Verfahren zur Trocknung einer auf einem Kraftfahrzeug-Bauteil aufgebrachten Lackschicht sowie Trocknungssystem hierfür

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung einer auf einem Kraftfahrzeug-Bauteil aufgebrachten Lackschicht. Ferner betrifft die Erfindung ein Trocknungssystem zur Durchführung eines derartigen Trocknungsverfahrens.

[0002] Ein Trocknungsverfahren sowie eine Trocknungsanlage hierfür als Teil des Trocknungssystems der eingangs genannten Art sind durch offenkundige Vorbenutzung bekannt. Kraftfahrzeug-Bauteile werden in unterschiedlichen Farben und mit unterschiedlichen Lacken, teilweise mit Effektlacken, lackiert. Das bekannte Trocknungsverfahren sowie die Trocknungsanlage hierfür weisen Trocknungsdauern auf, die im Interesse eines hohen Durchsatzes durch die Trocknungsanlage nicht tolerabel sind.

[0003] Die EP-A-O 647 478 offenbart ein Verfahren zur Trocknung einer auf einem Kraftfahrtzeug-Bauteil aufgebrachten Lackschicht, wobei ein Bauteilträger mit dem Kraftfahrzeug-Bauteil zu einer Trocknungsanlage transportiert und anschließend die Lackschicht mit Hilfe des Ansteuerns von Trocknungsstrahlern getrocknet wird.

[0004] In der DE 197 56 467 A1 wird ein Verfahren zur Regelung der Qualität von Lackschichten beschrieben, während die US 6 484 121 B1 die automatische Messung von Lackschichtdicken auf Kraftfahrzeug-Bauteilen betrifft. Die DE 101 06 889 A1 zeigt ein Verfahren zur Trocknung von Gelatine.

[0005] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trocknungsverfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass insbesondere dann, wenn unterschiedliche Lacke getrocknet werden sollen, ein hoher Bauteil-Durchsatz gewährleistet ist.

[0006] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

[0007] Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass das unterschiedliche Trocknungsverhalten unterschiedlicher Lacke reproduzierbar Lackdaten und Lackparametern zugeordnet werden kann, die vor der eigentlichen Trocknung bestimmt bzw. gemessen werden können. Das Trocknungsverhalten eines aufgetragenen Lacks lässt sich, wenn diese Daten bzw. Parameter bekannt sind, in engen Grenzen vorherbestimmen. Es ist daher möglich, einen Trocknungsprozess vorzugeben, der für dieses Trocknungsverhalten maßgeschneidert ist. Jeder Lackauftrag kann dann optimal schnell getrocknet werden. Dies führt zu einem hohen Durchsatz bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Trocknungsverfahrens.
Da wesentliche Lackdaten, die das Trocknungsverhalten beeinflussen, zum Beispiel das Absorptions- oder Reflexionsverhalten, schon vor dem Lackauftrag bekannt sind, müssen diese Daten nicht jedes Mal neu gemessen werden. Diese zum Beispiel im Rahmen einer Kalibriermessung bestimmten Lackdaten können in einer Datenbank abgelegt sein und im Rahmen des Zuordnungsschritts abgerufen werden. Als Messschritt verbleibt in jedem Fall die Dickenmessung der frisch aufgetragenen Lackschicht vor dem Trocknen, da diese Schichtdicke das Trocknungsverhalten beeinflusst. Neben dem höheren Durchsatz ist aufgrund des reproduzierbaren Trocknungsprozesses der Ausschuss reduziert, es wird ein konstanter Trocknungsgrad erreicht und der Energieeinsatz ist optimiert. Die erfindungsgemäße Lackdatenzuordnung führt zur Möglichkeit einer automatischen Lackdatenerfassung während des Transports der zu lackierenden und zu trocknenden Bauteile.

[0008] Die zusätzliche Einbeziehung mindestens eines Lösungsmittel-Kennwertes nach Anspruch 2 verbessert die Feinheit bei der Vorbestimmung des Trocknungsverhaltens. Der Lösungsmittelanteil und die Art die Lösungsmittels sind Beispiele für einen derartigen Lösungsmittel-Kennwert.

[0009] Ein zusätzliches Lufttrocknen nach Anspruch 3 erhöht die Trocknungseffizienz nochmals, da die Ausbildung von Lösungsmittel und/oder Wasserdampfschwaden an der Oberfläche des zu trocknenden Bauteils, die unerwünscht die Trocknungsstrahlung schwächen, verhindert wird, indem diese Lösungsmittel- und/oder Wasserdampfschwaden durch die eingebrachte - insbesondere entfeuchtete - Trocknungsluft aufgenommen und hierdurch von der Oberfläche des zu trocknenden Bauteils entfernt werden. Bei der Trocknungsluft handelt es sich insbesondere um getrocknete, erwärmte Luft, die in der Lage ist, die Schwaden intensiv aufzunehmen. Je nach Zusammensetzung des Lacks hat dieser eine unterschiedliche Neigung zur Ausbildung störender Schwaden. Daher führt die lackabhängige Trocknungsluftansteuerung zu einer weiteren Steigerung der Trocknungseffizienz, da gezielt verhindert wird, dass ein hoher Anteil von Trocknungsstrahlungsenergie durch die Lösungsmittel- und/oder Wasserdampfschwaden absorbiert wird und somit nicht der Trocknung der Lackschicht zugeführt werden kann.

