überströmfläche kleiner als 200 µm, 100 µm, 50 µm, 10 µm oder sogar 5 µm sein.

[0021] In einer anderen Variante der Erfindung wird die Grenzflächenreibung zwischen dem Lackfilm einerseits und der Oberflächenschicht der Überströmfläche andererseits dadurch verringert, dass die Überströmfläche eine reibungssenkende Textur aufweist, wobei es sich beispielsweise um eine sogenannte Riblet-Struktur oder eine sogenannte künstliche Haifischhaut handeln kann, die an sich bekannt ist und deshalb nicht näher beschrieben werden muss. Eine derartige reibungssenkende Haifischhautfolie ist beispielsweise von der Firma 3M unter der Bezeichnung "Scotchcal Marine Drag Reduction Tape" erhältlich.

[0022] Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass das Beschichtungsmittel (zu zerstäubende Material) ein Effektlack ist, der flache, feste Effektpartikel (engl. "Flakes") mit einer bestimmten Partikellänge enthält und auf der Oberflächenschicht der Überströmfläche einen Lackfilm bildet, wobei die Grenzflächenreibung so weit herab gesetzt wird, dass der Lackfilm eine Filmdicke aufweist, die kleiner ist als die Partikellänge der Effektpartikel. Dies bietet den Vorteil, dass sich die einzelnen Effektpartikel des Effektlacks innerhalb des Lackfilms nicht aufstellen können und deshalb mit einer geordneten räumlichen Orientierung über die Überströmfläche strömen. Der Lackfilm auf der Überströmfläche weist deshalb im Betrieb eine Filmdicke auf, die vorzugsweise kleiner als 200 µm, 100 µm, 50 µm, 10 µm oder sogar 5 µm ist.

[0023] Vorzugsweise besteht die Oberflächenschicht auf der Überströmfläche mindestens teilweise aus einem Nitrid, wobei sich beispielsweise Titan-Nitrid, Chrom-Nitrid, Titan-Kohlenstoff-Nitrid, Zirkonium-Nitrid, Wolfram-Kohlenstoff-Nitrid und Aluminium-Titan-Nitrid als Materialien für die Oberflächenschicht der Überströmfläche eignen. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass die Oberflächenschicht auf der Überströmfläche mindestens teilweise aus Glas, Keramik, Metall oder sogenannten Nanopartikeln besteht. Grundsätzlich sind jedoch als Material für die reibungsmindernde Oberflächenschicht alle chemisch neutralen, mechanisch standfesten und haftenden Werkstoffe geeignet.

[0024] Ferner ist zu erwähnen, dass die reibungsmindernde Oberflächenschicht vorzugsweise lokal begrenzt auf der gesamten Überströmfläche und/oder sonstigen Lackflussflächen angebracht ist. Es besteht jedoch alternativ die Möglichkeit, dass die reibungsmindernde Oberflächenschicht auf solche Bereiche der Überströmfläche begrenzt ist, die im Betrieb hohen Fliehkräften ausgesetzt sind. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass das gesamte rotierende Applikationselement mit einer reibungsmindernden Oberflächenschicht beschichtet ist.

[0025] Weiterhin ist die Oberflächenschicht der Überströmfläche vorzugsweise abriebfester und/oder härter als die unbeschichtete Überströmfläche, um das Abriebverhalten der Überströmfläche und damit die Standzeit des Applikationselements zu verbessern. Die Oberflächenschicht der Überströmfläche weist deshalb vorzugsweise eine Vickershärte von mehr als 500 HV, 1000 HV, 1500 HV, 2000 HV oder sogar mehr als 3000 HV auf.

[0026] Ferner ist zu erwähnen, dass die Oberflächenschicht der Überströmfläche vorzugsweise aus einem anderen Material besteht als die darunter befindliche Überströmfläche.

