WO2010097180A1 - Coating apparatus and coating method for coating a work piece - Google Patents

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WO2010097180A1
WO2010097180A1 PCT/EP2010/000996 EP2010000996W WO2010097180A1 WO 2010097180 A1 WO2010097180 A1 WO 2010097180A1 EP 2010000996 W EP2010000996 W EP 2010000996W WO 2010097180 A1 WO2010097180 A1 WO 2010097180A1
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WO
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field
effect
coating
workpiece
particles
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Application number
PCT/EP2010/000996
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German (de)
French (fr)
Inventor
Frank Herre
Hans-Georg Fritz
Steffen Wesselky
Timo Beyl
Original Assignee
Dürr Systems GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B05D5/061—Special surface effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/20—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by magnetic fields
    • B05D3/207—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by magnetic fields post-treatment by magnetic fields

Definitions

  • the present invention relates to the field of coating workpieces with paints, in particular the field of series coating of body components with effect paints.
  • electrostatic rotary atomizers are often used because of their high application efficiency of about 80%.
  • the exclusive use of rotary atomizers for coating workpieces with effect paints which are described, for example, in the publications DE 2502657, DE 3938055, DE 4313541, DE 4419173, DE 4340141, DE 4225031, DE 2313331, DE 3732116, DE 10114445, DE 10114446, DE 10 2006 008077 and DE 10 2007 026503 described are problematic, however, because the effect particles tend to sit up on the workpiece to be coated or accumulate on the occurrence, resulting in a deterioration of the coating quality.
  • coating quality is to first apply a first lacquer layer using a rotary atomizer and then to produce an effect layer by means of an air atomizer.
  • a disadvantage of this multiple coating concept is the overall increased coating costs. From documents JP 60-175567 A, DE 10 2004 035 866 A1, DE 197 28 704 A1 and DE 10 2007 016 996 A1, coating compositions are generally known which comprise particles that can be influenced by a magnetic field. From document US 4,744,513 A a device for electrostatic coating is known, which has a magnet to influence a flight path of the coating agent.
  • DE 600 18 598 T2 describes the drying of liquid basecoat and / or clearcoat films for automotive coating applications, and in particular a multistep process for application and
  • Coating process in which the workpiece is physically coated with the effect lacquer also the orientation of the effect particles in the effect lacquer or before mixing the effect particles with a base lacquer to the effect lacquer or during or after the application Understood effect particles.
  • the invention is based on the recognition that for coating a workpiece, in particular for serial coating of a motor vehicle body component, an effect coating with permanent magnetic or ferromagnetic or magnetizable effect particles can be used, which by an external magnetic field during or immediately after application of the effect varnish can be aligned with, for example, a rotary atomizer or an air atomizer.
  • the invention relates to a coating device for coating a workpiece, in particular a motor vehicle body component, with effect paint, which magnetizable permanent or magnetic, ie containing a magnetic north and a magnetic south pole, having effect particles.
  • effect paint which magnetizable permanent or magnetic, ie containing a magnetic north and a magnetic south pole, having effect particles.
  • This can produce three-dimensional effects be because in addition to a spatial orientation and a degree of orientation with respect to a predetermined level, in particular a preferred direction or a predetermined angle or a predetermined deviation thereof, by a magnetic field direction and / or by a magnetic field strength and / or by a magnetic field frequency and / or by a Duration of the magnetic field can be influenced.
  • the coating apparatus may comprise a paint applicator, for example a rotary atomizer or an electrostatic rotary atomizer, in particular a bell disk atomiser or a disk atomizer, or an air atomizer or a pneumatic atomizer or an airless atomizer for application of the effect paint.
  • the paint applicator can directly apply the effect paint already containing the effect particles.
  • the paint applicator can apply a base coat and separately the effect particles, for example simultaneously or in any order one after the other. The blending or mixing of the effect particles with the base coat to form an effect paint can take place, for example, directly on the paint applicator or on the workpiece or on the way there.
  • the coating apparatus further comprises a field applying means for applying the magnetic field effect particles to produce a predetermined spatial orientation of the effect particles in the effect varnish.
  • the Feldbeetzschlagungs can act on the effect particles already in their application with magnetic field directly or at a certain distance to the paint applicator.
  • the field application device can also be used to align the effect particles with the paint applicator with magnetic act on the field to effect application of already aligned effect particles.
  • the Feldbeaufschlagungs can also apply already applied effect particles with magnetic field directly to the workpiece or at a predetermined distance thereof.
  • the field-applying device can be a component of the Lakapplikators to cause, for example, an immediate application of the effect particles.
  • the Feldbeaufschlagungs can run separately and not be part of the paint applicator.
  • the paint applicator is optional and not an essential feature of the coating apparatus.
  • the field application device may comprise a field-generating element, for example one or more permanent magnets or electro-magnets, for generating the magnetic field.
  • the Feldbeetzungs shark may further comprise a field-guiding or field-extending element, in particular a ferromagnetic element, which allows a targeted guidance of the magnetic field to a Beaufschlagungsort.
  • the field applying device may further generate a magnetic field with varying field strength.
  • the Feldbeetzschlagungs adopted the field strength of the magnetic field by changing a distance of Feldbeaufschlagungsleaned or a field generating element with respect to the workpiece or with respect to the paint applicator or by changing a current of an activation current through a field generating element, for example by an electromagnet, or by a masking of the magnetic field with a preferably non-ferromagnetic field attenuation mask, for example with a non-ferromagnetic field attenuation mask.
  • the field application device may comprise a plurality of field-generating elements, for example a plurality of permanent magnets or electro-magnets, arranged in matrix form and / or individually and / or in columns and / or rows and / or groups, in particular can be activated or deactivated by means of an activation current constant or variable current through an electric magnet or by a field attenuation mask.
  • the field damping mask can be used, for example, to cover the magnetic field and be formed from an isotropic or non-ferromagnetic material. As a result, a selective alignment of the effect particles can be achieved in a particularly simple manner.
  • the Feldbeetzschlagungs drove one or a plurality of field-generating elements of the aforementioned type, which, for example, with each other, arranged side by side or circular and relative to the workpiece translationally and / or rotationally movable.
  • a first number of the plurality of field generating elements can be activated or deactivated according to a first time scheme and a second number of the plurality of field generating elements can be activated or deactivated according to a second time scheme, for example different areas of the effect coating or of the workpiece for spatial alignment of the magnetic particle effect particles Field to apply.
  • the schedules may indicate at what times which field generation elements may be enabled or disabled as discussed above.
  • the first time schedule may specify first times and the second time schedule may indicate second times, wherein the first times are different, at least partially different or not different from the second times.
  • the field application device may comprise at least one field generation element of the aforementioned type, which is rotatable with respect to the workpiece or with respect to the paint applicator, for example on a circular or elliptical orbit.
  • the at least one field generation element may also be activatable or deactivatable according to a predetermined time scheme as stated above.
  • the field application device can be arranged in a predetermined spatial arrangement, in particular laterally, relative to the paint applicator or with respect to the workpiece, or at least partially, for example ring-shaped, surround the paint applicator or a component of the paint applicator, for example a bell cup of a rotary atomizer ,
  • This achieves in a particularly simple manner that the effect particles are applied directly to the paint applicator with magnetic field, or that the effect particles the way from the paint applicator to the workpiece under the influence of the magnetic look back at the field.
  • a particularly secure and efficient alignment of the effect particles is possible.
  • the Feldbeetzungsein- device may comprise a field generating element of the aforementioned type, which is in the paint applicator, for example in a rotary atomizer, or its component, for example, a housing part or a bell cup or a shaping air ring or an overflow surface or a spray edge of a rotary atomizer is.
  • the paint applicator can at least partially form the field-generating element of the Feldbeaufschlagungs driven, whereby a particularly effective loading of the effect particles with magnetic field is made possible.
  • the field application device may comprise a field generation element with a predetermined geometric shape for generating the magnetic field in order to align the effect particles in accordance with this geometrical shape.
  • predetermined patterns such as fonts, logos or the like, can be generated in a simple manner. If, for example, the field-generating element is attached directly to the paint applicator, the effect particles can not only be spatially aligned but also suitably deflected during the application of the same under the influence of the magnetic field, whereby any geometric shapes can be realized in a particularly simple manner, in particular in the case of a series coating are.
  • the field application device may further generate a variable, for example a pulsating, magnetic field around the effect particles advantageously according to a predetermined pattern, which may be wavy, for example, align.
  • a variable for example a pulsating, magnetic field around the effect particles advantageously according to a predetermined pattern, which may be wavy, for example, align.
  • the Feldbeetzungsein- device further magnetize the workpiece, for example by means of a field-generating element of the aforementioned type, so that the effect particles can also be aligned directly on the workpiece.
  • the paint applicator can apply the effect paint or the effect particles and a base coat already containing the effect particles, for example by means of one and the same rotary atomizer.
  • the paint applicator may further comprise a first rotary atomizer for dispensing a base coat and a second rotary atomizer for dispensing the effect particles.
  • the coating device may have a drying device, for example an ultraviolet lamp or an infrared radiator or a hot air blower or a laser, for drying or curing the effect varnish.
  • a drying device for example an ultraviolet lamp or an infrared radiator or a hot air blower or a laser, for drying or curing the effect varnish.
  • the Feldbeetzschlagungs leverage is formed, for example, to act on a first region of the workpiece with a first magnetic field, after which the effect of lacquer can be cured in the first region of the workpiece by means of the dryer device. Thereafter, the Feldbeaufschlagungs Hughess Hughes appear on a second region of the workpiece with a second magnetic field to align the effect particles in areas. The dryer device can then effect the effect in dry the second area of the workpiece, whereby the effect is cured.
  • the first magnetic field and the second magnetic field may have the same or different field strengths and / or directions, so that the effect particles can be aligned identically or differently in regions.
  • the partial drying or hardening of the effect lacquer ensures in a particularly simple manner that already aligned effect particles are not reoriented when the field is applied again.
  • the invention further relates to a painting installation, for example a painting robot, which has the coating device according to the invention or a plurality of the coating devices according to the invention.
  • the invention further relates to a coating method for coating a workpiece, for example a motor vehicle body component, with effect paint, which has permanently magnetic or magnetizable effect particles.
  • the coating method comprises applying the effect varnish and subjecting the magnetic field effect particles to produce a predetermined spatial orientation of the effect particles in the effect varnish. Further process steps result directly from the mode of action of the coating device according to the invention.
  • the invention further relates to an effect varnish for coating a workpiece, for example a motor vehicle body component, or an effect varnish layer, wherein the effect varnish or the effect varnish layer has permanent-magnetic effect particles, which may be in one piece.
  • the effect particles can be, for example, permanent magnets and circular, tetrahedral, triangular or rectangular.
  • the lacquer layer can, for example, have a base coat layer in which such permanent magnets are arranged or aligned.
  • the invention further relates to a workpiece, in particular a motor vehicle body component, which is coated with the effect lacquer according to the invention or with the effect lacquer layer according to the invention.
  • FIG. 1 shows a coating device
  • Figure 2 is a Feldbeierschlagungs contrary
  • FIG. 3 shows a time activation scheme of a field application device
  • Figure 4 shows a Feldbeierschlagungs contrary
  • FIG. 5 shows a spatial orientation of effect particles
  • Figure 6 shows an exemplary orientation of permanent magnetic effect particles
  • FIG. 7 shows an exemplary illustration of spatially oriented effect particles.
  • FIG. 1 shows a coating device 100 for coating a workpiece, for example for serial coating of a motor vehicle body component, with effect paint, which has permanently magnetic or magnetizable effect particles.
  • the coating apparatus comprises a lakapplikator 101, which may be optional, for application of the effect varnish and a Feldbeetzschungs Sk 103 for applying the effect particles with magnetic field.
  • the coating device may have an optional drying device 105, which is provided for curing the effect lacquer.
  • the effect particles may, for example, be permanent-magnetic or magnetizable pigments, which can be aligned in an automated manner, in particular automatically, by means of an external magnetic field provided by the field-loading device 101, so that a series-painting of motor vehicles or motor vehicle parts can be carried out efficiently.
  • the alignment of the effect particles by the external magnetic field can take place both flat and partially, which can be effected, for example, by a targeted provision of the magnetic field by means of the field application device 103. In this way, for example, with a partial alignment of the effect particles, optical effects can be set which are difficult to realize with the conventional technologies.
  • design strips or logos or type designations can be produced directly in the effect lacquer, wherein, for example, depending on the field strength of the magnetic field, a spatial degree of alignment of the effect particles can be influenced so that an angle-dependent effect intensity can be achieved.
  • effect particles in the form of permanent or ferromagnetic or magnetizable pigments can be mixed with the aligned with conventional technologies. This results in several degrees of freedom in the achievement of optical effects in effect coatings.
  • the effect particles can be aligned for example after painting by means of the external magnetic field.
  • the effect particles can be differently oriented in the different coating layers, for example in a first layer and / or in a second layer, whereby further optical effects can be realized in a targeted manner.
  • the material properties of the resulting effect coating layers can also be influenced.
  • a resulting hardness or a viscosity or a UV resistance of the effect lacquer or its surface can be influenced or improved.
  • the Feldbeetzungs worn 103 have one or more permanent magnets or electric magnets for generating the external magnetic field.
  • the field application device 103 can also suitably excite one or more electric magnets.
  • an excitation current with a varying current amplitude can be adjusted.
  • the field application device 103 can set, for example, a frequency of the excitation current in accordance with the desired magnetic field frequency.
  • the field applying device 103 can bring about a spatial alignment of the resulting magnetic field by a superposition of a plurality of magnetic fields, which can be generated by a plurality of field generating elements.
  • the field application device 103 can, for example, generate a magnetic field by, for example, deactivating or masking field-generating elements with, for example, field-damping masks which avoid predetermined regions.
  • the field applying device 103 may further generate a pulsating and / or a variable magnetic field, for example, to effect a predetermined or an irregular orientation of the effect particles, for example in the shape of a cloud pattern or an ice flower pattern or a similar pattern.