[0010] Eine Schichtdickenüberwachung nach Anspruch 4 ermöglicht eine Feinkorrektur der Steuerwerte.

[0011] Überwachungsverfahren nach den Ansprüchen 5 bis 7 verhindern, dass die Prozessführung definierte Parametergrenzen verlässt. Neben dem reinen Warnen kann auch ein korrigierender Eingriff in die Trocknungs-Steuerwerte erfolgen.

[0012] Ein Skid nach Anspruch 8 eignet sich zum Einsatz in der Trocknungsanlage.

[0013] Durch das Drehen des Bauteils gemäß Anspruch 9 kann eine Symmetrisierung des Trocknungsprozesses auch bei unsymmetrischen Bauteilen erzielt werden.

[0014] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trocknungssystem zu schaffen, bei der der Bauteildurchsatz im Vergleich zu bekannten Anlagen erhöht ist.

[0015] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Trocknungssystem gemäß Anspruch 10.

[0016] Die Vorteile dieses Trocknungssystems entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Ansprüche 1 bis 9 beschrieben wurden. Die Trocknungsanlage für ein Trocknungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 beinhaltet neben Trocknungsstrahlern, vorzugsweise IR-Strahlern, noch ein Lufttrocknungsgebläse. Die Trocknungsanlage des Trocknungssystems zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 beinhaltet zudem eine integrierte Lackschichtdicken-Messvorrichtung, mit der die Schichtdickenüberwachung während des Trocknens, also online, möglich ist. Die Trocknungsanlage für das Trocknungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6 beinhaltet eine Oberflächentemperatur-Messvorrichtung, vorzugsweise ein langwellig arbeitendes Pyrometer. Auch eine Wärmebildkamera kann eingesetzt sein.

[0017] Das Trocknungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8 beinhaltet ein Skid-Transportsystem. Alternativ ist es auch möglich, ein Umlauffördersystem mit Wagen einzusetzen. Die Trocknungsanlage zur Durchführung des Trocknungsverfahrens nach Anspruch 9 hat zusätzlich eine Dreheinrichtung, die mit dem Transportsystem zum Bauteilträgertransport zusammenarbeitet. Zu den vorgegebenen Steuerwerten kann auch die Lufttemperatur der Trocknungsluft des Lufttrocknungsgebläses gehören, die dann vorzugsweise über ein Klimaaggregat eingestellt wird.

[0018] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1

einen Querschnitt durch eine Trocknungsanlage senkrecht zur Transportrichtung von zu trocknenden Bauteilen; und

Fig. 2

einen Schnitt durch die Trocknungsanlage gemäß Linie II - II in Fig. 1, wobei der Schnitt so gedreht ist, dass die Transportrichtung nach rechts zeigt.

[0019] Eine in der Zeichnung insgesamt mit 1 bezeichnete Trocknungsanlage ist einer in der Zeichnung nicht dargestellten Lackieranlage nachgeordnet und Teil eines ansonsten nicht dargestellten Trocknungssystems.

[0020] Durch die Trocknungsanlage 1 werden zwei Reihen von Kraftfahrzeug-Bauteilen 2, zum Beispiel Stoßfänger, übereinander auf zwei etagenweise übereinander angeordneten Skid-Transportsystemen längs einer Transportrichtung 3a transportiert. Die Transportrichtung 3a steht senkrecht auf der Schnittebene der Fig. 1. Das Skid-Transportsystem ist in der stark schematisierten Darstellung der Fig. 1 und 2 nicht gezeigt.

[0021] Eine Innenkammer 3 der Trocknungsanlage 1 ist nach oben von einer Gebläse-Deckwand 4 und senkrecht zur Transportrichtung 3a zu beiden Seiten hin von zwei Gebläse-Seitenwänden 5 begrenzt. Außen an den Seitenwänden 5 sind Klimaaggregate 6 angeordnet, die mit einer Gebläseführung in der Gebläse-Deckwand 4 und in den Gebläse-Seitenwänden 5 in Verbindung stehen.

[0022] Innerhalb der Innenkammer 3, den Transportweg der Kraftfahrzeug-Bauteile 2 nicht behindernd, ist eine Mehrzahl von Infrarot-(IR-)Strahlern als Strahlerleisten parallel zur Transportrichtung 3a angeordnet. Zwei erste Gruppen zu je vier IR-Strahlern 7 sind in Fig. 1 rechts und links des unteren Transportwegs des Transportsystems angeordnet und an den Innenseiten der Gebläse-Seitenwände 5 montiert. Eine zweite Gruppe von IR-Strahlern 8 ist in Fig. 1 rechts und links des oberen Transportwegs des Transportsystems angeordnet und an den Innenseiten der Gebläse-Seitenwände 5 montiert.