[0027] Es besteht jedoch alternativ auch die Möglichkeit, dass die Oberflächenschicht der Überströmfläche aus demselben Material besteht wie die darunter befindliche Überströmfläche. In dieser Variante kann die Grenzflächenreibung beispielsweise durch eine geeignete Oberflächentextur der Oberflächenschicht herabgesetzt werden.

[0028] Beispielsweise kann die Oberflächenschicht der Überströmfläche aus einer auf die Überströmfläche aufgebrachten Folie bestehen, wobei es sich beispielsweise um eine sogenannte Haifischhautfolie handeln kann, die im Flugzeugbau zur Verringerung des Reibungswiderstands eingesetzt wird und bereits vorstehend erwähnt wurde.

[0029] Aus der vorstehenden Beschreibung wird bereits ersichtlich, dass es sich bei dem erfindungsgemäßen Applikationselement vorzugsweise um einen Glockenteller für einen Hochrotationszerstäuber handelt. Die Erfindung ist jedoch hinsichtlich des Typs des Applikationselements nicht auf Glockenteller beschränkt, sondern umfasst beispielsweise auch sogenannte Rotationsscheiben für Scheibenzerstäuber. Derartige Rotationsscheiben und die zugehörigen Scheibenzerstäuber sind beispielsweise auch Pavel Svejda: "Moderne Lackiertechnik, Prozesse und Applikationsverfahren", Vincentz-Verlag 2003, Seite 75 f. bekannt.

[0030] Darüber hinaus umfasst die Erfindung nicht nur das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Applikationselement als einzelnes Bauteil, sondern auch einen Rotationszerstäuber mit einem derartigen Applikationselement und eine Lackiermaschine, insbesondere einen mehrachsigen Lackierroboter, mit einem solchen Rotationszerstäuber.

[0031] Schließlich umfasst die Erfindung auch ein entsprechendes Betriebsverfahren für einen derartigen Rotationszerstäuber, bei dem die Grenzflächenreibung zwischen dem Beschichtungsmittelfilm auf der Überströmfläche und der Überströmfläche selbst durch eine reibungsmindernde Oberflächenschicht gezielt verringert wird.

[0032] Vorzugsweise wird die Grenzflächenreibung bei dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren so weit verringert, dass die Dicke des Lackfilms auf der Überströmfläche so weit abnimmt, dass die Filmdicke kleiner ist als die Partikellänge der Effektpartikel (sogenannte "Flakes", zu unterscheiden von Pigmenten), so dass sich die Effektpartikel innerhalb der Lackschicht nicht.aufstellen können.

[0033] Die Erfindung bietet also den Vorteil, dass ein Effektlack automatisch von einem Rotationszerstäuber aufgetragen werden kann, ohne dass spezifische Lacke notwendig sind, ohne dass der Wirkungsgrad verschlechtert wird, ohne dass der Luftverbrauch durch erhöhte Lenkluftwerte steigt, so dass das Farbtonergebnis bei gleichem Lackmaterial ohne Korrektur der Lackrezeptur der Qualität einer Druckluft-Zerstäubung angepasst werden kann.

[0034] Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden aus der nachstehenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Glockentellers für die Applikation eines Effektla- ckes sowie

Figur 2

eine stark vergrößerte Querschnittsansicht der Über- strömfläche des Glockentellers aus Figur 1.

[0035] Die Zeichnung in Figur 1 zeigt einen Glockenteller 1 für einen Hochrotationszerstäuber für die Applikation eines Effektlackes. Der Aufbau und die Funktionsweise des Glockentellers 1 ist weitgehend herkömmlich und in EP 0 951 942 A2 beschrieben.

[0036] Zur Befestigung des Glockentellers 1 an einer Glockentellerwelle eines Hochrotationszerstäubers weist der Glockenteller 1 eine Befestigungsnabe 2 auf, die mit einem Außengewinde versehen ist, das in ein entsprechend angepasstes Innengewinde der Glockentellerwelle eingeschraubt wird.

