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Dokumentenidentifikation DE102007013526A1 15.11.2007
Titel Verfahren und Vorrichtung zum zumindest teilweisen Regenerieren eines beschädigten Bereichs eines Karosserielacks eines Kraftfahrzeugs
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70327 Stuttgart, DE
Erfinder Zwick, Wolfgang, Dr.rer.nat., 71083 Herrenberg, DE
DE-Anmeldedatum 21.03.2007
DE-Aktenzeichen 102007013526
Offenlegungstag 15.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.11.2007
IPC-Hauptklasse B05D 3/06(2006.01)A, F, I, 20070321, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilweisen Regenerieren eines durch Verkratzung beschädigten Bereichs eines durch Energieeintrag reparablen Karosserielacks (10) eines Kraftfahrzeugs (12), mit folgenden Schritten:
a.) Anordnen eines Heizelements (14) in einem Abstand zum beschädigten Bereich des Karosserielacks (10);
und
b.) Erwärmen des Karosserielacks (10) im beschädigten Bereich für eine einstellbare Zeit auf eine einstellbare Temperatur mittels des Heizelements (14).
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Regenerieren eines durch Verkratzung beschädigten Bereichs eines durch Energieeintrag reparablen Karosserielacks (10) eines Kraftfahrzeugs (12), mit einem Heizelement (14), mittels welchem der beschädigte Bereich des Karosserielacks (10) auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Regenerieren einer verkratzten Lackoberfläche eines Karosserielacks eines Kraftfahrzeugs.

Beschädigungen an Karosserielacken von Kraftfahrzeugen, beziehungsweise Lackverkratzungen, sind bekannt und haben unterschiedliche Ursachen. So kommt es beispielsweise häufig vor, dass Kraftfahrzeuge vor der Auslieferung an den Kunden sichtbare Verkratzungen aufweisen. Dies wird, insbesondere bei einem Neufahrzeug als Qualitätsmangel empfunden und hat deshalb besonderer wirtschaftliche Bedeutung. Die Verkratzungen können dabei entweder vom Abwischen von Staub, Fingerabdrücken, Polierrückständen und dergleichen während des Fertigungsprozesses oder von der ersten Fahrzeugwäsche in der Wagenauslieferung stammen. Besonders störend sind dabei diejenigen Verkratzungen, welche durch das Waschen in Autowaschanlagen entstehen, selbst wenn die Fahrzeuge zuvor im Wesentlichen frei von gröberen Verschmutzungen sind. Diese Verkratzungen sind in der Regel zwar sehr fein, führen aber dennoch zu einer merklichen Verringerung des Glanzes. Sie sind insbesondere auf dunklen Lackierungen gut sichtbar, besonders im Sonnenlicht. Derartige Verkratzungen des Karosserielacks treten aber auch später infolge des täglichen Gebrauchs des Kraftfahrzeugs sowie aufgrund von Umwelteinflüssen auf. Bisher werden diese Verkratzungen bis zu einem bestimmten Maß hingenommen. Verkratzungen, welche zu einer nicht zumutbaren Qualitätseinbuße, insbesondere im Neuwagenbereich führen, müssen jedoch durch manuelles Polieren ausgebessert werden. Dies betrifft insbesondere im unmittelbaren Blickfeld liegende und großflächige Karosserieelemente wie beispielsweise die Motorhaube, jedoch auch weitere Karosserieelemente wie Kotflügel, Kofferraumdeckel, Türen und dergleichen.

Als nachteilig an den bekannten Regenerierungsmaßnahmen ist neben der erforderlichen Arbeitszeit und dem Verbrauch von Poliermittel und Polierhilfsmitteln insbesondere eine durch das Polieren bleibende Qualitätsverschlechterung des Lacks, wie beispielsweise die Bildung so genannter Hologramme oder Vermattungen zu nennen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche ein schnelleres und schonenderes Regenerieren eines beschädigten Bereichs eines Karosserielacks ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 5 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens – soweit anwendbar – als vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung und umgekehrt anzusehen sind.

Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zum zumindest teilweisen Regenerieren eines beschädigten Bereichs eines durch Energieeintrag reparablen Karosserielacks eines Kraftfahrzeugs die Schritte:

  • a) Anordnen eines Heizelements in einem Abstand zum beschädigten Bereich des Karosserielacks und
  • b) Erwärmen des Karosserielacks im beschädigten Bereich für eine einstellbare Zeit auf eine einstellbare Temperatur mittels des Heizelements.