[0023] Zwei weitere IR-Strahler 9, die eine dritte Gruppe bilden, sind in den beiden oberen Eckbereichen der Innenkammer 3 angeordnet, die dort gebildet sind, wo die oberen Abschnitte der Gebläse-Seitenwände 5 an die Gebläse-Deckwand 4 angefügt sind. Die IR-Strahler 9 sind sowohl von der Deckwand 4 als auch von den Seitenwänden 5 beabstandet. Zwei weitere IR-Strahler 10 bilden eine vierte Gruppe und sind zwischen den beiden Transportwegen des Transportsystems angeordnet. Die IR-Strahler 10 sind dabei von den Seitenwänden 5 soweit beabstandet wie die IR-Strahler 9. Zwei weitere IR-Strahler 11 bilden eine fünfte Gruppe von IR-Strahlern und sind unterhalb des unteren Transportwegs des Transportsystems angeordnet. Der Abstand der IR-Strahler 11 von den Seitenwänden 5 entspricht dem Seitenabstand der IR-Strahler 9 und 10. Von einer Bodenwand 12 der Trocknungsanlage 1 sind die IR-Strahler 11 ebenfalls beabstandet.

[0024] Die IR-Strahler 7, 10 und 11 bestrahlen die Bauteile mit IR-Strahlung 13, die auf dem unteren Transportweg des Skid-Transportsystems gefördert werden. Die IR-Strahler 8, 9 und 10 bestrahlen die Bauteile mit IR-Strahlung 13, die auf dem oberen Transportweg des Skid-Transportsystems gefördert werden. Der typische Abstand der IR-Strahler 7 bis 11 von der Oberfläche der Kraftfahrzeug-Bauteile 2 liegt zwischen 100 und 300 mm.

[0025] Die Gebläseluft 14, die über die Klimaaggregate 6 gesteuert vortemperiert und entfeuchtet ist, strömt, ausgehend von der Gebläse-Deckwand 4 und den Gebläse-Seitenwänden 5 hin zu den Kraftfahrzeug-Bauteilen 2. Die Gebläseluft 14 strömt dabei zwischen den IR-Strahlern 7 bis 11 hindurch bzw. an diesen vorbei.

[0026] Längs der Transportrichtung 3a ist die Trocknungsanlage 1 in zwei IR-Zonen 15, 16 unterteilt. Die erste IR-Zone 15 überdeckt dabei etwa zwei Drittel des Transportweges der Kraftfahrzeug-Bauteile 2 durch die Trocknungsanlage 1 und die zweite IR-Zone 16 überdeckt im Anschluss hieran etwa ein Drittel dieses Transportweges. An der Grenze zwischen den IR-Zonen 15, 16 sind die Strahlerleisten der IR-Strahler 7 bis 11 geteilt, so dass eine separate Ansteuerung der IR-Strahler 7 bis 11 in der ersten IR-Zone 15 einerseits und in der zweiten IR-Zone 16 andererseits möglich ist.

[0027] Die Lacktrocknung der Trocknungsanlage 1 ist wie nachfolgend beschrieben in einen Gesamtprozess integriert: Zunächst wird ausgewählt, mit welchen wasser- bzw. lösungsmittelhaltigen Lacken in welcher spezifizierten Zusammensetzung und Menge die zu lackierenden Kraftfahrzeug-Bauteile 2 beschichtet werden sollen.

[0028] Entsprechende Lackdaten werden aus einer Datenbank, in der diese Lackdaten gesammelt sind, abgerufen. Zu diesen Lackdaten gehören folgende Lack-Kennwerte:
Die farbspezifische Soll-Lackschichtstärke, also die Schichtstärke, die der getrocknete Lack später auf dem Bauteil haben soll, der farbspezifische Reflexionswert, also der Energieanteil der auf den Lack auftreffenden IR-Strahlung, der vom Lack zurückreflektiert wird, also keinen Beitrag zur Trocknung liefert, die maximal bei diesem Lack zulässige Oberflächentemperatur des Kraftfahrzeug-Bauteils 2 sowie vom Substrat-Material des Kraftfahrzeug-Bauteils 2 abhängige Grenzwerte. Die Soll-Schichtstärken betragen zwischen 10 und 20 µm, je nachdem, ob es sich um eine Grundierung oder um einen Basislack handelt und je nach Lackfarbe. Der Lack ist in der Datenbank ferner charakterisiert durch seine chemische Definition, seinen Festkörperanteil, seinen Anteil organischer Lösungsmittel und seinen Wasseranteil. In dem abgelegten Reflexionswert geht neben der Farbe auch die Information ein, ob es sich um einen Metall- oder Interferenzpigmente enthaltenden Lack handelt.