  • the field application device 103 may further comprise a field generating element comprising a plurality of permanent magnets or electric magnets, so that a progressive or an alternating magnetic field for effect setting can be generated by a selective activation or masking thereof.
  • the Feldbeetzungs worn 103 vary a current intensity of a current through at least one electric magnet.
  • the field application device 103 can distance a field generating element, while for example, a permanent or an electric magnet to change the workpiece to be coated or vary.
  • field damping masks may be provided, which are used for magnetic field shielding or damping.
  • such field damping masks are formed from isotropic or non-ferromagnetic materials.
  • the field application device 103 may, for example, comprise one or more magnets of the aforementioned type, which are arranged directly on or after a painting zone, which is advantageous when the effect particles are aligned, in particular in a moist effect paint. If the field-generating element of the Feldbeetzhausungs adopted, for example, a permanent magnet or an electric magnet, stationary, so may
  • the field-generating element can also be arranged laterally of the workpiece, so that effect strips can be generated on a workpiece side, for example on a body side.
  • the Feldbeetzschlagungs can also lead their field generating element, for example, one or more magnets, for example, according to a predetermined movement process ren, to act on the tool according to this movement with magnetic field to align the effect particles.
  • the field-generating element can, for example, be fastened on a robot arm of a robot, wherein the guidance of the robot arm can be controllable by the field-loading device 103.
  • the guidance of the field-generating element can be efficiently controlled in such a way that the desired alignment of the effect particles can always be achieved.
  • the field generating element of Feldbeaufschlagungs leverage 103 and the paint applicator 101 can be mounted on a robot, in particular on a robot arm, so that the effect particles can be aligned directly in the paint.
  • the Feldbeetzungs prepared 103 may further comprise a field generating element, such as a permanent magnet or an electric magnet, or be formed as such a field generating element, wherein the field generating element may be arranged, for example, annular or at least partially annular to the paint applicator 101.
  • a field generating element such as a permanent magnet or an electric magnet
  • the field generating element may be arranged, for example, annular or at least partially annular to the paint applicator 101.
  • a pneumatic device can be provided, which generates an air stream flowing around the field-loading device 103 or the field-generating element.
  • the field application device 103 or the field generation element in the form of, for example, a magnetic ring, this or this can also take over the shaping air function of the paint applicator 101.
  • a shaping air ring or another element of the laser applicator 101 can be made magnetic.
  • the field-generating element may further be arranged laterally on the paint applicator 101 or on a rotary atomizer thereof, preferably in the direction of movement behind a paint outflow opening, whereby an immediate loading of tion of the effect particles can be effected with magnetic field.
  • the Feldbeetzungs owned 103 or its Felderzeu- supply element can form, for example in the form of a magnet one or more elements of the paint applicator 101.
  • the paint applicator 101 is a rotary atomizer, it may be, for example, one or more shaping air rings, a bell cup or one or more housing parts.
  • the field-generating element of the field-applying device 103 can be active or non-masked, for example during painting, so that the effect particles are aligned directly during their application.
  • the field generating element can also be activated after painting in a further process passage.
  • the field generating element of the Feldbeetzungs worn 103 may according to one embodiment have a predetermined geometric shape, which corresponds for example to a logo or a type designation.
  • the field-generating element can be shaped in the form of a stamp from a magnetic material see.
  • the field-generating element may comprise a plurality of permanent magnets and / or electromagnets arranged in a matrix.
  • the magnets can be selectively driven in the manner of an LED display, for example individually, in pairs, in groups, in rows or columns, in order to generate a course of the magnetic field corresponding to this geometric shape.
  • Such a predetermined course can, as mentioned above, also be masked by means of a mask, for example by means of a field attenuation mask can be achieved.
  • a mask preferably consists of, for example, a non-ferromagnetic or an isotropic material which shields the magnetic field.
  • the mask may have a predetermined geometric shape, which enables the use of a flat magnetic field.
  • the mask can serve to define a movement sequence of the field generating element. For this purpose, for example, a contour of the mask can be scanned or scanned with the field-generating element in order to align the effect particles in accordance with this contour.
  • the effect particles can be fixed during drying or when the effect varnish is cured or hardened.
  • the effect particles can be aligned in a predetermined area of the workpiece in a predetermined direction, after which the effect is dried or cured in the predetermined area. Subsequently, the effect particles in the remaining, uncured regions of the coated surface can be aligned, for example, in a different direction.
  • the drying or hardening of the effect varnish can take place depending on the type of effect varnish used by means of the drying device 105, which may have a laser. It is possible, by means of the laser or by means of a drying mask to selectively dry certain areas of the effect varnish.
  • the Feldbeetzungein- device 103 magnetize the workpiece or its components in order to align the effect particles directly on the workpiece directly or to influence the field effect.
  • a magnetization can preferably be carried out if the workpiece, for example a body component, is formed from a magnetizable material.
  • the effect particles can be applied by means of the paint applicator 101, for example, partially on those predetermined surfaces of the workpiece on which the effect particles are to be aligned.
  • the effect particles can be added to a base coat in a targeted manner, it also being possible to use a premixed effect finish for the predetermined areas.
  • a base coat can be premixed with a desired concentration of effect particles for the respective surfaces or partial surfaces and supplied to the paint applicator 101 via a separate line, so that the latter can specifically apply the effect finish.
  • the effect particles in or on the paint applicator 101 can be added to a base coat in a targeted manner, which entails the advantage of a single ink supply and a single effect particle feed for each base coat. Furthermore, the effect particles can be targeted to each basecoat on the paint applicator
  • a concentration of the effect particles can be adjusted depending on a desired strength of the effect associated with the orientation of the effect particles.
  • FIG. 2 shows an exemplary activation scheme of a field application device 201 shown in FIG. 2a with a plurality of mutually arranged, for example rectangular, field-generating elements 203, which are embodied, for example, as permanent magnets or as electro-magnets.
  • the field-generating elements 203 are preferably activatable individually or in pairs, as shown, for example, in FIG. 2b on the basis of the activated field-generating elements 205 and the disabled field generating elements 207 is illustrated.
  • FIG. 3 shows an exemplary time sequence of an activation scheme of field generation elements 301, 303, 305 and 307 of a field application device 309.
  • the field-generating elements 301-307 are, for example, arranged in a column-like manner as shown in FIG. 2 and can be switched on or off along the time axis t in each case after or for 0.125 seconds.
  • This temporal activation or deactivation scheme can preferably be used in a series coating with a travel direction v shown in FIG. 3 with an exemplary travel speed of a robot bearing the coating device of 400 mm / s.
  • different states of the magnets are set by switching on and off, while they cover, for example, a coated or painted surface 311.
  • the effect particles contained in the effect varnish of the geometric shape of the respectively activated field generating elements 301 - 307 are aligned so that, for example, rectangular effect areas 313 with aligned effect particles result.
  • FIG. 4 shows a Feldbeierschlagungs driving 401 with an eccentrically arranged field-generating element 403, which may be a permanent magnet or an electric magnet.
  • the Feldbeetzungs driving 401 is preferably rotatable so that the field generating element 403 can assume the positions shown on the right in Figure 4 on a circular path.
  • the Feldbeaufschlagungs engaged 401 can be linear, for example, continuously, or stepwise rotatable, with a rotary step size can be fixed or adjustable fixed.
  • the field loading shown in FIG. Impact device 401 may further be movable in translation, for example using a robot, so that the field-generating element 403 is movable in a rotational and a translational movement, for example, along a wave-shaped or a spiral path.
  • FIG. 1 An example resulting effect of such a movement is shown in FIG.
  • the Feldbeetzungs engaged 401 is translationally moved in the direction v by means of a robot.
  • the rotating field-generating element 403 for example, ripples the effect particles 501 in an effect varnish 503, resulting in the effect pattern shown in FIG.
  • the Feldbeetzleyungs worn 403 may for example be mounted rotatable by 360 °.
  • it can be provided for the field application device 401 to be rotated alternately in different directions, wherein a rotational deflection of the field application device exceeds or does not exceed 360 °.
  • FIG. 6 illustrates the alignment of, for example, permanent-magnetic or magnetizable effect particles 601 by means of a permanent magnet 603 of a field-loading device not shown in FIG.
  • the effect particles 601 are arranged in a first effect varnish layer 605, wherein the first effect varnish layer 605 is arranged on a substrate 607.
  • the effect particles 601 are directed as a function of a field polarity.
  • the exemplary elongated effect particles 605 may, for example, be oriented obliquely, so that different degrees of alignment can be effected. In this way In particular, multi-colored or multi-layered effects can be produced.
  • the effect particles 601 are magnetizable or ferromagnetic, then they are oriented upward independently of the direction under the action of the magnetic field, since the elementary magnets forming the effect particles 601 are disposed in the effect lacquer layer 603 in a disordered and free manner.
  • the field strength of the external magnetic field generated by the magnet 603 is preferably stronger than an attraction force of the effect particles 601 with one another.
  • this attraction can be used selectively to achieve further effects.
  • the effect particles 601 can be fixed in their position, for example by means of a drying device configured as described above, before the external magnetic field is switched off or deactivated.
  • FIG. 7 illustrates an exemplary arrangement of the effect particles 601, in which they are oriented obliquely with respect to a vertical, so that the normals of their lateral outer surfaces form an angle with the vertical, which may be, for example, greater than 0 ° and less than 90 °.
  • FIG. 8 shows a plan view of a Feldbeetzungs founded 801 with a field generating element 803, for example a magnet whose shape represents a geometric pattern.

Abstract

The invention relates to a coating apparatus for coating a work piece, in particular a motor vehicle body component, comprising effect paint having effect particles which are permanently magnetic or can be magnetized, using a paint applicator (101) for applying the effect paint, and a field exposure device (103) for exposing the effect particles to a magnetic field so as to generate a predetermined spatial orientation of the effect particles in the effect paint.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Beschichtungsvorrichtung und Beschichtungsverfahren zur Be- schichtung eines WerkstückesCoating device and coating method for coating a workpiece
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Beschich- tung von Werkstücken mit Lacken, insbesondere das Gebiet der Serienbeschichtung von Karosserie-Bauteilen mit Effektlacken.The present invention relates to the field of coating workpieces with paints, in particular the field of series coating of body components with effect paints.
Zur Beschichtung von Werkstücken wie Fahrzeugkarosserien mit gewöhnlichen Automobillacken werden oft aufgrund deren hohen Auftragswirkungsgrades von etwa 80% elektrostatische Rotati- onszerstäuber herangezogen. Die ausschließliche Verwendung von Rotationszerstäubern zur Beschichtung von Werkstücken mit Effektlacken, welche mit beispielsweise in den Druckschriften DE 2502657, DE 3938055, DE 4313541, DE 4419173, DE 4340141, DE 4225031, DE 2313331, DE 3732116, DE 10114445, DE 10114446, DE 10 2006 008077 und DE 10 2007 026503 beschriebenen Effektpartikeln versehen sind, ist hingegen problematisch, weil die Effektpartikel dazu neigen, sich beim Auftreten auf das zu beschichtende Werkstück aufzurichten oder zusammenzuballen, was zu einer Verschlechterung der Beschichtungsqualität führt.For coating workpieces such as vehicle bodies with ordinary automotive paints, electrostatic rotary atomizers are often used because of their high application efficiency of about 80%. The exclusive use of rotary atomizers for coating workpieces with effect paints, which are described, for example, in the publications DE 2502657, DE 3938055, DE 4313541, DE 4419173, DE 4340141, DE 4225031, DE 2313331, DE 3732116, DE 10114445, DE 10114446, DE 10 2006 008077 and DE 10 2007 026503 described are problematic, however, because the effect particles tend to sit up on the workpiece to be coated or accumulate on the occurrence, resulting in a deterioration of the coating quality.
Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Beschichtungsqualität besteht darin, zunächst eine erste Lackschicht unter Verwendung eines Rotationszerstäubers aufzutragen und daraufhin ei- ne Effektschicht mittels eines Luftzerstäubers zu erzeugen. Nachteilig an diesem Mehrfachbeschichtungskonzept ist jedoch der insgesamt erhöhte Beschichtungsaufwand. Aus den Druckschriften JP 60-175567 A, DE 10 2004 035 866 Al, DE 197 28 704 Al und DE 10 2007 016 996 Al sind allgemein Be- schichtungsmittel bekannt, die Teilchen umfassen, die durch ein Magnetfeld beeinflussbar sind. Aus Druckschrift US 4,744,513 A ist eine Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten bekannt, die einen Magneten aufweist, um einen Flugpfad des Beschichtungsmittels zu beeinflussen. In DE 600 18 598 T2 wird das Trocken von flüssigen Basislack- und/oder Klarlackschichten für automobile Beschichtungsanwendungen und insbesondere ein Mehrschrittverfahren zum Aufbringen undOne possibility for improving the coating quality is to first apply a first lacquer layer using a rotary atomizer and then to produce an effect layer by means of an air atomizer. A disadvantage of this multiple coating concept, however, is the overall increased coating costs. From documents JP 60-175567 A, DE 10 2004 035 866 A1, DE 197 28 704 A1 and DE 10 2007 016 996 A1, coating compositions are generally known which comprise particles that can be influenced by a magnetic field. From document US 4,744,513 A a device for electrostatic coating is known, which has a magnet to influence a flight path of the coating agent. DE 600 18 598 T2 describes the drying of liquid basecoat and / or clearcoat films for automotive coating applications, and in particular a multistep process for application and
Trocknen einer ersten flüssigen Basislack- und/oder Klarlackschicht vor dem Aufbringen einer zweiten Basislack- und/oder Klarlackschicht darauf beschrieben.Drying of a first liquid basecoat and / or clearcoat layer before applying a second basecoat and / or clearcoat layer described thereon.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizienteres Konzept zur Beschichtung eines Werkstücks mit Effektpartikel enthaltendem Effektlack zu schaffen.It is the object of the present invention to provide a more efficient concept for coating a workpiece with effect paint containing effect particles.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Pa- tentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen derThis object is solved by the features of the independent patent claims. Advantageous further developments of the
Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die Erfindung umfasst jedoch auch einzelne Merkmale der abhängigen Ansprüche ohne die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.Invention are the subject of the dependent claims. However, the invention also includes individual features of the dependent claims without the features of the independent claims.
