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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hausgerätewandung sowie eine Hausgerätewandung.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2013 224 010 A1 ist es bekannt, dass Bleche mit einer Korrosionsschutzschicht versehen werden, dann einer Umformung unterzogen werden und schließlich nach der Umformung weitere Beschichtungen aufgetragen werden.
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Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Hausgerätewandungen bekannt geworden, wobei bei der Herstellung der Seitenwände von Haushaltsgeräten wie zum Beispiel Haushaltswaschmaschinen oft weißes CoilCoating-Blechmaterial verwendet wird. Bei der Herstellung von Haushaltsgeräten wie beispielsweise der Herstellung von Kleingewerbewaschmaschinen werden oftmals geometrisch gleiche Bauteile verwendet, die meist mit einer Pulverlackbeschichtung als Decklack versehen werden.
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Auch bei geometrisch gleichen Bauteilen werden unterschiedliche Werkzeuge zur Herstellung der Seitenwände von Hausgeräten und von Haushaltsgeräten verwendet, da zum Beispiel Waschmaschinen für den Privatbereich meist schon ihre fertige Decklackierung aus einer Nasslackbeschichtung aufweisen, die solche Eigenschaften hat, dass der Decklack die Umformprozesse in dem Werkzeug unbeschadet übersteht. Die Nasslackbeschichtung ist so weich und flexibel, dass sie sich bei den Umformprozessen anpasst und keinen Schaden nimmt. Deshalb können typische Seitenwände für Haushaltsgeräte für den Privatbereich mit Rohlingen hergestellt werden, die schon die endgültige Nasslackbeschichtung als Decklack aufweisen.
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Hausgeräte für beispielsweise den gewerblichen Bereich wie Kleingewerbewaschmaschinen und dergleichen sind hingegen höheren Belastungen ausgesetzt, sodass dort meist keine Nasslackbeschichtung als Decklack eingesetzt wird, sondern eine Pulverlackbeschichtung, die nach dem Umformprozess aufgetragen und eingebrannt wird. Eine derartige Pulverlackbeschichtung ist zu hart und nicht flexibel genug, um die nötigen Umformprozesse unbeschadet zu überstehen. Deshalb werden Seitenwände für Hausgeräte, die für eine Pulverlackbeschichtung vorgesehen sind, vor der Beschichtung umgeformt. Dabei weisen die Rohlinge für die Hausgeräte-Seitenwände meist eine „schmutzige“ Oberfläche auf, die im Wesentlichen aus einem geölten und verzinkten Blech besteht. Das auf der Oberfläche vorhandene Öl wird auch auf das Werkzeug übertragen. Von dem verzinkten Schwarzblech werden auch kleine und kleinste Partikel der Verzinkungsschicht abgerieben und legen sich auf und in dem Werkzeug ab.
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Soll nun anschließend mit dem gleichen Werkzeug ein schon mit einer Nasslackbeschichtung als Decklack versehener Rohling für beispielsweise ein Privatgerät umgeformt werden, so würde die Oberfläche des Rohlings bei dem Umformprozess durch die Schmierstoffreste und den Zinkabrieb auf den Werkzeugoberflächen erheblich verschmutzt. Gegebenenfalls könnte die Oberfläche auch verkratzen.
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Deshalb müssen entweder zwei gleichartige Werkzeuge zur Herstellung der unterschiedlichen Produkte eingesetzt werden oder es muss ein aufwendiger Reinigungsvorgang durchgeführt werden, wenn zuerst das eine und anschließend das andere Produkt hergestellt werden soll.
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Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Hausgerätewandung und eine Hausgerätewandung zur Verfügung zu stellen, wobei es mit einfacheren und/oder kostengünstigeren Mitteln möglich ist, derartige Wandungen herzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die erfindungsgemäße Hausgerätewandung ist Gegenstand des Anspruchs 10. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung einer Hausgerätewandung aus einem Rohling eines Rohlingtyps unter Verwendung wenigstens eines Werkzeugs. Dabei besteht der Rohling im Wesentlichen aus einem Metallsubstrat, auf welches wenigstens eine Verzinkungsschicht aufgetragen ist. Dabei werden folgende Verfahrensschritte in dieser oder einer anderen sinnvollen Reihenfolge durchgeführt:
- - Beschichten der Verzinkungsschicht des Rohlings mit wenigstens einer Primerschicht, falls auf der Verzinkungsschicht noch keine Primerschicht aufgetragen ist.