[0029] Diese Lackdaten, die das Absorptions- und/oder Reflexionsverhalten des aufzubringenden Lacks charakterisieren, insbesondere einen das Absorptions- und/oder Reflexionsverhalten charakterisierenden Lack-Kennwert beinhalten, werden dann einem Karosserieteilträger, der das zu lackierende Kunststoff-Bauteil 2 transportiert, nämlich dem Skid, zugeordnet. Zu dieser Zuordnung trägt der Skid eine ihn eindeutig individualisierende Kennung, zum Beispiel eine laufende Nummer, mit deren Hilfe die Lackdaten, also die in der Datenbank hinterlegten, farbspezifischen Parameter zum auf dem Skid transportierten, zu lackierenden Bauteil, dem Skid mit Hilfe des Steuerrechners zugewiesen werden. Die Kennung des Skid ist auf einem maschinenlesbaren Datenträger untergebracht, der auf dem Skid aufgebracht ist. Zu den zugeordneten Daten gehört insbesondere auch die Geometrie des zu lackierenden Kraftfahrzeug-Bauteils 2. Anschließend werden die Kraftfahrzeug-Bauteile 2 in der Lackieranlage mit dem entsprechenden Lack beschichtet. Hierbei wird je nach Deckkraft des Lacks eine unterschiedliche Lackschichtstärke aufgetragen.

[0030] Nach der Beschichtung werden die Kraftfahrzeug-Bauteile auf den Skids in eine Abdunstzone transportiert. In der Abdunstzone verweilen die Bauteile 2 etwa zwei bis vier Minuten. Dort herrscht eine Lufttemperatur zwischen 23 und 40°C und eine relative Luftfeuchte von 55 bis 70 %. In der Abdunstzone, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, wird eine Luftströmung mit einer Luftgeschwindigkeit zwischen 0,2 und 1 m/s zur Verfügung gestellt.

[0031] Während der Verweildauer in der Abdunstzone werden die Kraftfahrzeug-Bauteile 2 auf den Skids kontinuierlich durch die Abdunstzone gefördert.
In der Abdunstzone verflüchtigen sich Anteile der organischen und wässrigen Lösungsmittel. Hierdurch wird der Lackfilm für die anschließende Trocknung vorbereitet.

[0032] Anschließend werden die Bauteile 2 auf den Skids kontinuierlich durch die Trocknungsanlage 1 gefördert. Vor dem Eingang in die Trocknungsanlage 1 wird die aktuelle Schichtdicke der auf das Bauteil 2 aufgebrachten Lackschicht berührungslos, zum Beispiel mit Hilfe eines gepulst photothermischen Verfahrens, gemessen. Ein derartiges Messverfahren ist an sich durch offenkundige Vorbenutzung bekannt. Prinzipiell ist es möglich, zur berührungslosen Lackschichtdickenmessung ein ebenfalls bekanntes Wirbelstrom-Messverfahren einzusetzen. Anhand dieses Ist-Schichtdicken-Messwerts und den vom Skid ablesbaren Lackdaten berechnet ein nicht dargestellter Steuerrechner der Trocknungsanlage 1 Steuerwerte für den zeitlichen Verlauf der Leistung der IR-Strahler 7 bis 11, für den zeitlichen Verlauf der Gebläseleistung der Gebläse-Deckwand 4 und der Gebläse-Seitenwand 5, für die Gebläsetemperatur sowie für den zeitlichen Verlauf der Transportgeschwindigkeit der Skids durch die Trocknungsanlage 1. Bei einem stärker reflektierenden Lack mit großer Ist-Schichtdicke muss zum Beispiel eine höhere Trocknungsleistung erbracht werden als bei stärker absorbierenden oder dünner aufgetragenen Lackschichten. Zusätzlich müssen als Nebenbedingungen für die Strahlerleistung einerseits und die Gebläseleistung andererseits noch die lack- und grundmaterialabhängigen Grenzparameter zum Beispiel für die maximale Oberflächentemperatur berücksichtigt werden. Der Zentralrechner gibt anhand der Ist-Schichtdicke und den vom jeweiligen Skid ausgelesenen Lackdaten zunächst Sollkurven hinsichtlich des Zeitverlaufs der Temperatur der Luft in der Innenkammer 3, der Luftfeuchte der Luft in der Innenkammer 3 sowie der Geschwindigkeit der Luftströmung in der Innenkammer 3 vor. Anhand dieser Soll kurven werden Steuerwerte für die Strahlerleistung der IR-Strahler 7 bis 11 sowie für die Gebläseluft 14 der Gebläse-Deckwand 4 und der Gebläse-Seitenwände 5 berechnet. Ferner erfolgt eine Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Transportgeschwindigkeit durch die Trocknungsanlage 1. Sobald diese Berechnungen abgeschlossen sind, wird der Skid mit dem Kraftfahrzeug-Bauteil 2 durch die Trocknungsanlage 1 transportiert, wobei die IR-Strahler 7 bis 11, die Gebläse sowie das Skid-Transportsystem anhand der berechneten Steuerwerte angesteuert werden. Für die IR-Strahler 7 bis 11 der beiden IR-Zonen 15, 16 werden die Strahlungsleistungen hierbei unabhängig voneinander vorgegeben. In der zweiten IR-Zone 16 wird in der Regel die IR-Strahlungsleistung gegenüber der Strahlungsleistung in der ersten IR-Zone 15 reduziert.