Im Folgenden wird mit dem Begriff „Beschichtung" neben demThe following is used with the term "coating" in addition to the
Beschichtungsprozess, bei weichem das Werkstück physikalisch mit dem Effektlack beispielsweise durch eine Nassbeschichtung oder durch eine Pulverbeschichtung beschichtet wird, auch die Ausrichtung der Effektpartikel in dem Effektlack oder vor ei- ner Vermischung der Effektpartikel mit einem Grundlack zu dem Effektlack oder während oder nach der Applikation der Effektpartikel verstanden. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass zur Beschich- tung eines Werkstücks, insbesondere zur Serienbeschichtung eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, ein Effektlack mit permanent-magnetischen bzw. ferromagnetischen oder magneti- sierbaren Effektpartikeln herangezogen werden kann, welche durch ein äußeres magnetisches Feld während oder unmittelbar nach der Applikation des Effektlackes mit beispielsweise einem Rotationszerstäuber oder einem Luftzerstäuber ausgerichtet werden können.Coating process in which the workpiece is physically coated with the effect lacquer, for example by wet coating or by powder coating, also the orientation of the effect particles in the effect lacquer or before mixing the effect particles with a base lacquer to the effect lacquer or during or after the application Understood effect particles. The invention is based on the recognition that for coating a workpiece, in particular for serial coating of a motor vehicle body component, an effect coating with permanent magnetic or ferromagnetic or magnetizable effect particles can be used, which by an external magnetic field during or immediately after application of the effect varnish can be aligned with, for example, a rotary atomizer or an air atomizer.
Dadurch wird erreicht, dass die Ausrichtung der Effektpartikel und somit der erzielte optische Effekt bzw. der resultierende Farbton applikationsunabhängig, insbesondere unabhängig von den applikationsbedingten Fließvorgängen, ist. Ferner können insbesondere bei der Beschichtung von Fahrzeug- Karosserien oder Karosseriebauteilen mit Effektlacken vielfältige optische Effekte, wie beispielsweise Metallic- oder Flip-Flop- oder Holographie-Effekte, bereits bei der Rotationszerstäubung und nicht erst bei der anschließenden Luftzer- stäubung z.B. zur manuellen Nachbesserung eingestellt werden. Daher können auch unterschiedliche Karosseriebereiche unter Verwendung von unterschiedlichen Beschichtungstechniken beschichtet werden, weil zur Ausrichtung der Effektpartikel keine weiteren Beschichtungsschritte notwendig sind. Darüber hinaus wird auf diese Weise sichergestellt, dass auch die seitens der Zulieferer beschichteten Karosserie- bzw. Fahrzeugbauteile stets denselben optischen Effekt aufweisen.It is thereby achieved that the orientation of the effect particles and thus the optical effect achieved or the resulting color is application-independent, in particular independent of the application-related flow processes. Furthermore, in particular in the coating of vehicle bodies or body components with effect paints, various optical effects, such as, for example, metallic or flip-flop or holography effects, can already be applied during the rotary atomization and not only during the subsequent air atomization. be set for manual repair. Therefore, different body areas can be coated using different coating techniques, because no further coating steps are necessary to align the effect particles. In addition, this ensures that the bodywork and vehicle components coated by the supplier always have the same visual effect.
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung zur Be- Schichtung eines Werkstückes, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, mit Effektlack, welcher magnetisier- bare oder permanent-magnetische, d.h. einen magnetischen Nord- und einen magnetischen Südpol enthaltende, Effektpartikel aufweist. Dadurch können dreidimensionale Effekte erzeugt werden, weil neben einer räumlichen Ausrichtung auch ein Ausrichtungsgrad bezüglich einer vorgegebenen Ebene, insbesondere eine Vorzugsrichtung oder ein vorbestimmter Winkel oder eine vorbestimmte Abweichung hiervon, durch eine Magnetfeld- richtung und/oder durch eine Magnetfeldstärke und/oder durch eine Magnetfeldfrequenz und/oder durch eine Dauer der Magnetfeldbeaufschlagung beeinflusst werden kann.The invention relates to a coating device for coating a workpiece, in particular a motor vehicle body component, with effect paint, which magnetizable permanent or magnetic, ie containing a magnetic north and a magnetic south pole, having effect particles. This can produce three-dimensional effects be because in addition to a spatial orientation and a degree of orientation with respect to a predetermined level, in particular a preferred direction or a predetermined angle or a predetermined deviation thereof, by a magnetic field direction and / or by a magnetic field strength and / or by a magnetic field frequency and / or by a Duration of the magnetic field can be influenced.
Die Beschichtungsvorrichtung kann beispielsweise, jedoch nicht notwendigerweise, einen Lackapplikator, beispielsweise einen Rotationszerstäuber bzw. einen elektrostatischen Rotationszerstäuber, insbesondere einen Glockentellerzerstäuber oder einen Scheibenzerstäuber, oder einen LuftZerstäuber bzw. einen pneumatischen Zerstäuber oder einen Airless-Zerstäuber zur Applikation des Effektlackes umfassen. Der Lackapplikator kann gemäß einer Ausführungsform den die Effektpartikel bereits enthaltenden Effektlack unmittelbar applizieren. Der Lackapplikator kann jedoch gemäß einer weiteren Ausführungsform einen Grundlack und getrennt hierzu die Effektpartikel, beispielsweise gleichzeitig oder in einer beliebigen Reihenfolge nacheinander, applizieren. Die Vermengung bzw. Vermischung der Effektpartikel mit dem Grundlack zu einem Effektlack kann beispielsweise direkt am Lackapplikator oder am Werkstück oder auf dem Wege dorthin stattfinden.By way of example, but not necessarily, the coating apparatus may comprise a paint applicator, for example a rotary atomizer or an electrostatic rotary atomizer, in particular a bell disk atomiser or a disk atomizer, or an air atomizer or a pneumatic atomizer or an airless atomizer for application of the effect paint. According to one embodiment, the paint applicator can directly apply the effect paint already containing the effect particles. However, according to a further embodiment, the paint applicator can apply a base coat and separately the effect particles, for example simultaneously or in any order one after the other. The blending or mixing of the effect particles with the base coat to form an effect paint can take place, for example, directly on the paint applicator or on the workpiece or on the way there.
Die Beschichtungsvorrichtung umfasst ferner eine Feldbeaufschlagungseinrichtung zum Beaufschlagen der Effektpartikel mit magnetischem Feld, um eine vorbestimmte räumliche Ausrichtung der Effektpartikel in dem Effektlack zu erzeugen. Die Feldbeaufschlagungseinrichtung kann die Effektpartikel bereits bei deren Applikation mit Magnetfeld unmittelbar oder in einer bestimmten Entfernung zum Lackapplikator beaufschlagen. Die Feldbeaufschlagungseinrichtung kann ferner zur Ausrichtung der Effektpartikel den Lackapplikator mit magneti- schem Feld beaufschlagen, um eine Applikation bereits ausgerichteter Effektpartikel zu bewirken. Die Feldbeaufschlagungseinrichtung kann auch bereits applizierte Effektpartikel mit magnetischem Feld unmittelbar an dem Werkstück oder in einer vorbestimmten Entfernung hiervon beaufschlagen. Die Feldbeaufschlagungseinrichtung kann ein Bestandteil des La- ckapplikators sein, um beispielsweise eine unmittelbare Beaufschlagung der Effektpartikel zu bewirken. Die Feldbeaufschlagungseinrichtung kann jedoch separat ausgeführt und kein Bestandteil des Lackapplikators sein. Insbesondere in derartigen Fällen ist der Lackapplikator optional und kein wesentliches Merkmal der Beschichtungsvorrichtung.The coating apparatus further comprises a field applying means for applying the magnetic field effect particles to produce a predetermined spatial orientation of the effect particles in the effect varnish. The Feldbeaufschlagungseinrichtung can act on the effect particles already in their application with magnetic field directly or at a certain distance to the paint applicator. The field application device can also be used to align the effect particles with the paint applicator with magnetic act on the field to effect application of already aligned effect particles. The Feldbeaufschlagungseinrichtung can also apply already applied effect particles with magnetic field directly to the workpiece or at a predetermined distance thereof. The field-applying device can be a component of the Lakapplikators to cause, for example, an immediate application of the effect particles. However, the Feldbeaufschlagungseinrichtung can run separately and not be part of the paint applicator. In particular, in such cases, the paint applicator is optional and not an essential feature of the coating apparatus.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungsein- richtung ein Felderzeugungselement, beispielsweise einen oder mehrere Permanentmagneten oder Elektro-Magneten, zum Erzeugen des magnetischen Feldes, aufweisen. Die Feldbeaufschlagungseinrichtung kann ferner ein feldführendes oder feldverlängerndes Element, insbesondere ein ferromagnetisches Element, aufweisen, das eine gezielte Führung des Magnetfeldes zu einem Beaufschlagungsort ermöglicht.According to one embodiment, the field application device may comprise a field-generating element, for example one or more permanent magnets or electro-magnets, for generating the magnetic field. The Feldbeaufschlagungseinrichtung may further comprise a field-guiding or field-extending element, in particular a ferromagnetic element, which allows a targeted guidance of the magnetic field to a Beaufschlagungsort.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung ferner ein magnetisches Feld mit variierender FeId- stärke erzeugen. Hierzu kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung die Feldstärke des magnetischen Feldes durch eine Änderung eines Abstandes der Feldbeaufschlagungseinrichtung oder eines Felderzeugungselementes bezüglich des Werkstücks oder bezüglich des Lackapplikators oder durch eine Änderung einer Stromstärke eines Aktivierungsstroms durch ein Felderzeugungselement, beispielsweise durch einen Elektromagneten, o- der durch eine Maskierung des magnetischen Feldes mit einer bevorzugt nicht-ferromagnetischen Felddämpfungsmaske, beispielsweise mit einer nicht-ferromagnetischen Felddämpfungs- maske aus einer Mehrzahl von nicht-ferromagnetischen FeId- dämpfungsmasken mit unterschiedlichen Felddämpfungscharakte- ristika bzw. Felddämpfungsstärken, einstellen oder ändern. Dadurch können in besonders einfacher und wirkungsvoller Wei- se unterschiedliche Effekte durch eine gezielte Ausrichtung der Effektpartikel realisiert werden.In one embodiment, the field applying device may further generate a magnetic field with varying field strength. For this purpose, the Feldbeaufschlagungseinrichtung the field strength of the magnetic field by changing a distance of Feldbeaufschlagungseinrichtung or a field generating element with respect to the workpiece or with respect to the paint applicator or by changing a current of an activation current through a field generating element, for example by an electromagnet, or by a masking of the magnetic field with a preferably non-ferromagnetic field attenuation mask, for example with a non-ferromagnetic field attenuation mask. Set or change mask from a multiplicity of non-ferromagnetic damping attenuation masks with different field attenuation characteristics or field attenuation strengths. As a result, different effects can be realized in a particularly simple and effective manner by targeted alignment of the effect particles.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung eine Mehrzahl von Felderzeugungselementen, bei- spielsweise eine Mehrzahl von Permanent-Magneten oder E- lektro-Magneten, aufweisen, welche matrixförmig angeordnet und/oder einzeln und/oder spaltenweise und/oder reihenweise und/oder gruppenweise, insbesondere mittels eines Aktivierungsstroms konstanter oder veränderlicher Stromstärke durch einen Elektro-Magneten oder durch eine Felddämpfungsmaske, aktivierbar oder deaktivierbar sind. Die Felddämpfungsmaske kann beispielsweise zur Abdeckung des magnetischen Feldes herangezogen werden und aus einem isotropen bzw. nicht- ferromagnetischem Material geformt sein. Dadurch kann in be- sonders einfacher Weise eine selektive Ausrichtung der Effektpartikel erreicht werden.According to one embodiment, the field application device may comprise a plurality of field-generating elements, for example a plurality of permanent magnets or electro-magnets, arranged in matrix form and / or individually and / or in columns and / or rows and / or groups, in particular can be activated or deactivated by means of an activation current constant or variable current through an electric magnet or by a field attenuation mask. The field damping mask can be used, for example, to cover the magnetic field and be formed from an isotropic or non-ferromagnetic material. As a result, a selective alignment of the effect particles can be achieved in a particularly simple manner.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung ein oder eine Mehrzahl von Felderzeugungselementen der vorgenannten Art aufweisen, welche beispielsweise untereinander, nebeneinander oder kreisförmig angeordnet und relativ zu dem Werkstück translatorisch und/oder rotatorisch bewegbar sind. Bevorzugt sind eine erste Anzahl der Mehrzahl der Felderzeugungselemente gemäß einem ersten Zeitschema ak- tivierbar oder deaktivierbar und eine zweite Anzahl der Mehrzahl der Felderzeugungselemente gemäß einem zweiten Zeitschema aktivierbar oder deaktivierbar, um beispielsweise unterschiedliche Bereiche des Effektlackes oder des Werkstücks zur räumlichen Ausrichtung der Effektpartikel mit magnetischem Feld zu beaufschlagen. Die Zeitschemata können beispielsweise angeben, zu welchen Zeitpunkten welche Felderzeugungselemente wie vorstehend ausgeführt aktiviert oder deaktiviert werden können. So kann das erste Zeitschema erste Zeitpunkte angeben und das zweite Zeitschema zweite Zeitpunkte angeben, wobei die ersten Zeitpunkte sich von den zweiten Zeitpunkten unterscheiden, zumindest teilweise unterscheiden oder nicht unterscheiden. Durch diese Zeitsteuerung wird in besonders einfacher Weise erreicht, dass vorbestimmte Flächenmuster, bei- spielsweise Wellenmuster oder Linienmuster, einfach und effizient erzeugt werden können.According to one embodiment, the Feldbeaufschlagungseinrichtung one or a plurality of field-generating elements of the aforementioned type, which, for example, with each other, arranged side by side or circular and relative to the workpiece translationally and / or rotationally movable. Preferably, a first number of the plurality of field generating elements can be activated or deactivated according to a first time scheme and a second number of the plurality of field generating elements can be activated or deactivated according to a second time scheme, for example different areas of the effect coating or of the workpiece for spatial alignment of the magnetic particle effect particles Field to apply. For example, the schedules may indicate at what times which field generation elements may be enabled or disabled as discussed above. Thus, the first time schedule may specify first times and the second time schedule may indicate second times, wherein the first times are different, at least partially different or not different from the second times. By means of this time control, it is achieved in a particularly simple manner that predetermined surface patterns, for example wave patterns or line patterns, can be generated simply and efficiently.