[0037] Die Zuführung des Effektlackes zu dem Glockenteller 1 erfolgt hierbei durch die Befestigungsnabe 2 und eine Mittelöffnung 3 in dem Glockenteller 1.

[0038] An der stirnflächenseitigen Ausgangsmündung der Mittelöffnung 3 befindet sich ein Umlenkteil 4, das eine mittig angeordnete und radial verlaufende Rückfläche 5 und eine äußere, konische verlaufende Rückfläche 6 aufweist. Die beiden Rückflächen 5, 6 des Umlenkteils 4 bilden eine Begrenzungsfläche eines Spalts, der auf der gegenüberliegenden Seite von einem Bereich 7 einer ansonsten konisch verlaufenden Überströmfläche 8 gebildet wird. Die Überströmfläche 8 schließt mit der Stirnfläche des Glockentellers 1 einen nahezu konstanten Winkel α ein und führt zu einer ringförmig umlaufenden Absprühkante 9.

[0039] Der Effektlack wird dem Glockenteller 1 also über die Befestigungsnabe 2 axial zugeführt und tritt dann durch die Mittelöffnung 3 in dem Glockenteller 1 hindurch. Das Umlenkteil 4 lenkt den Effektlack dann in radialer Richtung ab, so dass der Effektlack die Überströmfläche 8 überströmt und schließlich an der Absprühkante 9 abgeschleudert wird.

[0040] Die erfindungsgemäße Besonderheit des Glockentellers 1 ist aus der Querschnittsansicht in Figur 2 ersichtlich, welche die Überströmfläche 8 mit einem darauf befindlichen Lackfilm 10 und einer dazwischen befindlichen reibungsmindernden Oberflächenschicht 11 zeigt. Weiterhin ist aus der Querschnittsdarstellung ersichtlich, dass der Lackfilm 10 zahlreiche lange, flache Effektpartikel 12 mit einer bestimmten Partikellänge L_PARTIKEL aufweist.

[0041] Die reibungsmindernde Oberflächenschicht 11 auf der Überströmfläche 8 verringert die Grenzflächenreibung zwischen dem Lackfilm 10 und der Oberflächenschicht 11 beziehungsweise Überströmfläche 8 hierbei so weit, dass durch Abriebs- und Brucherscheinungen bedingte Schädigungen der Effektpartikel verhindert werden, um dadurch verursachte Farbtonabweichungen im Vergleich zu anderen Zerstäubungsverfahren zu verhindern und notwendige Anpassungsaufwendungen zu vermeiden

[0042] Weiterhin ist aus der Querschnittsansicht ersichtlich, dass die reibungsmindernde Oberflächenschicht 11 eine Schichtdicke d_SCHICHT aufweist, die wesentlich geringer ist als die Filmdicke d_LACK der Lackschicht 10.

[0043] Beispielsweise kann die Partikelgröße L_PARTIKEL im Bereich von L_PARTIKFL = 10...40pm liegen, während die Filmdicke d_LACK beispielsweise im Bereich von d_LACK = 5...20µm liegen kann. Die Schichtdicke D_SCHICHT der reibungsmindernden Oberflächenschicht 11 kann hierbei im Bereich von d_SCHICHT = 1..4µm liegen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehenden Werte beschränkt, sondern auch mit anderen Werten der Partikelgröße L_PARTIKEL, der Filmdicke d_LACK und der Schichtdicke d_SCHICHT realisierbar.

[0044] Weiterhin ist zu erwähnen, dass die reibungsmindernde Oberflächenschicht 11 in diesem Ausführungsbeispiel aus Titan-Nitrid besteht und die Grenzflächenreibung zwischen der Lackschicht 10 und der Überströmfläche 8 um den Faktor 4 verringert.