[0033] Die Gebläseluft 14 sorgt dafür, dass abdampfendes Lösungsmittel bzw. Wasserdampf die IR-Strahlung 13 über der Oberfläche der zu trocknenden Kraftfahrzeug-Bauteile 2 nicht unerwünscht absorbiert. Auf diese Weise erfolgt eine an den jeweiligen Lack des Bauteils fein angepasste und damit hoch effiziente Trocknung.

[0034] In die Steuerwertberechnung geht zudem mindestens ein Lösungsmittel-Kennwert ein, der das Lösungsmittel des aufgebrachten Lacks charakterisiert. Es handelt sich hierbei beispielsweise um den Lösungsmittelanteil, die Art des Lösungsmittels sowie den Wasseranteil.

[0035] Während des Trocknens in der Trocknungsanlage 1 wird die momentane Lack-Schichtdicke auf dem zu trocknenden Kraftfahrzeug-Bauteil 2 überwacht. Hieraus werden Rückschlüsse über den zeitlichen Verlauf der Trocknung gezogen. Insbesondere wird geprüft, ob dieser zeitliche Verlauf mit einem Soll-Schichtdickenverlauf übereinstimmt, der anhand der Trocknungs-Steuervorgaben zu erwarten ist. Eine zu große Abweichung der während des Trocknens online gemessenen Lackschichtstärke von der Sollstärken-Vorgabe resultiert in einem Warnsignal. Ein derartiges Warnsignal wird in jedem Fall ausgegeben, sofern die online gemessene aktuelle Lack-Schichtdicke geringer ist als die endgültige Soll-Lackschichtstärke. Eine Abweichung der online gemessenen Lackstärke vom vorgegebenen Lackstärken-Sollverlauf kann auch zur Feinkorrektur der Steuerwerte für die IR-Strahler einerseits bzw. die Gebläseluft andererseits eingesetzt werden. Während des Trocknungsvorgangs in der Trocknungsanlage 1 wird zudem ebenfalls berührungslos, zum Beispiel mit einem langwellig arbeitenden Pyrometer, die Oberflächentemperatur der auf das jeweilige Kraftfahrzeug-Bauteil 2 aufgebrachten Lackschicht überwacht. Sobald die online gemessene Oberflächentemperatur größer ist als der vorgegebene Grenzwert der Oberflächentemperatur, wird ebenfalls ein Warnhinweis ausgegeben. Auch dann, wenn die online gemessene Oberflächentemperatur geringer ist, als ein Sollwert, der anhand der Trocknungs-Vorgabe zu erwarten ist, wird ein Warnsignal ausgegeben, da dies ein Hinweis auf einen Prozessfehler ist.

[0036] Auch die Lufttemperatur und die Luftfeuchte in der Innenkammer 3 werden kontinuierlich mit entsprechendem Messinstrumenten erfasst.

[0037] Abhängig von der auf dem Skid abgelegten Artikelgeometrie können die Kraftfahrzeug-Bauteile 2 während des Trocknungsvorgangs in der Trocknungsanlage 1 gedreht werden. Hierzu wird das Bauteil mit Hilfe einer an sich bekannten Dreheinrichtung mitsamt den dieses Bauteil transportierenden Skid von einer Förderkette des Skid-Transportsystems abgehoben, um 180° um die Bauteil-Hochachse (vgl. Achse 17 in Fig. 1) gedreht und anschließend wieder auf die Förderkette aufgesetzt. Auf diese Weise erfolgt eine Symmetrisierung des Trocknungsvorgangs in der Trocknungsanlage 1 während des Transports durch diese.

[0038] Der Durchlauf eines zu trocknenden Kraftfahrzeug-Bauteils 2 durch die Trocknungsanlage 1 dauert je nach Vorgabe zwischen vier und sechs Minuten. Je nach Vorgabe wird eine Lufttemperatur zwischen 50 und 80°C, eine absolute Luftfeuchte, die geringer ist als 10 g/kg, eine Luftströmung von 0,2 bis 1 m/s und eine IR-Strahlungsleistung zwischen 5 und 20 kW/m² eingestellt. Typische Werte der beim Trocknen in der Trocknungsanlage 1 sich einstellenden Oberflächentemperatur liegen zwischen 23 und 80°C.