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung zumindest ein Felderzeugungselement der vorgenannten Art aufweisen, welches bezüglich des Werkstücks oder bezüglich des Lackapplikators rotatorisch, beispielsweise auf einer Kreis- oder Ellipsenbahn, bewegbar ist. Das zumindest eine Felderzeugungselement kann ferner gemäß einem vorbestimmten Zeitschema wie vorstehend ausgeführt aktivierbar oder de- aktivierbar sein. Dadurch können die Effektpartikel in besonders einfacher und effizienter Weise beispielsweise wellenartig ausgerichtet werden.According to one embodiment, the field application device may comprise at least one field generation element of the aforementioned type, which is rotatable with respect to the workpiece or with respect to the paint applicator, for example on a circular or elliptical orbit. The at least one field generation element may also be activatable or deactivatable according to a predetermined time scheme as stated above. As a result, the effect particles can be aligned, for example in a wave-like manner, in a particularly simple and efficient manner.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungsein- richtung in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung, insbesondere seitlich, bezüglich des Lackapplikators oder bezüglich des Werkstücks angeordnet sein oder den Lackapplikator oder ein Bestandteil des Lackapplikators, beispielsweise einen Glockenteller eines Rotationszerstäubers, zumindest teil- weise, beispielsweise ringförmig, umschließen. Dadurch wird in besonders einfacher Weise erreicht, dass die Effektpartikel unmittelbar am Lackapplikator mit magnetischem Feld beaufschlagt werden, oder dass die Effektpartikel den Weg vom Lackapplikator zum Werkstück hin unter Einfluss des magneti- sehen Feldes zurücklegen. Dadurch ist eine besonders sichere und effiziente Ausrichtung der Effektpartikel möglich.According to one embodiment, the field application device can be arranged in a predetermined spatial arrangement, in particular laterally, relative to the paint applicator or with respect to the workpiece, or at least partially, for example ring-shaped, surround the paint applicator or a component of the paint applicator, for example a bell cup of a rotary atomizer , This achieves in a particularly simple manner that the effect particles are applied directly to the paint applicator with magnetic field, or that the effect particles the way from the paint applicator to the workpiece under the influence of the magnetic look back at the field. As a result, a particularly secure and efficient alignment of the effect particles is possible.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungsein- richtung ein Felderzeugungselement der vorgenannten Art aufweisen, das in dem Lackapplikator, beispielsweise in einem Rotationszerstäuber, angeordnet oder dessen Bestandteil, beispielsweise ein Gehäuseteil oder ein Glockenteller oder ein Lenkluftring oder eine Überströmfläche oder eine Sprühkante eines Rotationszerstäubers, ist. Somit kann der Lackapplikator zumindest teilweise das Felderzeugungselement der Feldbeaufschlagungseinrichtung bilden, wodurch eine besonders wirkungsvolle Beaufschlagung der Effektpartikel mit magnetischem Feld ermöglicht wird.According to one embodiment, the Feldbeaufschlagungsein- device may comprise a field generating element of the aforementioned type, which is in the paint applicator, for example in a rotary atomizer, or its component, for example, a housing part or a bell cup or a shaping air ring or an overflow surface or a spray edge of a rotary atomizer is. Thus, the paint applicator can at least partially form the field-generating element of the Feldbeaufschlagungseinrichtung, whereby a particularly effective loading of the effect particles with magnetic field is made possible.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung ein Felderzeugungselement mit einer vorbestimmten geometrischen Form zur Erzeugung des magnetischen Feldes aufweisen, um die Effektpartikel entsprechend dieser geometri- sehen Form auszurichten. Dadurch können in einfacher Weise vorbestimmte Muster, wie beispielsweise Schriften, Logos oder dergleichen, erzeugt werden. Wird das Felderzeugungselement beispielsweise unmittelbar an dem Lackapplikator angebracht, so können die Effektpartikel bereits bei der Applikation der- selben unter Einfluss des magnetischen Feldes nicht nur räumlich ausgerichtet, sondern auch geeignet ausgelenkt werden, wodurch beliebige geometrische Formen in besonders einfacher Weise insbesondere bei einer Serienbeschichtung realisierbar sind.According to one embodiment, the field application device may comprise a field generation element with a predetermined geometric shape for generating the magnetic field in order to align the effect particles in accordance with this geometrical shape. As a result, predetermined patterns, such as fonts, logos or the like, can be generated in a simple manner. If, for example, the field-generating element is attached directly to the paint applicator, the effect particles can not only be spatially aligned but also suitably deflected during the application of the same under the influence of the magnetic field, whereby any geometric shapes can be realized in a particularly simple manner, in particular in the case of a series coating are.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung ferner ein veränderliches, beispielsweise ein pulsierendes, magnetisches Feld erzeugen, um die Effektpartikel vorteilhaft gemäß einem vorbestimmten Muster, das beispielsweise wellenförmig sein kann, auszurichten.According to an embodiment, the field application device may further generate a variable, for example a pulsating, magnetic field around the effect particles advantageously according to a predetermined pattern, which may be wavy, for example, align.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungsein- richtung ferner das Werkstück beispielsweise mittels eines Felderzeugungselementes der vorgenannten Art magnetisieren, so dass die Effektpartikel auch unmittelbar am Werkstück ausgerichtet werden können.According to one embodiment, the Feldbeaufschlagungsein- device further magnetize the workpiece, for example by means of a field-generating element of the aforementioned type, so that the effect particles can also be aligned directly on the workpiece.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Lackapplikator den bereits die Effektpartikel enthaltenden Effektlack oder die Effektpartikel und einen Grundlack beispielsweise mittels eines und desselben Rotationszerstäubers applizieren. Der Lackapplikator kann ferner einen ersten Rotationszerstäuber zur Ausgabe eines Grundlackes und einen zweiten Rotationszerstäuber zur Ausgabe der Effektpartikel aufweisen. Durch die von dem Grundlack getrennte Applikation der Effektpartikel wird eine besonders effiziente Ausrichtung derselben ermöglicht, weil eine Verteilung der Effektpartikel gezielt beeinflusst werden kann.According to one embodiment, the paint applicator can apply the effect paint or the effect particles and a base coat already containing the effect particles, for example by means of one and the same rotary atomizer. The paint applicator may further comprise a first rotary atomizer for dispensing a base coat and a second rotary atomizer for dispensing the effect particles. By separate from the base coat application of the effect particles a particularly efficient alignment of the same is made possible because a distribution of the effect particles can be selectively influenced.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Beschichtungsvorrichtung eine Trocknereinrichtung, beispielsweise eine Ultraviolettlampe oder einen Infrarotstrahler oder ein Warmluftgebläse oder einen Laser, zur Trocknung bzw. Härtung des Effektlackes aufweisen. Bevorzugt ist die Feldbeaufschlagungseinrichtung ausgebildet, beispielsweise einen ersten Bereich des Werkstücks mit einem ersten magnetischen Feld zu beaufschlagen, woraufhin der Effektlack in dem ersten Bereich des Werkstücks mittels der Trocknereinrichtung gehärtet werden kann. Daraufhin kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung einen zweiten Bereich des Werkstücks mit einem zweiten magnetischen Feld beaufschlagen, um die Effektpartikel bereichsweise auszurichten. Die Trocknereinrichtung kann daraufhin den Effektlack in dem zweiten Bereich des Werkstücks trocknen, wodurch der Effektlack gehärtet wird. Das erste magnetische Feld und das zweite magnetische Feld können gleiche oder unterschiedliche Feldstärken und/oder Richtungen aufweisen, so dass die Ef- fektpartikel bereichsweise gleich oder unterschiedlich ausgerichtet werden können. Durch die bereichsweise Trocknung bzw. Härtung des Effektlackes wird zudem in besonders einfacher Weise sichergestellt, dass bereits ausgerichtete Effektpartikel bei erneuter Feldbeaufschlagung nicht erneut ausgerichtet werden.According to one embodiment, the coating device may have a drying device, for example an ultraviolet lamp or an infrared radiator or a hot air blower or a laser, for drying or curing the effect varnish. Preferably, the Feldbeaufschlagungseinrichtung is formed, for example, to act on a first region of the workpiece with a first magnetic field, after which the effect of lacquer can be cured in the first region of the workpiece by means of the dryer device. Thereafter, the Feldbeaufschlagungseinrichtung act on a second region of the workpiece with a second magnetic field to align the effect particles in areas. The dryer device can then effect the effect in dry the second area of the workpiece, whereby the effect is cured. The first magnetic field and the second magnetic field may have the same or different field strengths and / or directions, so that the effect particles can be aligned identically or differently in regions. In addition, the partial drying or hardening of the effect lacquer ensures in a particularly simple manner that already aligned effect particles are not reoriented when the field is applied again.
Die Erfindung betrifft ferner eine Lackieranlage, beispielsweise einen Lackierroboter, welche die erfindungsgemäße Be- schichtungsvorrichtung oder eine Mehrzahl der erfindungsgemä- ßen Beschichtungsvorrichtungen aufweist.The invention further relates to a painting installation, for example a painting robot, which has the coating device according to the invention or a plurality of the coating devices according to the invention.
Die Erfindung betrifft ferner ein Beschichtungsverfahren zur Beschichtung eines Werkstückes, beispielsweise eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, mit Effektlack, welcher perma- nent-magnetische oder magnetisierbare Effektpartikel aufweist. Das Beschichtungsverfahren umfasst das Applizieren des Effektlackes und das Beaufschlagen der Effektpartikel mit magnetischem Feld, um eine vorbestimmte räumliche Ausrichtung der Effektpartikel in dem Effektlack zu erzeugen. Weitere Verfahrensschritte ergeben sich unmittelbar aus der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung.The invention further relates to a coating method for coating a workpiece, for example a motor vehicle body component, with effect paint, which has permanently magnetic or magnetizable effect particles. The coating method comprises applying the effect varnish and subjecting the magnetic field effect particles to produce a predetermined spatial orientation of the effect particles in the effect varnish. Further process steps result directly from the mode of action of the coating device according to the invention.
Die Erfindung betrifft ferner einen Effektlack zur Beschichtung eines Werkstücks, beispielsweise eines Kraftfahrzeug- Karosseriebauteils, oder eine Effektlackschicht, wobei der Effektlack oder die Effektlackschicht permanent-magnetische Effektpartikel, welche einstückig sein können, aufweist. Dadurch wird in besonders einfacher Weise sichergestellt, dass die Effektpartikel unter Einwirkung eines magnetischen Feldes räumlich ausrichtbar sind. Die Effektpartikel können beispielsweise Permanent-Magnete und kreisförmig, tetraederför- mig, dreieckig oder rechteckig sein. Die Lackschicht kann beispielsweise eine Grundlackschicht aufweisen, in welcher derartige Permanent-Magnete angeordnet bzw. ausgerichtet sind.The invention further relates to an effect varnish for coating a workpiece, for example a motor vehicle body component, or an effect varnish layer, wherein the effect varnish or the effect varnish layer has permanent-magnetic effect particles, which may be in one piece. This ensures in a particularly simple manner that the effect particles under the action of a magnetic field are spatially aligned. The effect particles can be, for example, permanent magnets and circular, tetrahedral, triangular or rectangular. The lacquer layer can, for example, have a base coat layer in which such permanent magnets are arranged or aligned.
Die Erfindung betrifft ferner ein Werkstück, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Karosseriebauteil, das mit dem erfindungsgemä- ßen Effektlack oder mit der erfindungsgemäßen Effektlackschicht beschichtet ist.The invention further relates to a workpiece, in particular a motor vehicle body component, which is coated with the effect lacquer according to the invention or with the effect lacquer layer according to the invention.
Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:Further embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. Show it:
Figur 1 eine Beschichtungsvorrichtung;FIG. 1 shows a coating device;
Figur 2 eine Feldbeaufschlagungseinrichtung;Figure 2 is a Feldbeaufschlagungseinrichtung;
Figur 3 ein zeitliches Aktivierungsschema einer Feldbeaufschlagungseinrichtung;FIG. 3 shows a time activation scheme of a field application device;
Figur 4 eine Feldbeaufschlagungseinrichtung;Figure 4 shows a Feldbeaufschlagungseinrichtung;
Figur 5 eine räumliche Ausrichtung von Effektparti- kein;FIG. 5 shows a spatial orientation of effect particles;
Figur 6 eine beispielhafte Ausrichtung von permanentmagnetischen Effektpartikeln; undFigure 6 shows an exemplary orientation of permanent magnetic effect particles; and
Figur 7 eine beispielhafte Darstellung räumlich ausgerichteter Effektpartikel. Figur 1 zeigt eine Beschichtungsvorrichtung 100 zur Beschich- tung eines Werkstücks, beispielsweise zur Serienbeschichtung eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, mit Effektlack, welcher permanent-magnetische oder magnetisierbare Effektparti- kel aufweist. Die Beschichtungsvorrichtung umfasst einen La- ckapplikator 101, welcher optional sein kann, zur Applikation des Effektlacks sowie eine Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 zum Beaufschlagen der Effektpartikel mit magnetischem Feld. Die Beschichtungsvorrichtung kann eine optionale Trocknerein- richtung 105 aufweisen, welche zur Aushärtung des Effektlackes vorgesehen ist.FIG. 7 shows an exemplary illustration of spatially oriented effect particles. FIG. 1 shows a coating device 100 for coating a workpiece, for example for serial coating of a motor vehicle body component, with effect paint, which has permanently magnetic or magnetizable effect particles. The coating apparatus comprises a lakapplikator 101, which may be optional, for application of the effect varnish and a Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 for applying the effect particles with magnetic field. The coating device may have an optional drying device 105, which is provided for curing the effect lacquer.