Bezugszeichenliste:

[0045] 

1

Glockenteller

2

Befestigungsnabe

3

Mittelöffnung

4

Umlenkteil

5

Radialer Rückfläche des Umlenkteils

6

Konischer Rückfläche des Umlenkteils

7

Bereich der Überstromfläche

8

Überströmfläche

9

Absprühkante

10

Lackschicht

11

Oberflächenschicht

12

Effektpartikel

Ansprüche

1. Applikationselement (1) für einen Rotationszerstäuber, insbesondere in Form eines Glockentellers oder einer Rotationsscheibe, mit

a) einer Überströmfläche (8), die im Beschichtungsbetrieb mit dem Applikationselement (1) rotiert und von einem zu applizierenden Beschichtungsmittel überströmt wird, und

b) einer auf der Überströmfläche (8) befindlichen Oberflächenschicht (11), auf der sich im Betrieb ein dünner Beschichtungsmittelfilm (10) mit einer bestimmten Filmdicke (d_LACK) bildet, wobei zwischen dem Beschichtungsmittelfilm (10) und der Oberflächenschicht (11) eine Grenzflächenreibung wirkt und die Oberflächenschicht (11) die Grenzflächenreibung zwischen dem Beschichtungsmittelfilm (10) und der Überströmfläche (8) verringert,

c) wobei das Beschichtungsmittel ein Lack, insbesondere ein Effektlack ist, der flache, feste Lackpartikel (12) mit einer bestimmten Partikellänge (L_PARTIKEL) enthält und auf der Oberflächenschicht (11) einen Lackfilm (10) bildet,
dadurch gekennzeichnet,

d) dass die Oberflächenrauhigkeit der Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) geringer ist als die Filmdicke (d_LACK) des Beschichtungsmittelfilms (10) oder dass die Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) eine reibungssenkende Textur aufweist, insbesondere eine Riblet-Struktur, so dass der Lackfilm (10) auf der Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) eine Filmdicke (d_LACK) aufweist, die kleiner ist als die Partikellänge (L_PARTIKEL) der Lackpartikel (12).

2. Applikationselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauhigkeit der Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) kleiner ist als 200 µm, 50 µm, 10 µm oder 5 µm.

3. Applikationselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (11) mindestens teilweise aus einem Nitrid besteht.

4. Applikationselement (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (11) mindestens teilweise aus einem der folgenden Materialien besteht:

a) Titan-Nitrid,

b) Chrom-Nitrid,

c) Titan-Kohlenstoff-Nitrid,

d) Zirkonium-Nitrid,

e) Wolfram-Kohlenstoff-Nitrid,

f) Aluminium-Titan-Nitrid.

5. Applikationselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (11) mindestens teilweise aus einem der folgenden Materialien besteht:

a) Glas,

b) Keramik,

c) Metall,

d) Nanopartikel.

6. Applikationselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) abriebfester und/oder härter ist als die unbeschichtete Überströmfläche (8).

7. Applikationselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (11) eine Vickershärte von mehr als 1000 HV, 1500 HV oder 2000 HV aufweist.

8. Applikationselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) aus einem anderen Material besteht als die darunter befindliche Überströmfläche (8).

9. Applikationselement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) aus demselben Material besteht wie die darunter befindliche Überströmfläche (8).

10. Applikationselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) eine auf die Überströmfläche (8) aufgebrachte Folie ist.

11. Rotationszerstäuber, insbesondere Glockenzerstäuber oder Scheibenzerstäuber, mit einem Applikationselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