[0039] Nach dem Trocknen verlassen die Kraftfahrzeug-Bauteile 2 die Trocknungsanlage 1 und werden auf Raumtemperatur abgekühlt.

[0040] Anstelle eines Skid-Transportsystems ist es auch möglich, ein Umlauffördersystem mit Wagen zum Transport der zu lackierenden Bauteile einzusetzen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Trocknung einer auf einem Kraftfahrzeug-Bauteil (2) aufgebrachten Lackschicht mit folgenden Schritten:

- Zuordnen von Lackdaten, welche mindestens einen das Absorptions- und/oder Reflexionsverhalten des aufgebrachten Lacks charakterisierenden Lack-Kennwert beinhalten, zu einem Bauteilträger, welcher das lackierte Kraftfahrzeug-Bauteil (2) transportiert,

- wobei die Lackdaten durch Aufbringen eines maschinenlesbaren Datenträgers, welcher die Lackdaten trägt, auf ein Transportmittel zum Transport des Bauteilträgers zu einer Trocknungsanlage (1) dem Bauteilträger zugeordnet werden,

- Messen der Schichtdicke der auf das Kraftfahrzeug-Bauteil (2) aufgebrachten Lackschicht vor dem Trocknen,

- Ablesen der Lackdaten vom maschinenlesbaren Datenträger mittels eines Lesegeräts,

- Berechnen von Steuerwerten für den zeitlichen Verlauf einer Trocknungsstrahlerleistung abhängig von dem mindestens einen, zugeordneten Lack-Kennwert und von der Schichtdicke,

- Transportieren des Bauteilträgers mit dem Kraftfahrzeug-Bauteil (2) zur Trocknungsanlage (1),

- Trocknen der Lackschicht mit Hilfe des Ansteuerns von Trocknungsstrahlern (7 bis 11) gemäß den berechneten Steuerwerten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Zusätzliches Zuordnen von Lackdaten, welche mindestens einen das Lösungsmittel des aufgebrachten Lacks charakterisierenden Lösungsmittel-Kennwert beinhalten, zu einem Bauteilträger, welcher das lackierte Kraftfahrzeug-Bauteil (2) transportiert,

- Berechnen von Steuerwerten für den zeitlichen Verlauf der Trocknungsstrahlerleistung, zusätzlich abhängig von dem mindestens einen Lösungsmittel-Kennwert,

- Trocknen der Lackschicht mit Hilfe des Ansteuerns der Trocknungsstrahler (7 bis 11) gemäß den berechneten Steuerwerten.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein zusätzliches Lufttrocknen der Lackschicht mit folgenden Schritten:

- Berechnen von Steuerwerten für den zeitlichen Verlauf einer Trocknungsluftmenge, abhängig von dem mindestens einen Lösungsmittel-Kennwert und vorzugsweise abhängig von dem mindestens einen Lack-Kennwert,

- zusätzliches Trocknen der Lackschicht mit Hilfe des Ansteuerns eines Lufttrocknungsgebläses gemäß den berechneten Steuerwerten, wobei mittels entfeuchteter, erwärmter Trockenluft Lösungsmittel- und/oder Wasserdampfschwaden von der Oberfläche des zu trocknenden Bauteils entfernt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Überwachen der Schichtdicke der auf das Kraftfahrzeug-Bauteil (2) aufgebrachten Lackschicht während des Trocknens.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Berechnen bzw. Abrufen einer Soll-Lackschichtstärke für den getrockneten Lack aus den zugeordneten Lackdaten,

- Überwachen der Schichtdicke der auf das Kraftfahrzeug-Bauteil (2) aufgebrachten Lackschicht während des Trocknens,

- Ausgeben eines Warnsignals, sofern die überwachte Schichtdicke geringer ist als die Soll-Lackschichtstärke.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Berechnen bzw. Abrufen einer maximal tolerierbaren Grenz-Oberflächentemperatur für den Lack während des Trocknens aus den zugeordneten Lackdaten,

- Überwachen der Oberflächentemperatur der auf das Kraftfahrzeug-Bauteil (2) aufgebrachten Lackschicht während des Trocknens,

- Ausgeben eines Warnsignals, sofern die überwachte Oberflächentemperatur größer ist als die Grenz-Oberflächentemperatur.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Berechnen bzw. Abrufen einer minimal tolerierbaren Grenz-Oberflächentemperatur für den Lack während des Trocknens aus den zugeordneten Lackdaten,

- Überwachen der Oberflächentemperatur der auf das Kraftfahrzeug-Bauteil (2) aufgebrachten Lackschicht während des Trocknens,

- Ausgeben eines Warnsignals, sofern die überwachte Oberflächentemperatur geringer ist als die Grenz-Oberflächentemperatur.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch den Einsatz eines Skid oder eines Umlauffördersystems mit Wagen als Transportmittel zum Transport des Bauteilträgers zur Trocknungsanlage (1).