Die Effektpartikel können beispielsweise permanentmagnetische oder magnetisierbare Pigmente sein, welche durch ein mittels der Feldbeaufschlagungseinrichtung 101 bereitgestelltes äußeres Magnetfeld insbesondere automatisiert ausrichtbar sind, so dass eine Serienlackierung von Kraftfahrzeugen oder von Kraftfahrzeugteilen effizient durchgeführt werden kann. Die Ausrichtung der Effektpartikel durch das äu- ßere magnetische Feld kann sowohl flächig als auch partiell erfolgen, was beispielsweise durch eine gezielte Bereitstellung des Magnetfeldes mittels der Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 bewirkt werden kann. Auf diese Weise können beispielsweise bei einer partiellen Ausrichtung der Effektparti- kel optische Effekte eingestellt werden, welche mit den herkömmlichen Technologien nur schwierig zu realisieren sind. So können beispielsweise Designstreifen oder Logos oder auch Typenbezeichnungen direkt im Effektlack erzeugt werden, wobei beispielsweise in Abhängigkeit von der Feldstärke des magne- tischen Feldes auch ein räumlicher Ausrichtungsgrad der Effektpartikel beeinflussbar ist, so dass eine blickwinkelabhängige Effektintensität erzielt werden kann. Darüber hinaus können Effektpartikel in der Gestalt von permanent- bzw. fer- romagnetischen oder magnetisierbaren Pigmenten mit den her- kömmlichen Technologien ausgerichtet werden. Dadurch ergeben sich mehrere Freiheitsgrade bei der Erzielung von optischen Effekten in Effektlacken.The effect particles may, for example, be permanent-magnetic or magnetizable pigments, which can be aligned in an automated manner, in particular automatically, by means of an external magnetic field provided by the field-loading device 101, so that a series-painting of motor vehicles or motor vehicle parts can be carried out efficiently. The alignment of the effect particles by the external magnetic field can take place both flat and partially, which can be effected, for example, by a targeted provision of the magnetic field by means of the field application device 103. In this way, for example, with a partial alignment of the effect particles, optical effects can be set which are difficult to realize with the conventional technologies. Thus, for example, design strips or logos or type designations can be produced directly in the effect lacquer, wherein, for example, depending on the field strength of the magnetic field, a spatial degree of alignment of the effect particles can be influenced so that an angle-dependent effect intensity can be achieved. In addition, effect particles in the form of permanent or ferromagnetic or magnetizable pigments can be mixed with the aligned with conventional technologies. This results in several degrees of freedom in the achievement of optical effects in effect coatings.
Bei einer flächigen Ausrichtung der Effektpartikel unter Verwendung des äußeren Magnetfeldes kann beispielsweise unabhängig von der jeweils verwendeten Applikationstechnologie eine gleichmäßige Farbtoneinstellung erzielt werden, weil die Effektpartikel beispielsweise nach dem Lackieren mittels des äußeren Magnetfeldes ausgerichtet werden können. So können die Effektpartikel im Falle einer mehrschichtigen Lackierung, insbesondere im Falle einer Zweischichtlackierung, in den unterschiedlichen Lackschichten, beispielsweise in einer ersten Schicht und/oder in einer zweiten Schicht, unterschiedlich ausgerichtet werden, wodurch gezielt weitere optische Effekte realisierbar sind.In a planar alignment of the effect particles using the external magnetic field, for example, regardless of the particular application technology used a uniform color tone can be achieved because the effect particles can be aligned for example after painting by means of the external magnetic field. Thus, in the case of a multi-layer coating, in particular in the case of a two-layer coating, the effect particles can be differently oriented in the different coating layers, for example in a first layer and / or in a second layer, whereby further optical effects can be realized in a targeted manner.
Durch die Ausrichtung der ferromagnetischen oder magnetisier- baren Effektpartikel können jedoch auch die Materialeigen- schatten der resultierenden Effektlackschichten beeinflusst werden. So kann beispielsweise bei einer Ausrichtung der Effektpartikel eine resultierende Härte oder eine Viskosität oder eine UV-Beständigkeit des Effektlackes bzw. dessen Oberfläche beeinflusst bzw. verbessert werden.By aligning the ferromagnetic or magnetizable effect particles, however, the material properties of the resulting effect coating layers can also be influenced. Thus, for example, when the effect particles are aligned, a resulting hardness or a viscosity or a UV resistance of the effect lacquer or its surface can be influenced or improved.
Die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 kann, wie vorstehend ausgeführt, beispielsweise einen oder mehrere Permanent- Magneten oder Elektro-Magneten zur Erzeugung des äußeren magnetischen Feldes aufweisen. Zur Variierung der Magnetfeld- stärke und/oder der Magnetfeldfrequenz und/oder der Magnetfeldrichtung kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 ferner einen oder mehrere Elektro-Magneten geeignet anregen. So kann beispielsweise zur Erzielung einer variierenden Magnetfeldstärke ein Anregungsstrom mit einer variierenden Strom- amplitude eingestellt werden. Zur Einstellung einer gewünschten Magnetfeldfrequenz kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 beispielsweise eine Frequenz des Anregungsstromes in Übereinstimmung mit der gewünschten Magnetfeldfrequenz ein- stellen. Ferner kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 eine räumliche Ausrichtung des resultierenden Magnetfeldes durch eine Überlagerung von mehreren magnetischen Feldern, welche durch mehrere Felderzeugungselemente erzeugt werden können, bewirken. Darüber hinaus kann die Feldbeaufschla- gungseinrichtung 103 beispielsweise ein magnetisches Feld durch beispielsweise eine Nichtaktivierung oder eine Maskierung von Felderzeugungselementen mit beispielsweise Felddämpfungsmasken, welche vorbestimmte Bereiche aussparen, erzeugen.The Feldbeaufschlagungseinrichtung 103, as stated above, for example, have one or more permanent magnets or electric magnets for generating the external magnetic field. For varying the magnetic field strength and / or the magnetic field frequency and / or the magnetic field direction, the field application device 103 can also suitably excite one or more electric magnets. For example, to obtain a varying magnetic field strength, an excitation current with a varying current amplitude can be adjusted. To set a desired magnetic field frequency, the field application device 103 can set, for example, a frequency of the excitation current in accordance with the desired magnetic field frequency. Furthermore, the field applying device 103 can bring about a spatial alignment of the resulting magnetic field by a superposition of a plurality of magnetic fields, which can be generated by a plurality of field generating elements. In addition, the field application device 103 can, for example, generate a magnetic field by, for example, deactivating or masking field-generating elements with, for example, field-damping masks which avoid predetermined regions.
Die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 kann ferner ein pulsierendes und/oder ein veränderliches Magnetfeld erzeugen, um beispielsweise eine vorbestimmte oder eine unregelmäßige Ausrichtung der Effektpartikel, beispielsweise in der Gestalt eines Wolkenmusters oder eines Eisblumenmusters oder eines ähnlichen Musters, zu bewirken.The field applying device 103 may further generate a pulsating and / or a variable magnetic field, for example, to effect a predetermined or an irregular orientation of the effect particles, for example in the shape of a cloud pattern or an ice flower pattern or a similar pattern.
Die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 kann ferner ein mehrere Permanent- oder Elektro-Magnete umfassendes Felderzeu- gungselement aufweisen, sodass durch eine selektive Aktivierung oder Maskierung desselben ein fortschreitendes oder ein wechselndes Magnetfeld zur Effekteinstellung erzeugt werden kann.The field application device 103 may further comprise a field generating element comprising a plurality of permanent magnets or electric magnets, so that a progressive or an alternating magnetic field for effect setting can be generated by a selective activation or masking thereof.
Zur Änderung einer Magnetfeldstärke kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103, wie vorstehend ausgeführt, eine Stromstärke eines Stroms durch zumindest einen Elektro-Magneten variieren. Darüber hinaus kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 einen Abstand eines Felderzeugungselements, bei- spielsweise eines Permanent- oder eines Elektro-Magneten, zum zu beschichtenden Werkstück ändern bzw. variieren. Ferner können Felddämpfungsmasken vorgesehen sein, welche zur Magnetfeldabschirmung bzw. -dämpfung eingesetzt werden. Vorzugs- weise sind derartige Felddämpfungsmasken aus isotropen bzw. nicht-ferromagnetischen Materialien geformt.To change a magnetic field strength, the Feldbeaufschlagungseinrichtung 103, as stated above, vary a current intensity of a current through at least one electric magnet. In addition, the field application device 103 can distance a field generating element, while For example, a permanent or an electric magnet to change the workpiece to be coated or vary. Furthermore, field damping masks may be provided, which are used for magnetic field shielding or damping. Preferably, such field damping masks are formed from isotropic or non-ferromagnetic materials.
Zur Ausrichtung der Effektpartikel kann die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 beispielsweise einen oder mehrere Magne- ten der vorgenannten Art aufweisen, welche unmittelbar an o- der nach einer Lackierzone angeordnet sind, was vorteilhaft bei einer Ausrichtung der Effektpartikel insbesondere in feuchtem Effektlack ist. Ist das Felderzeugungselement der Feldbeaufschlagungseinrichtung, beispielsweise ein Permanent- oder ein Elektro-Magnet, stationär angeordnet, so kann einFor the alignment of the effect particles, the field application device 103 may, for example, comprise one or more magnets of the aforementioned type, which are arranged directly on or after a painting zone, which is advantageous when the effect particles are aligned, in particular in a moist effect paint. If the field-generating element of the Feldbeaufschlagungseinrichtung, for example, a permanent magnet or an electric magnet, stationary, so may
Portal für eine flächige Ausrichtung der Effektpartikel vorgesehen sein. Das Felderzeugungselement kann jedoch auch seitlich des Werkstücks angeordnet sein, so dass gezielt Effektstreifen auf einer Werkstückseite, beispielsweise auf ei- ner Karosserieseite, erzeugt werden können.Portal be provided for a planar alignment of the effect particles. However, the field-generating element can also be arranged laterally of the workpiece, so that effect strips can be generated on a workpiece side, for example on a body side.
Die Feldbeaufschlagungseinrichtung kann ferner deren Felderzeugungselement, beispielsweise einen oder mehrere Magneten, beispielsweise gemäß einem vorbestimmten Bewegungsablauf füh- ren, um das Werkzeug gemäß diesem Bewegungsablauf mit magnetischem Feld zur Ausrichtung der Effektpartikel zu beaufschlagen. Das Felderzeugungselement kann beispielsweise auf einem Roboterarm eines Roboters befestigt werden, wobei die Führung des Roboterarms durch die Feldbeaufschlagungseinrich- tung 103 steuerbar sein kann. Je nach Applikationstechnik, Lackmaterial oder Taktzeit kann die Führung des Felderzeugungselementes effizient derart gesteuert werden, dass stets die gewünschte Ausrichtung der Effektpartikel erreicht werden kann. Neben dem Felderzeugungselement der Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 kann auch der Lackapplikator 101 auf einem Roboter, insbesondere auf einem Roboterarm, angebracht werden, so dass die Effektpartikel direkt bei der Lackierung ausgerichtet werden können.The Feldbeaufschlagungseinrichtung can also lead their field generating element, for example, one or more magnets, for example, according to a predetermined movement process ren, to act on the tool according to this movement with magnetic field to align the effect particles. The field-generating element can, for example, be fastened on a robot arm of a robot, wherein the guidance of the robot arm can be controllable by the field-loading device 103. Depending on the application technique, coating material or cycle time, the guidance of the field-generating element can be efficiently controlled in such a way that the desired alignment of the effect particles can always be achieved. In addition to the field generating element of Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 and the paint applicator 101 can be mounted on a robot, in particular on a robot arm, so that the effect particles can be aligned directly in the paint.
Die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 kann ferner ein Felderzeugungselement, beispielsweise einen Permanent-Magneten oder einen Elektro-Magneten, aufweisen oder als ein derartiges Felderzeugungselement geformt sein, wobei das Felderzeugungselement beispielsweise ringförmig oder zumindest teilweise ringförmig um den Lackapplikator 101 angeordnet sein kann. Dadurch kann eine stets gleiche, d.h. im Bereich eines Ausrichtungsbereichs liegende, Ausrichtung der Effektpartikel unabhängig von einer jeweiligen Verfahrrichtung des Applikators 101 gewährleistet werden.The Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 may further comprise a field generating element, such as a permanent magnet or an electric magnet, or be formed as such a field generating element, wherein the field generating element may be arranged, for example, annular or at least partially annular to the paint applicator 101. As a result, an always identical, i. Orientation of the effect particles lying in the region of an alignment region can be ensured independently of a respective direction of travel of the applicator 101.