12. Lackiermaschine, insbesondere Lackierroboter, mit einem Rotationszerstäuber nach Anspruch 11.

13. Betriebsverfahren für einen Rotationszerstäuber mit einem rotierenden Applikationselement (1), insbesondere einem Glockenteller oder einer Rotationsscheibe, bei dem ein Beschichtungsmittel eine Überströmfläche (8) an dem rotierenden Applikationselement (1) überströmt und auf der Überströmfläche (8) einen Beschichtungsmittelfilm (10) mit einer bestimmten Filmdicke (d_LACK) bildet, wobei die Grenzflächenreibung zwischen dem Beschichtungsmittelfilm (10) und der Überströmfläche (8) durch eine reibungsmindernde Oberflächenschicht (11) auf der Überströmfläche (8) verringert wird, während das Beschichtungsmittel ein Lack ist, der feste, flache Lackpartikel (12) mit einer bestimmten Partikellänge (L_PARTIKEL enthält und auf der Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) einen Lackfilm (10) mit einer bestimmten Filmdicke (d_LACK) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzflächenreibung zwischen der Oberflächenschicht (11) der Überströmfläche (8) und dem Lackfilm (10) so gering ist, dass die Filmdicke (d_LACK) des Lackfilms (10) kleiner ist als die Partikellänge (L_PARTIKEL) der Lackpartikel (12).

14. Betriebsverfahren nach,Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,

a) dass mit dem Rotationszerstäuber ein Effektlack appliziert wird, der feste, flache Lackpartikel (12) enthält, und

b) dass nach der Applikation des Effektlacks durch den Rotationszerstäuber keine manuelle oder maschinelle Nachbesserung des aufgetragenen Effektlacks erfolgt.

15. Betriebsverfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,

a) dass mit dem Rotationszerstäuber ein Effektlack appliziert wird, der feste, flache Lackpartikel (12) enthält, und

b) dass die Applikation des Effektlacks mittels Rotationszerstäuber mit anderen Zerstäubungsverfahren so kombiniert werden kann, dass hinsichtlich Farbton und Farbtoneffekt gleichwertige Ergebnisse ohne Lackmaterialanpassung erreicht werden.

16. Verwendung eines Applikationselements (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Applikation eines Effektlacks, der feste, flache Lackpartikel (12) enthält.

Claims

1. An application element (1) for a rotary atomizer, in particular in the form of a bell-shaped plate or a rotary disk, comprising

a) an overflow surface (8) which, in coating operation, rotates with the application element (1) and over which a coating agent that is to be applied flows, and

b) a surface layer (11) situated on the overflow surface (8), on which, in operation, a thin coating agent film (10) with a defined film thickness (D_PAINT) forms, wherein a boundary surface friction acts between the coating agent film (10) and the surface layer (11) and the surface layer (11) reduces the boundary surface friction between the coating agent film (10) and the overflow surface (8),

c) wherein the coating agent is a paint, in particular an effect paint, which includes flat, solid paint particles (12) with a defined particle length (L_PARTICLE) and forms a paint film (10) on the surface layer (11), characterised in

d) that the surface roughness of the surface layer (11) of the overflow surface (8) is less than the film thickness (D_PAINT) of the coating agent film (10) or that the surface layer (11) of the overflow surface (8) has a friction-reducing texture, in particular a riblet structure, so that the paint film (10) on the surface layer (11) of the overflow surface (8) has a film thickness (d_PAINT), which is less than the particle length (Lp_ARTICLE) of the paint particles (12).

2. The application element (1) according to claim 1, characterised in that the surface roughness of the surface layer (11) of the overflow surface (8) is less than 200 µm, 50 µm, 10 µm or 5 µm.

3. The application element (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the surface layer (11) at least partially consists of a nitride.

4. The application element (1) according to claim 3, characterised in that the surface layer (11) at least partially consists of the following materials:

a) titanium nitride,

b) chromium nitride,

c) titanium carbon nitride,

d) zirconium nitride,

e) tungsten carbon nitride,

f) aluminium titanium nitride.

5. The application element (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the surface layer (11) at least partially consists of the following materials:

a) glass,

b) ceramic material,

c) metal,

d) nanoparticles.

6. The application element (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the surface layer (11) of the overflow surface (8) is more abrasion-resistant and/or harder than the uncoated overflow surface (8).

7. The application element (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the surface layer (11) has a Vickers hardness of more than 1000 HV, 1500 HV or 2000 HV.