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Drehen des Kraftfahrzeug-Bauteils (2) während des Trocknens in der Trocknungsanlage (1), wobei der Zeitpunkt und/oder der Drehwinkel dieses Drehvorgangs vorzugsweise anhand der zugeordneten Lackdaten im Rahmen der Steuerwert-Berechnung berechnet wird.

10. Trocknungssystem zur Durchführung eines Trocknungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

- mit einem Bauteilträger,

- mit einem Transportmittel zum Transport des Bauteilträgers,

- mit einem maschinenlesbaren Datenträger, welcher die Lackdaten trägt und auf dem Transportmittel aufgebracht ist,

- mit einer Datenbank, in der die Lackdaten abgelegt sind,

- mit einer Lackschichtdicken-Messvorrichtung,

- mit einem Lesegerät zum Ablesen eines maschinenlesbaren Datenträgers,

- mit einem Steuerrechner zum Zuordnen der Lackdaten sowie zur Berechnung und Vorgabe der Steuerwerte und

- mit einer Trocknungsanlage (1) mit Trocknungsstrahlern (7, 8, 9, 10, 11).

Claims

1. Method for drying a coating film applied on a motor-vehicle component (2), having the following steps:

- assigning coating-material data, which contain at least one coating-material characteristic value characterizing the absorption and/or reflection behaviour of the applied coating material, to a component carrier transporting the coated motor-vehicle component (2),

- wherein the coating-material data are assigned to the component carrier by way of placing a machine-readable data carrier, carrying the coating-material data, on a transport means for transporting the component carrier to a drying station (1),

- measuring the film thickness of the coating film, which has been applied onto the motor-vehicle component (2), before drying,

- reading the coating-material data from the machine-readable data carrier using a reader,

- calculating control values for the temporal profile of a radiant dryer output as a function of the at least one assigned coating-material characteristic value and of the film thickness,

- transporting the component carrier with the motor-vehicle component (2) to the drying station (1),

- drying the coating film by means of driving radiant dryers (7 to 11) according to the calculated control values.

2. Method according to Claim 1, characterized by the following steps:

- additionally assigning coating-material data, which contain at least one solvent characteristic value characterizing the solvent of the applied coating material, to a component carrier transporting the coated motor-vehicle component (2),

- calculating control values for the temporal profile of the radiant dryer output, additionally as a function of the at least one solvent characteristic value,

- drying the coating film by means of driving the radiant dryers (7 to 11) according to the calculated control values.

3. Method according to Claim 1 or 2, characterized by additional air drying of the coating film, having the following steps:

- calculating control values for the temporal profile of a drying-air amount, as a function of the at least one solvent characteristic value and preferably as a function of the at least one coating-material characteristic value,

- additionally drying the coating film by means of driving an air drying blower according to the calculated control values, wherein solvent and/or clouds of water vapour are removed from the surface of the component to be dried using dehumidified, warmed dry air.

4. Method according to one of Claims 1 to 3, characterized by monitoring the film thickness of the coating film, which has been applied to the motor-vehicle component (2), during drying.

5. Method according to Claim 4, characterized by the following steps:

- calculating or retrieving a pre-specified coating-film thickness for the dried coating material from the assigned coating-material data,

- monitoring the film thickness of the coating film, which has been applied to the motor-vehicle component (2), during drying,

- outputting a warning signal, if the monitored film thickness is less than the pre-specified coating-film thickness.

6. Method according to one of Claims 1 to 5, characterized by the following steps:

- calculating or retrieving a maximum acceptable limit surface temperature for the coating material during drying from the assigned coating-material data,

- monitoring the surface temperature of the coating film, which has been applied to the motor-vehicle component (2), during drying,

- outputting a warning signal, if the monitored surface temperature is greater than the limit surface temperature.

7. Method according to Claim 6, characterized by the following steps:

- calculating or retrieving a minimum acceptable limit surface temperature for the coating material during drying from the assigned coating-material data,

- monitoring the surface temperature of the coating film, which has been applied to the motor-vehicle component (2), during drying,

- outputting a warning signal, if the monitored surface temperature is less than the limit surface temperature.

8. Method according to one of Claims 1 to 7, characterized by using a skid or a continuous conveyor system with carriages as a transport means for transporting the component carrier to the drying station (1).

9. Method according to one of Claims 1 to 8, characterized by rotating the motor-vehicle component (2) during drying in the drying station (1), wherein the time and/or the angle of rotation of this rotating operation is calculated preferably using the assigned coating-material data in association with the control-value calculation.

10. Drying system for carrying out a drying method according to one of Claims 1 to 9,

- having a component carrier,

- having a transport means for transporting the component carrier,

- having a machine-readable data carrier, which carries the coating-material data and is placed on the transport means,

- having a database in which the coating-material data are stored,

- having a coating film thickness measuring apparatus,

- having a reader for reading a machine-readable data carrier,

- having a control computer for assigning the coating-material data and for calculating and pre-specifying the control values and

- having a drying station (1) having radiant dryers (7, 8, 9, 10, 11).