Mit anderen Worten ist es demnach im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr erforderlich, den beschädigten Bereich des Karosserielacks durch arbeits- und materialaufwändige Polierarbeiten unter Inkaufnahme der zuvor genannten Qualitätsverschlechterungen zu beheben. Stattdessen wird der beschädigte Bereich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Ausnutzen der so genannten „Reflow"-Eigenschaft derartiger Karosserielacke überraschenderweise durch bloßes Erwärmen in kürzester Zeit und ohne weitere mechanische Nachbehandlung zumindest weitgehend oder vollständig regeneriert. Derartige Karosserielacke, welche über das genannte „Reflow"-Potenzial verfügen, werden standardmäßig im Automobilbau verwendet und umfassen insbesondere aus dem Stand der Technik bekannte Lacksysteme wie 2K-Polyacrylate, 2K-Polyester-/Polyacrylat-Mischsysteme, 2K-Polyacrylate mit Polyurethanvernetzung, 1K-Acrylate mit blockierten Isocyanaten, 2K-PUR-Lacke auf Polyesterbasis, Urethanacrylate oder Säure- oder Aminhärtende Epoxyacrylate. In diesem Zusammenhang sei stellvertretend auf aus der DE 10 2005 034 213 A1 als bekannt zu entnehmende Lacksysteme verwiesen. Das Verfahren eignet sich dabei grundsätzlich sowohl für Neu- als auch für Gebrauchtfahrzeuge.

Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass der Bereich des Karosserielacks in Schritt b) mittels des Heizelements auf eine Temperatur zwischen 60°C und 90°C, insbesondere auf etwa 80°C, +/– 5°C, erwärmt wird. Eine derartige Temperatur ermöglicht ein Regenerieren des beschädigten Bereichs innerhalb kürzester Zeit. In Abhängigkeit des Grads der Beschädigung kann ein vollständiges Regenerieren dabei innerhalb von nur wenigen Sekunden, beispielsweise etwa 5 bis 20 sec., typischerweise um 10 s erfolgen. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass der erfindungsgemäße Temperaturbereich deutlich unterhalb der üblicherweise zwischen 95°C und 120°C liegenden Glasübergangstemperatur der verwendeten Karosserie- bzw. Klarlacke liegt, so dass die Gefahr einer weiteren Beschädigung des Karosserielacks durch Verformen, Blasenbildung und ähnliches ausgeschlossen wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in Schritt b) die Zeit und/oder die Temperatur in Abhängigkeit des Abstands des Heizelements eingestellt wird. Bei einem größeren Abstand von beispielsweise 1 m muss der beschädigte Bereich zum Regenerieren entsprechend länger mit einem höheren Energieaufwand erwärmt werden. Umgekehrt kann bei einem geringen Abstand von beispielsweise 20 cm die Erwärmungszeit entsprechend verkürzt und der Energieaufwand reduziert werden. Das Verfahren kann somit optimal an den jeweiligen Karosserielack, das Ausmaß der Verkratzung und an das Heizelement angepasst werden.

Für die Wiederherstellung einer unbeschädigten bzw. hochglänzenden Lackoberfläche ist es besonders vorteilhaft zumindest die entsprechende Lackoberfläche unmittelbar vor Schritt a) zu waschen und zu trocknen. Dies kann manuell oder beispielsweise mittels einer an sich bekannten Waschanlage für Kraftfahrzeuge bewerkstelligt werden. Die unmittelbare Abfolge aus Waschen, Trocknen und Erwärmung zeigt beste Ergebnisse bei der Wiederherstellung des Lackglanzes. Das Trocknen ist dabei zweckmäßigerweise so durchzuführen, dass auf der Lackoberfläche keine Rückstände verbleiben, die einbrennen könnten.

Besonders geeignet ist eine Erwärmung mittels IR- und/oder eine NIR-Strahlung. Die Heizstrahlung hat eine gute Eindringtiefe in die Lackoberfläche und ermöglicht eine lokal begrenzbare schnelle Erwärmung. Insbesondere ist die gesamte Außenhaut der Kraftfahrzeuge sehr gut auf diese Art der Erwärmung ausgelegt, da eine IR- oder NIR-Erwärmung dem Praxisfall sehr intensiver Bestrahlung durch Sonnenlicht entspricht.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Regenerieren eines beschädigten Bereichs eines durch Energieeintrag reparablen Karosserielacks eines Kraftfahrzeugs, welche ein Heizelement umfasst, mittels welchem der beschädigte Bereich des Karosserielacks auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen ist. Die sich ergebenden Vorteile sind dabei bereits den vorhergehenden Ausführungen zu entnehmen.