8. The application element (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the surface layer (11) of the overflow surface (8) comprises a different material than the overflow surface (8) situated thereunder (8).

9. The application element (1) according to one of the claims 1 to 7, characterised in that the surface layer (11) of the overflow surface (8) is made from the same material as the overflow surface (8) situated thereunder.

10. The application element (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the surface layer (11) of the overflow surface (8) is a film applied to the overflow surface (8).

11. A rotary atomizer, in particular bell atomizer or disk atomizer, with an application element (1) according to one of the preceding claims.

12. A painting machine, in particular a paint robot, comprising a rotary atomizer according to claim 11.

13. A method of operation for a rotary atomizer having a rotary application element (1), in particular a bell-shaped plate or a rotary disk, wherein a coating agent flows over an overflow surface (8) on the rotating application element (1) and forms a coating agent film (10) on the overflow surface (8) with a defined film thickness (d_PAINT), wherein the boundary surface friction between the coating agent film (10) and the overflow surface (8) is reduced by means of a friction-reducing surface layer (11) on the overflow surface (8), the coating agent being a paint which includes solid, flat paint particles (12) which have a defined particle length (Lp_ARTICLE) and forming a paint film (10) with a defined film thickness (d_PAINT) on the surface layer (11) of the overflow surface (8), characterised in that the boundary surface friction between the surface layer (11) of the overflow surface (8) and the paint film (10) is sufficiently small so that the film thickness (d_PAINT) of the paint film (10) is smaller than the particle length (L_PARTICLE) of the paint particles (12).

14. The method of operation according to claim 13, characterised in that

a) an effect paint which includes solid, flat paint particles (12) is applied with the rotary atomizer, and

b) following application of the effect paint by the rotary atomizer, no manual or automated correction of the effect paint applied is carried out.

15. The method of operation according to claim 13 or 14, characterised in that

a) an effect paint which includes solid, flat paint particles (12) is applied with the rotary atomizer, and

b) the application of the effect paint by means of a rotary atomizer can be combined with other spraying methods such that, with regard to colour tone and colour tone effect, equivalent results can be obtained without adjusting the paint material.

16. Use of an application element (1) according to one of the claims 1 to 10 for applying an effect paint which includes solid, flat paint particles (12).

Revendications

1. Elément d'application (1) pour un pulvérisateur à rotation, se présentant en particulier sous la forme d'un plateau à cloche ou d'un disque de rotation, présentant

a) une surface de trop-plein (8), qui tourne avec l'élément d'application (1) en mode de revêtement et est parcourue par un moyen de revêtement à appliquer, et

b) une couche de surface (11) se trouvant sur la surface de trop-plein (8), sur laquelle se forme pendant le service un film d'agent de revêtement (10) mince avec une épaisseur de film définie (d_LACK), un frottement de surface limite agissant entre le film d'agent de revêtement (10) et la couche de surface (11) et la couche de surface (11) réduisant le frottement de surface limite entre le film d'agent de revêtement (10) et la surface de trop-plein (8),

c) le moyen de revêtement étant une laque, en particulier une laque à effet, qui contient des particules de laque (12) plates et rigides avec une longueur de particule (L_PARTIKEL) définie et forme un film de laque (10) sur la couche de surface (11),
caractérisé

d) en ce que la rugosité de surface de la couche de surface (11) de la surface de trop-plein (8) est inférieure à l'épaisseur de film (d_LACK) du film d'agent de revêtement (10) ou en ce que la couche de surface (11) de la surface de trop-plein (8) présente une texture abaissant le frottement, en particulier une structure de riblet, de sorte que le film de laque (10) présente sur la couche de surface (11) de la surface de trop-plein (8) une épaisseur de film (d_LACK), qui est inférieure à la longueur de particule (L_PARTIKEL) des particules de laque (12).