Revendications

1. Procédé de séchage d'une couche de peinture appliquée sur un composant (2) de véhicule automobile, le procédé comportant les étapes suivantes :

- attribution de données de peinture qui contiennent au moins une valeur caractéristique de la peinture, qui caractérise le comportement d'absorption et/ou de réflexion de la peinture appliquée, à un porte-composant qui transporte le composant (2) peint du véhicule automobile,

- les données de peinture étant attribuées au porte-composant par application d'un support de données lisible par machine qui porte les données de peinture sur un moyen de transport qui transporte le porte-composant à une installation de séchage (1),

- mesure de l'épaisseur de la couche de peinture appliquée sur le composant (2) du véhicule automobile avant son séchage,

- au moyen d'un appareil de lecture, lecture des données de peinture sur le support de données lisibles par machine,

- calcul des valeurs de commande de l'évolution dans le temps d'une puissance de rayonnement de séchage en fonction de la ou des valeurs caractéristiques de la peinture associées et de l'épaisseur de la couche,

- transport du porte-composant vers l'installation de séchage (1) avec le composant (2) du véhicule et

- séchage de la couche de peinture à l'aide de la commande de radiants de séchage (7 à 11) selon les valeurs de commande calculées.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par les étapes suivantes :

- attribution supplémentaire de données de peinture qui contiennent au moins une valeur caractéristique de solvant, qui caractérise le solvant de la peinture appliquée, à un porte-composant qui transporte le composant (2) peint du véhicule automobile,

- calcul de valeurs de commande de l'évolution temporelle de la puissance radiante de séchage en fonction de la ou des valeur(s) caractéristique(s) du solvant et

- séchage de la couche de peinture à l'aide de la commande des radiants de séchage (7 à 11) selon les valeurs de commande calculées.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par un séchage supplémentaire à l'air de la couche de peinture et présentant les étapes suivantes :

- calcul de valeurs de commande de l'évolution temporelle du débit d'air de séchage en fonction de la ou des valeur(s) caractéristique(s) du solvant et de préférence en fonction de la ou des valeur(s) caractéristique(s) de la peinture,

- séchage supplémentaire de la couche de vernis à l'aide de la commande d'un ventilateur d'air de séchage en fonction des valeurs de commande calculées, le solvant et/ou les buées de vapeur d'eau étant retirés de la surface du composant à sécher au moyen d'air de séchage chauffé et déshumidifié.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de peinture appliquée sur le composant (2) du véhicule automobile est surveillée pendant le séchage.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par les étapes suivantes:

- calcul ou demande d'une épaisseur de consigne de la couche de peinture séchée dans les données de peinture associées,

- pendant le séchage, surveillance de l'épaisseur de la couche de peinture appliquée sur le composant (2) du véhicule automobile et

- émission d'un signal d'alarme si l'épaisseur de la couche surveillée est inférieure à l'épaisseur de consigne de la couche de peinture.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par les étapes suivantes:

- calcul ou demande d'une température limite de surface maximale tolérable de la peinture pendant le séchage dans les données de peinture associées,

- pendant le séchage, surveillance de la température de surface de la couche de peinture appliquée sur le composant (2) du véhicule automobile,

- émission d'un signal d'alarme si la température de surface surveillée est supérieure à la température limite de la surface.

7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par les étapes suivantes:

- calcul ou demande d'une température limite minimale tolérable de la surface de la peinture pendant le séchage dans les données de peinture associées,

- pendant le séchage, surveillance de la température de surface de la couche de peinture appliquée sur le composant (2) du véhicule automobile,

- émission d'un signal d'alarme si la température de surface surveillée est inférieure à la température limite de la surface.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par l'utilisation d'un traineau ou d'un système de transport en circuit fermé doté de chariots servant de moyens de transport pour transporter le porte-composant vers l'installation de séchage (1).

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par la rotation du composant (2) du véhicule automobile pendant son séchage dans l'installation de séchage (1), l'instant et/ou l'angle de rotation de cette opération de rotation étant calculés de préférence à l'aide des données de peinture associées dans le cadre du calcul des valeurs de commande.

10. Système de séchage destiné à exécuter un procédé de séchage selon l'une des revendications 1 à 9, et présentant

- un porte-composant,

- un moyen de transport qui transporte le porte-composant,

- un support de données lisibles par machine qui porte les données de peinture et est appliqué sur le moyen de transport,

- une base de données dans laquelle les données de peinture sont conservées,

- un dispositif de mesure de l'épaisseur de la couche de peinture,

- un appareil de lecture qui lit un support de données lisibles par machine,

- un calculateur de commande qui attribue les données de peinture et qui calcule et délivre les valeurs de commande et

- une installation de séchage (1) dotée de radiants de séchage (7, 8, 9, 10, 11).

Zeichnung