Zum Schutz der Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 oder des Felderzeugungselementes vor Verschmutzung kann diese oder dieses mit Luft beaufschlagt, beispielsweise gespült, werden. Hierzu kann eine pneumatische Einrichtung vorgesehen sein, welche einen die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 oder das Felderzeugungselement umspülenden Luftstrom erzeugt. Bei ei- ner Ausbildung der Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 oder des Felderzeugungselementes in der Gestalt von beispielsweise einem Magnetring kann diese oder dieses auch die Lenkluftfunktion des Lackapplikators 101 übernehmen. Darüber hinaus kann ein Lenkluftring oder ein sonstiges Element des La- ckapplikators 101 magnetisch ausgeführt sein. Das Felderzeugungselement kann ferner seitlich an dem Lackapplikator 101 oder an einem Rotationszerstäuber desselben, bevorzugt in Bewegungsrichtung hinter einer Lackausflussöffnung, angeordnet bzw. angebracht werden, wodurch eine unmittelbare Beaufschla- gung der Effektpartikel mit magnetischem Feld bewirkt werden kann.To protect the Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 or the field generating element from contamination this or this can be exposed to air, for example, rinsed, be. For this purpose, a pneumatic device can be provided, which generates an air stream flowing around the field-loading device 103 or the field-generating element. In one embodiment of the field application device 103 or the field generation element in the form of, for example, a magnetic ring, this or this can also take over the shaping air function of the paint applicator 101. In addition, a shaping air ring or another element of the laser applicator 101 can be made magnetic. The field-generating element may further be arranged laterally on the paint applicator 101 or on a rotary atomizer thereof, preferably in the direction of movement behind a paint outflow opening, whereby an immediate loading of tion of the effect particles can be effected with magnetic field.
Die Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 bzw. deren Felderzeu- gungselement kann beispielsweise in der Gestalt eines Magneten ein oder mehrere Elemente des Lackapplikators 101 formen. Handelt es sich bei dem Lackapplikator 101 beispielsweise um einen Rotationszerstäuber, so kann es sich dabei beispielsweise um einen oder mehrere Lenkluftringe, eine Glockenteller oder um ein oder mehrere Gehäuseteile handeln.The Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 or its Felderzeu- supply element can form, for example in the form of a magnet one or more elements of the paint applicator 101. For example, if the paint applicator 101 is a rotary atomizer, it may be, for example, one or more shaping air rings, a bell cup or one or more housing parts.
Zum Ausrichten der Effektpartikel kann das Felderzeugungselement der Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 beispielsweise beim Lackieren aktiv bzw. nicht-maskiert sein, so dass die Effektpartikel direkt bei deren Applikation ausgerichtet werden. Das Felderzeugungselement kann jedoch auch nach dem Lackieren in einem weiteren Verfahrensdurchgang aktiviert werden.For aligning the effect particles, the field-generating element of the field-applying device 103 can be active or non-masked, for example during painting, so that the effect particles are aligned directly during their application. However, the field generating element can also be activated after painting in a further process passage.
Das Felderzeugungselement der Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 kann gemäß einer Ausführungsform eine vorbestimmte geometrische Form aufweisen, die beispielsweise einem Logo oder einer Typenbezeichnung entspricht. Hierzu kann das Felderzeugungselement in der Gestalt eines Stempels aus einem magneti- sehen Material geformt sein. Das Felderzeugungselement kann jedoch mehrere Permanent- und/oder Eiektro-Magneten aufweisen, die in einer Matrix angeordnet sind. Zum Erzeugen eines vorbestimmten geometrischen Musters können die Magneten nach Art einer LED-Anzeige selektiv, beispielsweise einzeln, paar- weise, gruppenweise, reihenweise oder spaltenweise, angesteuert werden, um einen dieser geometrischen Form entsprechenden Verlauf des magnetischen Feldes zu erzeugen. Ein derartiger vorbestimmter Verlauf kann wie vorstehend erwähnt auch durch eine Maskierung mittels einer Maske, beispielsweise mittels einer Felddämpfungsmaske, erzielt werden. Eine derartige Maske besteht bevorzugt aus einem beispielsweise nicht- ferromagnetischen oder einem isotropen Material, das das Magnetfeld abschirmt. Die Maske kann beispielsweise eine vorbe- stimmte geometrische Form aufweisen, welche die Verwendung eines flächigen magnetischen Feldes ermöglicht. Die Maske kann jedoch dazu dienen, einen Bewegungsablauf des Felderzeugungselementes festzulegen. Hierzu kann beispielsweise eine Kontur der Maske mit dem Felderzeugungselement abgefahren bzw. abgetastet werden, um die Effektpartikel gemäß dieser Kontur auszurichten.The field generating element of the Feldbeaufschlagungseinrichtung 103 may according to one embodiment have a predetermined geometric shape, which corresponds for example to a logo or a type designation. For this purpose, the field-generating element can be shaped in the form of a stamp from a magnetic material see. However, the field-generating element may comprise a plurality of permanent magnets and / or electromagnets arranged in a matrix. In order to generate a predetermined geometric pattern, the magnets can be selectively driven in the manner of an LED display, for example individually, in pairs, in groups, in rows or columns, in order to generate a course of the magnetic field corresponding to this geometric shape. Such a predetermined course can, as mentioned above, also be masked by means of a mask, for example by means of a field attenuation mask can be achieved. Such a mask preferably consists of, for example, a non-ferromagnetic or an isotropic material which shields the magnetic field. By way of example, the mask may have a predetermined geometric shape, which enables the use of a flat magnetic field. However, the mask can serve to define a movement sequence of the field generating element. For this purpose, for example, a contour of the mask can be scanned or scanned with the field-generating element in order to align the effect particles in accordance with this contour.
Gemäß einer Ausführungsform können die Effektpartikel bei einem Antrocknen oder bei einem An- bzw. Aushärten des Effekt- lackes fixiert werden. Hierzu können die Effektpartikel in einem vorbestimmten Bereich des Werkstücks in eine vorbestimmte Richtung ausgerichtet werden, woraufhin der Effektlack in dem vorbestimmten Bereich angetrocknet bzw. angehärtet wird. Anschließend können die Effektpartikel in den übri- gen, nicht angehärteten Bereichen der beschichteten Fläche beispielsweise in eine andere Richtung ausgerichtet werden. Das Antrocknen bzw. Anhärten des Effektlackes kann in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Effektlackes mittels der Trocknungseinrichtung 105, welche einen Laser aufweisen kann, erfolgen. Dabei ist es möglich, mittels des Lasers oder mittels einer Trocknungsmaske bestimmte Bereiche des Effektlackes gezielt anzutrocknen.According to one embodiment, the effect particles can be fixed during drying or when the effect varnish is cured or hardened. For this purpose, the effect particles can be aligned in a predetermined area of the workpiece in a predetermined direction, after which the effect is dried or cured in the predetermined area. Subsequently, the effect particles in the remaining, uncured regions of the coated surface can be aligned, for example, in a different direction. The drying or hardening of the effect varnish can take place depending on the type of effect varnish used by means of the drying device 105, which may have a laser. It is possible, by means of the laser or by means of a drying mask to selectively dry certain areas of the effect varnish.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Feldbeaufschlagungsein- richtung 103 das Werkstück oder dessen Bestandteile magneti- sieren, um die Effektpartikel unmittelbar am Werkstück direkt auszurichten oder um die Feldwirkung zu beeinflussen. Eine derartige Magnetisierung kann bevorzugt vorgenommen werden, falls das Werkstück, beispielsweise ein Karosseriebauteil, aus einem magnetisierbaren Material geformt ist.According to one embodiment, the Feldbeaufschlagungein- device 103 magnetize the workpiece or its components in order to align the effect particles directly on the workpiece directly or to influence the field effect. Such a magnetization can preferably be carried out if the workpiece, for example a body component, is formed from a magnetizable material.
Gemäß einer Ausführungsform können die Effektpartikel mittels des Lackapplikators 101 beispielsweise partiell auf diejenigen vorbestimmten Flächen des Werkstücks appliziert werden, auf denen die Effektpartikel auszurichten sind. Dabei können die Effektpartikel einem Grundlack gezielt beigemischt werden, wobei für die vorbestimmten Flächen auch ein vorgemisch- ter Effektlack verwendet werden kann. Hierzu kann für die jeweiligen Flächen bzw. Teilflächen beispielsweise ein Grundlack im Vorfeld mit einer gewünschten Konzentration an Effektpartikeln vorgemischt und dem Lackapplikator 101 über eine separate Leitung zugeführt werden, so dass dieser den Ef- fektlack gezielt applizieren kann. Darüber hinaus können die Effektpartikel in oder an dem Lackapplikator 101 einem Grundlack gezielt zugemischt werden, was den Vorteil einer einzigen Farbversorgung und einer einzigen Effektpartikelzuleitung für jeden Grundlack mit sich bringt. Ferner können die Ef- fektpartikel jedem Grundlack gezielt an dem LackapplikatorAccording to one embodiment, the effect particles can be applied by means of the paint applicator 101, for example, partially on those predetermined surfaces of the workpiece on which the effect particles are to be aligned. In this case, the effect particles can be added to a base coat in a targeted manner, it also being possible to use a premixed effect finish for the predetermined areas. For this purpose, for example, a base coat can be premixed with a desired concentration of effect particles for the respective surfaces or partial surfaces and supplied to the paint applicator 101 via a separate line, so that the latter can specifically apply the effect finish. Moreover, the effect particles in or on the paint applicator 101 can be added to a base coat in a targeted manner, which entails the advantage of a single ink supply and a single effect particle feed for each base coat. Furthermore, the effect particles can be targeted to each basecoat on the paint applicator
101 zudosiert werden, wobei eine Konzentration der Effektpartikel in Abhängigkeit von einer gewünschten Stärke des mit der Ausrichtung der Effektpartikel einhergehenden Effektes eingestellt werden kann.101, wherein a concentration of the effect particles can be adjusted depending on a desired strength of the effect associated with the orientation of the effect particles.
In Fig. 2 ist ein beispielhaftes Aktivierungsschema einer in Figur 2a dargestellten Feldbeaufschlagungseinrichtung 201 mit einer Mehrzahl von untereinander angeordneten, beispielsweise rechteckförmigen Felderzeugungselementen 203, welche bei- spielsweise als Permanent-Magnete oder als Elektro-Magnete ausgeführt sind. Bevorzugt sind die Felderzeugungselemente 203 einzeln oder paarweise aktivierbar, wie es beispielsweise in Figur 2b anhand der aktivierten Felderzeugungselemente 205 und der deaktivierten Felderzeugungselemente 207 verdeutlicht ist.FIG. 2 shows an exemplary activation scheme of a field application device 201 shown in FIG. 2a with a plurality of mutually arranged, for example rectangular, field-generating elements 203, which are embodied, for example, as permanent magnets or as electro-magnets. The field-generating elements 203 are preferably activatable individually or in pairs, as shown, for example, in FIG. 2b on the basis of the activated field-generating elements 205 and the disabled field generating elements 207 is illustrated.
In Figur 3 ist ein beispielhafter zeitlicher Ablauf eines Ak- tivierungsschemas von Felderzeugungselementen 301, 303, 305 und 307 einer Feldbeaufschlagungseinrichtung 309 dargestellt. Die Felderzeugungselemente 301 - 307 sind beispielsweise wie in Figur 2 dargestellt spaltenförmig untereinander angeordnet und können entlang der Zeitachse t jeweils nach oder für 0,125 Sekunden eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden. Dieses zeitliche Aktivierungs- bzw. Deaktivierungsschema kann bevorzugt bei einer Serienbeschichtung mit einer in Figur 3 dargestellten Verfahrrichtung v mit einer beispielhaften Verfahrgeschwindigkeit eines die Beschichtungsvorrichtung tra- genden Roboters von 400 mm/s eingesetzt werden. Dabei werden durch das Ein- bzw. Ausschalten unterschiedliche Zustände der Magnete eingestellt, während sie beispielsweise eine beschichtete bzw. lackierte Fläche 311 überstreichen. Dabei werden die in dem Effektlack enthaltenen Effektpartikel der geometrischen Form der jeweils aktivierten Felderzeugungselemente 301 - 307 ausgerichtet, so dass sich beispielsweise rechteckförmige Effektbereiche 313 mit ausgerichteten Effektpartikeln ergeben.FIG. 3 shows an exemplary time sequence of an activation scheme of field generation elements 301, 303, 305 and 307 of a field application device 309. The field-generating elements 301-307 are, for example, arranged in a column-like manner as shown in FIG. 2 and can be switched on or off along the time axis t in each case after or for 0.125 seconds. This temporal activation or deactivation scheme can preferably be used in a series coating with a travel direction v shown in FIG. 3 with an exemplary travel speed of a robot bearing the coating device of 400 mm / s. In this case, different states of the magnets are set by switching on and off, while they cover, for example, a coated or painted surface 311. In this case, the effect particles contained in the effect varnish of the geometric shape of the respectively activated field generating elements 301 - 307 are aligned so that, for example, rectangular effect areas 313 with aligned effect particles result.
Figur 4 zeigt eine Feldbeaufschlagungseinrichtung 401 mit einem exzentrisch angeordneten Felderzeugungselement 403, das ein Permanent-Magnet oder ein Elektro-Magnet sein kann. Die Feldbeaufschlagungseinrichtung 401 ist bevorzugt rotierbar, so dass das Felderzeugungselement 403 die in Figur 4 rechts dargestellten Positionen auf einer Kreisbahn annehmen kann. Die Feldbeaufschlagungseinrichtung 401 kann dabei linear, beispielweise kontinuierlich, oder schrittweise rotierbar sein, wobei eine Rotationsschrittweite fest vorgebbar oder einstellbar sein kann. Die in Figur 4 dargestellte Feldbeauf- Schlagungseinrichtung 401 kann ferner translatorisch, beispielsweise unter Verwendung eines Roboters, bewegbar sein, so dass das Felderzeugungselement 403 bei einer rotatorischen und einer translatorischen Bewegung beispielsweise entlang einer wellenförmigen oder einer spiralförmigen Bahn bewegbar ist. Ein beispielhaft resultierender Effekt einer derartigen Bewegung ist in Figur 5 dargestellt. Dabei wird die Feldbeaufschlagungseinrichtung 401 translatorisch in die Richtung v mittels eines Roboters bewegt. Bei einer rotatorischen Bewe- gung der Feldbeaufschlagungseinrichtung richtet das rotierende Felderzeugungselement 403 die Effektpartikel 501 in einem Effektlack 503 beispielsweise wellenförmig auf, wodurch sich das in Figur 5 dargestellte Effektmuster ergibt.Figure 4 shows a Feldbeaufschlagungseinrichtung 401 with an eccentrically arranged field-generating element 403, which may be a permanent magnet or an electric magnet. The Feldbeaufschlagungseinrichtung 401 is preferably rotatable so that the field generating element 403 can assume the positions shown on the right in Figure 4 on a circular path. The Feldbeaufschlagungseinrichtung 401 can be linear, for example, continuously, or stepwise rotatable, with a rotary step size can be fixed or adjustable fixed. The field loading shown in FIG. Impact device 401 may further be movable in translation, for example using a robot, so that the field-generating element 403 is movable in a rotational and a translational movement, for example, along a wave-shaped or a spiral path. An example resulting effect of such a movement is shown in FIG. In this case, the Feldbeaufschlagungseinrichtung 401 is translationally moved in the direction v by means of a robot. In the case of a rotational movement of the field-applying device, the rotating field-generating element 403, for example, ripples the effect particles 501 in an effect varnish 503, resulting in the effect pattern shown in FIG.