2. Elément d'application (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rugosité de surface de la couche de surface (11) de la surface de trop-plein (8) est inférieure à 200 µm, 50 µm, 10 µm ou 5 µm.

3. Elément d'application (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de surface (11) est au moins partiellement à base d'un nitrure.

4. Elément d'application (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche de surface (11) est à base au moins partiellement de l'un des matériaux suivants :

a) nitrure de titane,

b) nitrure de chrome,

c) nitrure de titane et de carbone,

d) nitrure de zirconium,

e) nitrure de tungstène et de carbone,

f) nitrure d'aluminium et de titane.

5. Elément d'application (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de surface (11) est au moins en partie à base de l'un des matériaux suivants :

a) verre,

b) céramique,

c) métal,

d) nanoparticule.

6. Elément d'application (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de surface (11) de la surface de trop-plein (8) est plus résistante à l'usure et/ou plus dure que la surface de trop-plein (8) non recouverte.

7. Elément d'application (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de surface (11) présente une dureté Vickers supérieure à 1 000 HV, 1 500 HV ou 2 000 HV.

8. Elément d'application (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de surface (11) de la surface de trop-plein (8) est à base d'un autre matériau que la surface de trop-plein (8) sous-jacente.

9. Elément d'application (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche de surface (11) de la surface de trop-plein (8) est à base du même matériau que la surface de trop-plein (8) sous-jacente.

10. Elément d'application (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de surface (11) et la surface de trop-plein (8) est un film appliqué sur la surface de trop-plein (8).

11. Pulvérisateur à rotation, en particulier pulvérisateur à cloche ou pulvérisateur à disque, comprenant un élément d'application (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.

12. Machine de laquage, en particulier robot de laquage, comprenant un pulvérisateur à rotation selon la revendication 11.

13. Procédé de fonctionnement pour un pulvérisateur à rotation comprenant un élément d'application (1) rotatif, en particulier un plateau à cloche ou un disque de rotation, dans lequel un moyen de revêtement submerge une surface de trop-plein (8) sur l'élément d'application (1) rotatif et forme sur la surface de trop-plein (8) un film d'agent de revêtement (10) avec une épaisseur de film (d_LACK) définie, le frottement de surface limite entre le film d'agent de revêtement (10) et la surface de trop-plein (8) étant réduit par une couche de surface (11) réduisant le frottement sur la surface de trop-plein (8), alors que l'agent de revêtement est une laque, qui contient des particules de laque (12) rigides et plates avec une longueur de particule (L_PARTIKEL) définie et forme sur la couche de surface (11) de la surface de trop-plein (8) un film de laque (10) avec une épaisseur de film (d_LACK) définie, caractérisé en ce que le frottement de surface limite entre la couche de surface (11) de la surface de trop-plein (8) et le film de laque (10) est si faible que l'épaisseur de film (d_LACK) du film de laque (10) est inférieure à la longueur de particule (L_PARTIKEL) des particules de laque (12).

14. Procédé d'exploitation selon la revendication 13, caractérisé

a) en ce qu'une laque à effet, qui contient des particules de laque (12) solides et plates, est appliquée avec le pulvérisateur à rotation, et

b) en ce que, après l'application de la laque à effet par le pulvérisateur à rotation, on n'a pas d'amélioration manuelle ou mécanique de la laque à effet appliquée.

15. Procédé d'exploitation selon la revendication 13 ou 14, caractérisé

a) en ce qu'une laque à effet, qui contient des particules de laque (12) rigides et plates, est appliquée avec le pulvérisateur à rotation,

b) en ce que l'application de la laque à effet au moyen d'un pulvérisateur à rotation peut être combinée avec d'autres procédés de pulvérisation, de telle sorte que des résultats équivalents en ce qui concerne la teinte et l'effet de teinte sont obtenus sans adaptation du matériau de laque.

16. Utilisation d'un élément d'application (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 pour l'application d'une laque à effet, qui contient des particules de laque (12) rigides et plates.

Zeichnung