Dabei hat es sich als vorteilhaft gezeigt, dass das Heizelement in einem vorbestimmten Abstand zum beschädigten Bereich des Karosserielacks anordenbar ist. Dadurch kann die Vorrichtung nicht nur an unterschiedlichen Bereichen des Karosserielacks wie beispielsweise Motorhauben, Dächer oder seitliche Bereiche des Kraftfahrzeugs, sondern auch problemlos bei unterschiedlichen Fahrzeugtypen wie beispielsweise Sportwagen, Vans, Kombis etc. zum Einsatz gebracht werden. Zudem können konstruktiv einfach ausgebildete Heizelemente mit nicht regelbarer Wärmeabgabe verwendet werden, da durch Bestimmen eines geeigneten Abstands eine gewünschte Zieltemperatur auf der Oberfläche des Karosserielacks einstellbar ist. Zusätzlich kann natürlich auch ein Regelsystem zum Einstellen einer gewünschten Zieltemperatur auf der Oberfläche des Karosserielacks vorgesehen sein. Hierfür sind beispielsweise Pyrometer oder IR-Kameras geeignet.

Als IR-Strahlungsquellen eignen sich beispielsweise Quarzglas-Infrarotstrahler mit kurz- oder mittelwelliger IR-Strahlung. Alternativ können auch an sich bekannte Rotlichtlampen verwendet werden, die vorrangig NIR-Strahlung emittieren.

Eine besonders kostengünstige und flexibel einsetzbare Vorrichtung ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung dadurch geschaffen, dass das Heizelement ein Heißluftgebläse und eine IR- und/oder eine NIR-Strahlungsquelle umfasst. Heizgebläse bieten dabei neben einer einfachen Temperatureinstellbarkeit beispielsweise den Vorteil, dass auch komplexe Konturen des Kraftfahrzeugs problemlos erwärmbar sind. Das Heißluftgebläse dient Vorwärmen und kann erforderlichenfalls auch als Trockengebläse wirken.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung, welche oberhalb einer Motorhaube eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist.

Die Figur zeigt eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Regenerieren eines beschädigten Bereichs eines durch Energieeintrag reparablen Karosserielacks 10 eines Kraftfahrzeugs 12. Die Vorrichtung umfasst dabei ein Heizelement 14, welches eine Mehrzahl von IR-Strahlungsquellen 16 aufweist. Die IR-Strahlungsquellen 16 sind dabei in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet, um ein gleichmäßiges Erwärmen des darunter liegenden beschädigten Bereichs des Karosserielacks 10 zu gewährleisten. Die Ausgestaltung des Heizelements 14 ist dabei bezüglich ihrer Abmessungen an eine Geometrie einer Motorhaube 18 des Kraftfahrzeugs 12 angepasst. Denkbar sind jedoch auch weitere geometrische Ausgestaltungen des Heizelements 14. Das Heizelement 14 ist im vorliegenden Beispiel über Halteseile 20a, 20b, 20c, 20d an einer Decke (nicht abgebildet) aufgehängt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Länge der Halteseile 20a bis 20d einstellbar ist, um das Heizelement 14 in verschiedenen Abständen zum Kraftfahrzeug 12 anzuordnen. Ebenfalls denkbar ist, dass die Halteseile 20a bis 20d einzeln in ihrer Länge veränderbar sind, um beliebige Schrägstellungen des Heizelements 14 gegenüber dem Kraftfahrzeug 12 verwirklichen zu können. Anstelle von Halteseilen 20a–d sind natürlich auch weitere Halteelemente wie beispielsweise Teleskoparme, IR-Stativstrahler und dergleichen denkbar. Die Halteseile 20a bis 20d können dabei vorteilhaft über einen zugeordneten Antrieb (nicht abgebildet) oder manuell in ihrer Länge verstellt werden. Ebenfalls denkbar ist, dass das Heizelement 14 sensorgesteuert in Abhängigkeit einer Außenkontur des Kraftfahrzeugs 12 angeordnet wird. Derartige Sensorsteuerungen sind beispielsweise von Waschanlagen bekannt. Bei dem Kraftfahrzeug 12 kann es sich im sowohl um ein Neufahrzeug vor der Endauslieferung als auch um ein Gebrauchtfahrzeug handeln. Neufahrzeuge bieten in diesem Zusammenhang den Vorteil, dass sie in der Regel nur gering verkratzte Bereiche im Karosserielack 10 aufweisen, die sich quasi vollständig entfernen lassen. Bei Gebrauchtfahrzeugen muss dagegen mit einem mehr oder weniger großen Anteil an nicht reflowbaren Kratzern gerechnet werden.