Die Feldbeaufschlagungseinrichtung 403 kann beispielsweise um 360° rotierbar gelagert sein. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, die Feldbeaufschlagungseinrichtung 401 abwechselnd in unterschiedliche Richtungen rotieren zu lassen, wobei eine Rotationsauslenkung der Feldbeaufschlagungseinrichtung 360° überschreitet oder nicht überschreitet.The Feldbeaufschlagungseinrichtung 403 may for example be mounted rotatable by 360 °. In addition, it can be provided for the field application device 401 to be rotated alternately in different directions, wherein a rotational deflection of the field application device exceeds or does not exceed 360 °.
Figur 6 verdeutlicht die Ausrichtung von beispielsweise permanent-magnetischen oder magnetisierbaren Effektpartikeln 601 mittels eines Permanent-Magneten 603 einer in Figur 6 nicht dargestellten Feldbeaufschlagungseinrichtung. Die Effektpar- tikei 601 sind in einer ersten Effektlackschicht 605 angeordnet, wobei die erste Effektlackschicht 605 auf einem Substrat 607 angeordnet ist. Unter Einwirkung des Magnetfeldes richten sich die Effektpartikel 601 in Abhängigkeit von einer Feldpo- larität auf. Bei einer seitlichen Verschiebung des Magneten 603 können die beispielhaft länglichen Effektpartikel 605 beispielsweise schräg ausgerichtet werden, so dass unterschiedliche Ausrichtungsgrade bewirkbar sind. Auf diese Weise können insbesondere mehrfarbige oder mehrschichtige Effekte erzeugt werden.FIG. 6 illustrates the alignment of, for example, permanent-magnetic or magnetizable effect particles 601 by means of a permanent magnet 603 of a field-loading device not shown in FIG. The effect particles 601 are arranged in a first effect varnish layer 605, wherein the first effect varnish layer 605 is arranged on a substrate 607. Under the action of the magnetic field, the effect particles 601 are directed as a function of a field polarity. In the case of a lateral displacement of the magnet 603, the exemplary elongated effect particles 605 may, for example, be oriented obliquely, so that different degrees of alignment can be effected. In this way In particular, multi-colored or multi-layered effects can be produced.
Sind die Effektpartikel 601 magnetisierbar bzw. ferromagne- tisch, so werden sie unter Einwirkung des Magnetfeldes richtungsunabhängig nach oben ausgerichtet, da die die Effektpartikel 601 bildenden Elementarmagnete ungeordnet und frei in der Effektlackschicht 603 angeordnet sind. Bevorzugt ist dabei die Feldstärke des durch den Magneten 603 erzeugten äuße- ren Magnetfeldes stärker als eine Anziehungskraft der Effektpartikel 601 untereinander. Diese Anziehungskraft kann jedoch gezielt eingesetzt werden, um weitere Effekte zu erzielen. Ferner können die Effektpartikel 601 vor dem Abschalten bzw. Deaktivieren des äußeren Magnetfeldes in ihrer Lage bei- spielsweise mittels einer wie vorstehend beschrieben ausgeführten Trocknereinrichtung fixiert werden.If the effect particles 601 are magnetizable or ferromagnetic, then they are oriented upward independently of the direction under the action of the magnetic field, since the elementary magnets forming the effect particles 601 are disposed in the effect lacquer layer 603 in a disordered and free manner. In this case, the field strength of the external magnetic field generated by the magnet 603 is preferably stronger than an attraction force of the effect particles 601 with one another. However, this attraction can be used selectively to achieve further effects. Furthermore, the effect particles 601 can be fixed in their position, for example by means of a drying device configured as described above, before the external magnetic field is switched off or deactivated.
Figur 7 verdeutlicht eine beispielhafte Anordnung der Effektpartikel 601, bei der diese schräg bezüglich einer Vertikalen ausgerichtet sind, so dass die Normalen deren seitlichen O- berflächen einen Winkel mit der Vertikalen bilden, welcher beispielsweise größer als 0° und kleiner als 90° sein kann.FIG. 7 illustrates an exemplary arrangement of the effect particles 601, in which they are oriented obliquely with respect to a vertical, so that the normals of their lateral outer surfaces form an angle with the vertical, which may be, for example, greater than 0 ° and less than 90 °.
Durch eine geeignete Beaufschlagung der Effektpartikel mit einem äußeren Magnetfeld können partielle oder flächige Effekte erzeugt werden, ohne dass weitere Lackschichten oder Folien benötigt werden. Durch eine gezielte Ausrichtung der Effektpartikel kann ferner eine Farbtoneinstellung vereinfacht werden. Darüber hinaus können zusätzliche Effekte er- zeugt werden, welche neben einer äußeren, optischen Wirkung auch die Materialeigenschaften einer resultierenden Effektlackschicht beeinflussen können. Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf eine Feldbeaufschlagungseinrichtung 801 mit einem Felderzeugungselement 803, beispielsweise einem Magneten, dessen Form ein geometrisches Muster darstellt. Durch das durch das Felderzeugungselement 803 erzeugte magnetische Feld kann eine Ausrichtung der auf einer Oberfläche eines Effektlackes 805 angeordneten Effekt- Partikel 807 bewirkt werden, wie sie in Figur 8 dargestellt ist. By applying a suitable effect to the effect particles with an external magnetic field, partial or area effects can be produced without the need for further lacquer layers or foils. By a targeted orientation of the effect particles, a color tone setting can be further simplified. In addition, additional effects can be generated which, in addition to an external, optical effect, can also influence the material properties of a resulting effect lacquer layer. Figure 8 shows a plan view of a Feldbeaufschlagungseinrichtung 801 with a field generating element 803, for example a magnet whose shape represents a geometric pattern. As a result of the magnetic field generated by the field-generating element 803, an alignment of the effect particles 807 arranged on a surface of an effect lacquer 805 can be effected, as shown in FIG.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung eines Werkstückes, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, mit Effektlack mit Effektpartikeln, welche permanentmagnetisch oder magnetisierbar sind, mit:1. Coating device for coating a workpiece, in particular a motor vehicle body component, with effect paint with effect particles, which are permanent magnetic or magnetizable, comprising:
einem Lackapplikator (101) zur Applikation des Effektlacks; unda paint applicator (101) for application of the effect paint; and
einer Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) zum Beaufschlagen der Effektpartikel mit magnetischem Feld, um eine vorbestimm- te räumliche Ausrichtung der Effektpartikel in dem Effektlack zu erzeugen.a field applying device (103) for applying the magnetic field effect particles to produce a predetermined spatial orientation of the effect particles in the effect varnish.
2. Beschichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) ein Felderzeugungsele- ment, insbesondere ein permanent-magnetisches oder ein e- lektro-magnetisches Felderzeugungselement, aufweist, das ausgebildet ist, permanent-magnetisches oder elektromagnetisches Feld zu erzeugen.2. Coating device according to claim 1, wherein the field application device (103) has a field-generating element, in particular a permanent-magnetic or an electro-magnetic field-generating element, which is designed to generate a permanent magnetic or electromagnetic field.
3. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) ausgebildet ist, eine Feldstärke des magnetischen Feldes insbesondere durch eine Änderung eines Abstandes eines Felderzeugungselementes bezüglich des Werkstücks oder des La- ckapplikators (101) oder durch eine Änderung einer Stromstärke eines Aktivierungsstroms durch das Felderzeugungselement, insbesondere durch einen Elektro-Magneten, oder durch eine Maskierung des magnetischen Feldes mit einer Felddämpfungsmaske, insbesondere mit einer nicht-ferromagnetischen oder isotropen Felddämpfungsmaske aus einer Mehrzahl von Felddämpfungsmasken mit unterschiedlichen Felddämpfungscharakteristi- ka, einzustellen oder zu ändern.3. Coating device according to one of the preceding claims, wherein the field application device (103) is formed, a field strength of the magnetic field, in particular by a change of a distance of a field generating element with respect to the workpiece or the La ckapplikators (101) or by a change of a current strength of an activation current by the field-generating element, in particular by an electric magnet, or by a masking of the magnetic field with a field-damping mask, in particular with a non-ferromagnetic or Isotropic field attenuation mask of a plurality of field attenuation masks with different Felddämpfungscharakteristi- ka, set or change.
4. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) eine Mehrzahl von Felderzeugungselementen, insbesondere eine Mehrzahl von Permanent-Magneten oder Elektro-Magneten, aufweist, welche matrixförmig angeordnet oder einzeln oder spal- tenweise oder reihenweise oder gruppenweise aktivierbar oder deaktivierbar, insbesondere mittels eines Aktivierungsstroms konstanter oder veränderlicher Stromstärke aktivierbar oder deaktivierbar, sind.4. Coating device according to one of the preceding claims, wherein the Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) comprises a plurality of field generating elements, in particular a plurality of permanent magnets or electro-magnets, which arranged in matrix form or individually or in columns or rows or groups activatable or deactivatable , in particular by means of an activation current of constant or variable current can be activated or deactivated, are.
5. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden5. Coating device according to one of the preceding
Ansprüche, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) eine Mehrzahl von Felderzeugungselementen, insbesondere eine Mehrzahl von untereinander oder nebeneinander oder kreisförmig angeordneten Permanent-Magneten oder Elektro-Magneten, aufweist, wobei die Mehrzahl von Felderzeugungselementen relativ zu dem Werkstück translatorisch und/oder rotatorisch bewegbar ist, wobei eine erste Anzahl der Mehrzahl von Felderzeugungselementen gemäß einem ersten Zeitschema aktivierbar oder deaktivierbar ist und wobei eine zweite Anzahl der Mehrzahl von Felderzeugungselementen gemäß einem zweiten Zeitschema aktivierbar oder deaktiviebar ist.Claims, wherein the field application device (103) has a plurality of field generation elements, in particular a plurality of permanent magnets or electric magnets arranged one below the other or next to one another or in a circle, wherein the plurality of field generation elements are translationally and / or rotationally movable relative to the workpiece, wherein a first number of the plurality of field generating elements is activatable or deactivatable according to a first time scheme and wherein a second number of the plurality of field generating elements can be activated or deactivated according to a second time scheme.
6. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) zu- mindest ein Felderzeugungselement, insbesondere einen Permanent-Magneten oder einen Elektro-Magneten, aufweist, wobei das zumindest eine Felderzeugungselement bezüglich des Werkstückes oder des Lackapplikators (101) rotatorisch bewegbar ist. 6. Coating device according to one of the preceding claims, wherein the Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) at least one field generating element, in particular a permanent magnet or an electric magnet, wherein the at least one field generating element with respect to the workpiece or the paint applicator (101) rotatably movable is.
7. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Lackapplikator (101) ein Rotationszerstäuber ist, und wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) den Zerstäuber oder ein Bestandteil des Zerstäubers zumindest teilweise, insbesondere ringförmig, umschließt oder in einer vorbestimmten räumlichen Anordnung, insbesondere seitlich, bezüglich des Lackapplikators (101) oder bezüglich des Werkstücks angeordnet ist.7. Coating device according to one of the preceding claims, wherein the paint applicator (101) is a rotary atomizer, and wherein the Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) the atomizer or a part of the atomizer at least partially, in particular annular, encloses or in a predetermined spatial arrangement, in particular laterally, with respect to the paint applicator (101) or with respect to the workpiece.
8. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Lackapplikator (101) einen Zerstäuber aufweist, und wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) ein Felderzerzeugungselement, insbesondere ein permanent- magnetisches oder ein elektro-magnetisches Felderzerzeugungselement, aufweist, das in dem Zerstäuber des Lackapplikators (101) angeordnet oder ein Bestandteil des Zerstäubers, insbesondere ein Gehäuseteil oder ein Glockenteller oder ein Lenkluftring oder eine Überströmfläche oder eine Sprühkante, ist.8. Coating device according to one of the preceding claims, wherein the paint applicator (101) comprises an atomizer, and wherein the field application device (103) comprises a field-generating element, in particular a permanent magnetic or an electromagnetic field-generating element, which in the atomizer of the paint applicator ( 101) is arranged or is a component of the atomizer, in particular a housing part or a bell cup or a shaping air ring or an overflow surface or a spray edge.
9. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) ein Felderzeugungselement zur Erzeugung des magnetischen Feldes aufweist, wobei das Felderzeugungselement eine vorbestimmte geometrische Form aufweist, um die Effektpartikel entsprechend der geometrischen Form auszurichten.A coating apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the field applying means (103) comprises a field generating element for generating the magnetic field, the field generating element having a predetermined geometric shape to align the effect particles in accordance with the geometric shape.
10. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) o- der ein Felderzeugungselement der Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) relativ zu dem Lackapplikator (101) oder relativ zu dem Werkstück bewegbar gelagert ist. 10. Coating device according to one of the preceding claims, wherein the Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) o- or a field-generating element of the Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) is mounted relative to the paint applicator (101) or movable relative to the workpiece.
11. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) ausgebildet ist, ein veränderliches, insbesondere ein pulsierendes, magnetisches Feld zu erzeugen, um die Effektpartikel gemäß einem vorbestimmten Muster, insbesondere gemäß einem wellenförmigen Verlaufsmuster, auszurichten.11. The coating device according to claim 1, wherein the field application device is configured to generate a variable, in particular a pulsating, magnetic field in order to align the effect particles according to a predetermined pattern, in particular according to a wave-shaped gradient pattern.
12. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) ausgebildet ist, das Werkstück zu magnetisieren.12. Coating device according to one of the preceding claims, wherein the field application device (103) is designed to magnetize the workpiece.
13. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Effektlack einen Grundlack und die Effektpartikel umfasst, und wobei der Lackapplikator (101) ei- nen ersten Zerstäuber zur Ausgabe des Grundlackes und einen zweiten Zerstäuber zur Ausgabe der Effektpartikel aufweist.13. Coating device according to claim 1, wherein the effect lacquer comprises a base lacquer and the effect particles, and wherein the lacquer applicator (101) has a first atomizer for dispensing the base lacquer and a second atomizer for dispensing the effect particles.
14. Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, die ferner eine Trocknereinrichtung (105), insbe- sondere eine Ultraviolettlampe oder einen Infrarotstrahler oder ein Warmluftgebläse oder einen Laser, aufweist, wobei die Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) ausgebildet ist, einen ersten Bereich des Werkstücks mit einem ersten magnetischen Feld zu beaufschlagen, wobei die Trocknereinrichtung (105) ausgebildet ist, den Effektlack in dem ersten Bereich des Werkstücks zu trocknen, und wobei die Feidbeaufschia- gungseinrichtung (103) ausgebildet ist, einen zweiten Bereich des Werkstücks mit einem zweiten magnetischen Feld zu beaufschlagen, um die Effektpartikel bereichsweise auszurichten.14. Coating device according to one of the preceding claims, further comprising a drying device (105), in particular an ultraviolet lamp or an infrared radiator or a hot air blower or a laser, wherein the Feldbeaufschlagungseinrichtung (103) is formed, a first region of the workpiece with a first magnetic field, wherein the drying means (105) is adapted to dry the effect paint in the first region of the workpiece, and wherein the Feidbeaufschia- supply device (103) is adapted to act on a second portion of the workpiece with a second magnetic field to align the effect particles in areas.
15. Lackieranlage, insbesondere ein Lackierroboter, mit der Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14. 15. Painting installation, in particular a painting robot, with the coating apparatus according to one of claims 1 to 14.
16. Beschichtungsverfahren zur Beschichtung eines Werkstückes, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, mit Effektlack mit Effektpartikeln, welche permanentmagnetisch oder magnetisierbar sind, mit:16. Coating method for coating a workpiece, in particular a motor vehicle body component, with effect paint with effect particles, which are permanent magnetic or magnetizable, comprising:
Applizieren des Effektlacks; undApplying the effect varnish; and
Beaufschlagen der Effektpartikel mit magnetischem Feld, um eine vorbestimmte räumliche Ausrichtung der Effektpartikel in dem Effektlack zu erzeugen.Subjecting the magnetic field effect particles to produce a predetermined spatial orientation of the effect particles in the effect varnish.
17. Effektlack zur Beschichtung eines Werkstücks, insbesondere eines Kraftfahrzeug-Karosseriebauteils, oder eine Effektlackschicht, wobei der Effektlack oder die Effektlack- schicht permanent-magnetische Effektpartikel, insbesondere einstückige permanent-magnetische Effektpartikel, aufweist, welche unter Einwirkung eines magnetischen Feldes räumlich ausrichtbar oder ausgerichtet sind.17. Effect lacquer for coating a workpiece, in particular a motor vehicle body component, or an effect lacquer layer, the effect lacquer or the effect lacquer layer permanently magnetic effect particles, in particular one-piece permanent magnetic effect particles, which spatially aligned or aligned under the action of a magnetic field are.
18. Werkstück, insbesondere ein Kraftfahrzeug- Karosseriebauteil, das mit dem Effektlack oder der Effektlackschicht gemäß Anspruch 17 beschichtet ist. 18. workpiece, in particular a motor vehicle body component, which is coated with the effect varnish or the effect varnish layer according to claim 17.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107377333A (en) * 2012-01-12 2017-11-24 Viavi科技有限公司 The article of the bending pattern formed with the pigment flakes by arranging
CN114761493A (en) * 2019-10-16 2022-07-15 斯泰尔控股有限公司 Method for coating a workpiece

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012011366B4 (en) 2012-06-11 2014-11-06 Marcus Appel A method of producing a three-dimensional visual pattern or lettering on a metallic or non-metallic surface of a workpiece and die by painting in order to perform the method
DE102012021218A1 (en) * 2012-10-27 2014-04-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Painting device for electrostatically applying paint particles on motor car body, has handling machine and paint atomizer for electrostatically supported application of paint particles on matter, where paint atomizer includes spray head
DE102013015277B4 (en) * 2013-09-16 2016-02-11 Schwarz Druck GmbH Orientation of magnetically orientable particles in one color with several superimposed magnetic fields
EP3178569A1 (en) * 2016-06-29 2017-06-14 Sicpa Holding Sa Processes and devices for producing optical effect layers using a photomask
DE102021130328A1 (en) 2021-11-19 2023-05-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Process for generating an optical contour

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2313331A1 (en) 1973-03-17 1974-09-19 Merck Patent Gmbh FERROUS MICA SCALE PIGMENTS
DE2502657A1 (en) 1975-01-23 1976-07-29 Bayer Ag EASILY MAGNETICALLY ALIGNMENT MAGNETIC IRON OXIDES
JPS60175567A (en) 1984-02-23 1985-09-09 Hitachi Chem Co Ltd Method and apparatus for painting conductive paint
DE3732116A1 (en) 1986-10-01 1988-04-21 Trinitas Ag Magnetisable screen printing ink and process for preparing a sheet magnet
US4744513A (en) 1982-10-21 1988-05-17 Basf Farben & Faser Ag Device and process for the electrostatic coating of articles with fluids
US4925103A (en) * 1989-03-13 1990-05-15 Olin Corporation Magnetic field-generating nozzle for atomizing a molten metal stream into a particle spray
DE3938055A1 (en) 1989-11-16 1991-05-23 Merck Patent Gmbh MATERIALS COATED WITH PLAIN-SHAPED PIGMENTS
DE4225031A1 (en) 1992-07-29 1994-02-03 Basf Ag Lustrous pigment of flake substrate coated with organic pigment - where the organic pigment excludes phthalocyanine, metal phthalocyanine(s) and thioindigo cpds., used in e.g. lacquer, printing ink, etc.
DE4313541A1 (en) 1993-04-24 1994-10-27 Basf Ag Magnetizable gloss pigments
DE4340141A1 (en) 1993-11-25 1995-06-01 Basf Ag Magnetizable gloss pigments
DE4419173A1 (en) 1994-06-01 1995-12-07 Basf Ag Magnetizable multi-coated metallic gloss pigments
US5630877A (en) * 1992-02-21 1997-05-20 Hashimoto Forming Industry Co., Ltd. Painting with magnetically formed pattern and painted product with magnetically formed pattern
DE19728704A1 (en) 1996-07-15 1998-01-22 Donnelly Corp Coated exterior rear-view mirror housing for vehicles
DE10114445A1 (en) 2001-03-23 2002-09-26 Eckart Standard Bronzepulver Flat metal oxide-covered white iron pigment used for paint and printing comprises substrate of reduced carbonyl iron powder and oxide coating of transparent or selectively absorbent metal oxide
DE10114446A1 (en) 2001-03-23 2002-09-26 Eckart Standard Bronzepulver Flat iron pigment used paints, plastics, printing, glass, ceramics and cosmetics comprises reduced carbonyl iron powder
US20050123764A1 (en) * 2003-12-05 2005-06-09 Hoffmann Rene C. Markable powder and interference pigment containing coatings
DE60018598T2 (en) 1999-11-15 2005-12-29 PPG Industries Ohio, Inc., Cleveland METHOD AND DEVICE FOR COATING A SUBSTRATE
DE102004035866A1 (en) 2004-07-23 2006-02-16 Man Roland Druckmaschinen Ag Decorative effects in printing process uses inks having magnetic pigment particles that are activated by a magnetic field
EP1760118A2 (en) * 2005-08-31 2007-03-07 JDS Uniphase Corporation Alignable diffractive pigment flakes and method for their alignment
DE102006008077B3 (en) 2006-02-22 2007-04-12 Barlog Plastics Gmbh Production of lacquered plastics part for decorating housing e.g. of mobile telephone involves magnetizing suitable polymer composition in zones during or after molding and coating with lacquer containing particles for magnetic orientation
DE102007016996A1 (en) 2007-04-11 2008-10-23 Lisa Dräxlmaier GmbH Substrate coating method for decorative surface layer on e.g. instrument panel, involves applying coating containing magnetizable particles on visible side of substrate, where particles are aligned corresponding to pattern by magnetic field
AT505220A1 (en) * 2007-04-17 2008-11-15 Pbd Patent & Business Dev Ag Visible pattern producing method for transparent or translucent plastic carrier film, involves coating strip of film with pigment or particle, exposing region of strip to magnetic or electric field, and drying and/or hardening laminate
DE102007026503A1 (en) 2007-06-05 2008-12-11 Bourns, Inc., Riverside Process for producing a magnetic layer on a substrate and printable magnetizable paint

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2313331A1 (en) 1973-03-17 1974-09-19 Merck Patent Gmbh FERROUS MICA SCALE PIGMENTS
DE2502657A1 (en) 1975-01-23 1976-07-29 Bayer Ag EASILY MAGNETICALLY ALIGNMENT MAGNETIC IRON OXIDES
US4744513A (en) 1982-10-21 1988-05-17 Basf Farben & Faser Ag Device and process for the electrostatic coating of articles with fluids
JPS60175567A (en) 1984-02-23 1985-09-09 Hitachi Chem Co Ltd Method and apparatus for painting conductive paint
DE3732116A1 (en) 1986-10-01 1988-04-21 Trinitas Ag Magnetisable screen printing ink and process for preparing a sheet magnet
US4925103A (en) * 1989-03-13 1990-05-15 Olin Corporation Magnetic field-generating nozzle for atomizing a molten metal stream into a particle spray
DE3938055A1 (en) 1989-11-16 1991-05-23 Merck Patent Gmbh MATERIALS COATED WITH PLAIN-SHAPED PIGMENTS
US5630877A (en) * 1992-02-21 1997-05-20 Hashimoto Forming Industry Co., Ltd. Painting with magnetically formed pattern and painted product with magnetically formed pattern
DE4225031A1 (en) 1992-07-29 1994-02-03 Basf Ag Lustrous pigment of flake substrate coated with organic pigment - where the organic pigment excludes phthalocyanine, metal phthalocyanine(s) and thioindigo cpds., used in e.g. lacquer, printing ink, etc.
DE4313541A1 (en) 1993-04-24 1994-10-27 Basf Ag Magnetizable gloss pigments
DE4340141A1 (en) 1993-11-25 1995-06-01 Basf Ag Magnetizable gloss pigments
DE4419173A1 (en) 1994-06-01 1995-12-07 Basf Ag Magnetizable multi-coated metallic gloss pigments
DE19728704A1 (en) 1996-07-15 1998-01-22 Donnelly Corp Coated exterior rear-view mirror housing for vehicles
DE60018598T2 (en) 1999-11-15 2005-12-29 PPG Industries Ohio, Inc., Cleveland METHOD AND DEVICE FOR COATING A SUBSTRATE
DE10114445A1 (en) 2001-03-23 2002-09-26 Eckart Standard Bronzepulver Flat metal oxide-covered white iron pigment used for paint and printing comprises substrate of reduced carbonyl iron powder and oxide coating of transparent or selectively absorbent metal oxide
DE10114446A1 (en) 2001-03-23 2002-09-26 Eckart Standard Bronzepulver Flat iron pigment used paints, plastics, printing, glass, ceramics and cosmetics comprises reduced carbonyl iron powder
US20050123764A1 (en) * 2003-12-05 2005-06-09 Hoffmann Rene C. Markable powder and interference pigment containing coatings
DE102004035866A1 (en) 2004-07-23 2006-02-16 Man Roland Druckmaschinen Ag Decorative effects in printing process uses inks having magnetic pigment particles that are activated by a magnetic field
EP1760118A2 (en) * 2005-08-31 2007-03-07 JDS Uniphase Corporation Alignable diffractive pigment flakes and method for their alignment
DE102006008077B3 (en) 2006-02-22 2007-04-12 Barlog Plastics Gmbh Production of lacquered plastics part for decorating housing e.g. of mobile telephone involves magnetizing suitable polymer composition in zones during or after molding and coating with lacquer containing particles for magnetic orientation
DE102007016996A1 (en) 2007-04-11 2008-10-23 Lisa Dräxlmaier GmbH Substrate coating method for decorative surface layer on e.g. instrument panel, involves applying coating containing magnetizable particles on visible side of substrate, where particles are aligned corresponding to pattern by magnetic field
AT505220A1 (en) * 2007-04-17 2008-11-15 Pbd Patent & Business Dev Ag Visible pattern producing method for transparent or translucent plastic carrier film, involves coating strip of film with pigment or particle, exposing region of strip to magnetic or electric field, and drying and/or hardening laminate
DE102007026503A1 (en) 2007-06-05 2008-12-11 Bourns, Inc., Riverside Process for producing a magnetic layer on a substrate and printable magnetizable paint

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MAILE F J ET AL: "Effect pigments-past, present and future", PROGRESS IN ORGANIC COATINGS, ELSEVIER BV, NL LNKD- DOI:10.1016/J.PORGCOAT.2005.07.003, vol. 54, no. 3, 1 November 2005 (2005-11-01), pages 150 - 163, XP025391130, ISSN: 0300-9440, [retrieved on 20051101] *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107377333A (en) * 2012-01-12 2017-11-24 Viavi科技有限公司 The article of the bending pattern formed with the pigment flakes by arranging
CN114761493A (en) * 2019-10-16 2022-07-15 斯泰尔控股有限公司 Method for coating a workpiece

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DE102009010248A1 (en) 2010-09-02

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