Das Heizelement 14 ist im vorliegenden Fall in einem Abstand von etwa 20 cm über der Motorhaube 18 angeordnet. Mittels eines zugeordneten Schalterelements, welches beispielsweise als Zugseilschalter ausgebildet sein kann, (nicht abgebildet) wird das Verfahren gestartet bzw. abgebrochen. Dabei kann ebenfalls vorgesehen sein, dass das Heizelement nach einer vorbestimmten Zeit automatisch deaktiviert wird. Das Beenden des Erwärmens kann zusätzlich über ein optisches oder akustisches Signal gekennzeichnet werden. Die Motorhaube 18 mit den beschädigten Bereichen wird dabei im vorliegenden Fall für etwa 10 s auf 80°C erwärmt. In Abhängigkeit des Grads der Beschädigung, der Temperatur sowie des Abstands des Heizelements zum Karosserielack 10 kann diese Zeit entsprechend verlängert oder verkürzt werden. So hat es sich überraschenderweise gezeigt, dass bei geringen Beschädigungen des Karosserielacks 10 ein Erwärmen auf etwa 80°C für 1 s bei einem Abstand des Heizelements 14 von etwa 20 cm ausreichend ist. Umgekehrt kann bei einem Abstand desselben Heizelements 14 von etwa 1 m und einer intensiveren bzw. tieferen Verkratzung ein Regenerieren des Karosserielacks 10 innerhalb von etwa 2 min durchgeführt werden. Auf diese Weise wird unter erheblichen Zeit- und Kosteneinsparungen eine deutliche Auslieferungsqualitätsverbesserung des Karosserielacks 10 des gezeigten Kraftfahrzeugs 12 erzielt. Zusätzlich entfallen aufwändige und dauerhaft lackschädigende Polierarbeiten sowie die dazu erforderlichen Materialien wie Polish, Lammfell, Moltoprenscheiben, Tücher und dergleichen. Die gezeigte Vorrichtung eignet sich zudem auch als Nachrüstlösung für Waschstraßen, um die durch die mechanische Einwirkung von Bürsten und dergleichen entstehenden Beschädigungen des Karosserielacks 10 nach dem Trocknungsvorgang schnell und schonend zu beseitigen. Dies ermöglicht eine besonders hohe Kundenzufriedenheit, da besonders glänzende Lackoberflächen geschaffen werden können.


Anspruch[de]
Verfahren zum zumindest teilweisen Regenerieren eines verkratzen Lacks eines durch Energieeintrag reparablen Karosserielacks (10) eines Kraftfahrzeugs (12), mit folgenden Schritten:

a.) Anordnen eines Heizelements (14) in einem Abstand zum beschädigten Bereich des Karosserielacks (10); und

b.) Erwärmen des Karosserielacks (10) im beschädigten Bereich für eine einstellbare Zeit auf eine einstellbare Temperatur mittels des Heizelements (14).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Karosserielacks (10) in Schritt b.) mittels des Heizelements (14) auf eine Temperatur zwischen 60°C und 90°C, insbesondere auf 75 bis 85°C, erwärmt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b.) die Zeit und/oder die Temperatur in Abhängigkeit des Abstands des Heizelements (14) eingestellt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der verkratzte Bereich des Karosserielacks (10) vor Schritt a.) gewaschen und getrocknet wird. Vorrichtung zum zumindest teilweisen Regenerieren eines durch Verkratzung beschädigten Bereichs eines durch Energieeintrag reparablen Karosserielacks (10) eines Kraftfahrzeugs (12), mit einem Heizelement (14), mittels welchem der beschädigte Bereich des Karosserielacks (10) auf eine vorbestimmte Temperatur zu erwärmen ist. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (14) in einem vorbestimmten Abstand zum beschädigten Bereich des Karosserielacks (10) anordenbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (14) ein eine IR- und/oder eine NIR-Strahlungsquelle (16) umfasst. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (14) ein Heißluftgebläse und eine IR- und/oder eine NIR-Strahlungsquelle (16) umfasst.






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