- - Umformen des mit der Primerschicht beschichteten Rohlings mit dem Werkzeug in wenigstens einem Schritt.
- - Beschichten des umgeformten Rohlings mit einer Pulverlackbeschichtung als Decklack.
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Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile, da es eine einfache und kostengünstige Herstellung sowohl einer Hausgerätewandung als auch einer Haushaltsgerätewandung ermöglicht. Dadurch, dass der mit einer Verzinkungsschicht versehene Rohling mit einer Primerschicht beschichtet wird, falls auf der Verzinkungsschicht noch keine Primerschicht aufgetragen ist, wird eine saubere Oberfläche zur Verfügung gestellt, sodass bei den typischen Umformungen in dem Werkzeug kein Schmutz oder kein Abrieb von dem Rohling auf die Oberfläche des Werkzeugs übertragen werden.
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Die Primerschicht stellt eine saubere Oberfläche zur Verfügung, die bei den Umformprozessen erhalten bleibt und sich mitverformt. Im Anschluss wird nach erfolgter Umformung wenigstens eine Pulverlackbeschichtung als Decklack auf den Rohling aufgetragen.
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Dabei kann der Rohling als Halbzeug betrachtet werden. Der Rohling kann aufgerollt als Coil oder aber plattenförmig oder dergleichen angeliefert werden oder kann gegebenenfalls in einer vorgeschalteten Linie hergestellt werden. Das Werkzeug kann unterschiedliche Einheiten umfassen, die beispielsweise für ein Stanzen und/oder Biegen und/oder Tiefziehen des Metallsubstrats sorgen, sodass aus einem beispielsweise zuvor Plan liegenden Blech nach dem Umformprozess die vollständig dreidimensional ausgebildete Hausgerätewandung entsteht.
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Die Umformung erfolgt mit dem Werkzeug insbesondere spanlos und dreidimensional. Mit der Primerschicht wird das Werkzeug zuverlässig vor Abrieb von der Gerätewandung geschützt. Die Verzinkungsschicht ist insbesondere eine Zink enthaltende Schicht und kann aus reinem Zink oder aus einer Mischung oder einer Legierung oder dergleichen bestehen.
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Mit der Erfindung wird es möglich, mit keiner oder mit einer nur sehr geringen Nachbearbeitung der Oberfläche des Substrats eine fertige Hausgerätewandung zur Verfügung zu stellen. In allen Fällen ist die Primerschicht insbesondere beständig gegen eine alkalische Entfettung.
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Vorzugsweise wird der mit der Primerschicht beschichtete Rohling vor dem Umformen in das Werkzeug eingeführt. Nach dem Umformen durch beispielsweise Stanzen und/oder Biegen wird der umgeformte Rohling dem Werkzeug entnommen. Insbesondere wird das von beispielsweise einem Coil kontinuierlich abgewickelte Blechmaterial dem Werkzeug zugeführt und dort wird ein Rohling ausgestanzt und wie gewünscht umgeformt.
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Es ist möglich, die fertig umgeformten Rohlinge zwischenzulagern und einem separaten Beschichtungsprozess zuzuführen. Möglich ist es auch, dass die dem Werkzeug entnommenen Rohlinge kontinuierlich weitertransportiert werden. Jedenfalls werden die Rohlinge nach dem Umformprozess mit einer Pulverlackbeschichtung versehen, die durch Temperatureinwirkung eingebrannt wird. Die Temperatureinwirkung erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 120 °C und 220 °C, wodurch eine den Ansprüchen genügende und ausreichend harte Decklackschicht erzeugt wird, die den typischen Belastungen bei Kleingewerbemaschinen genügt.
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In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass der Rohling gestanzt und/oder umgebogen und/oder abgekantet und/oder tiefgezogen wird. Es sind auch mehrere aufeinanderfolgende Umformvorgänge möglich.
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In besonders bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens ist es möglich und vorzugsweise jederzeit wahlweise möglich, einen anderen Rohlingtyp zu verarbeiten. Dabei wird auf den Rohling des anderen Typs eine Nasslackbeschichtung als Decklack aufgetragen, bevor der Rohling umgeformt wird. Bei einer solchen Ausgestaltung wird folglich ein Rohling verarbeitet, der zuvor schon mit der finalen Decklackschicht versehen wurde. Eine solche Weiterbildung ist sehr vorteilhaft, da sie eine aufeinanderfolgende oder alternierende Produktion sowohl des einen Rohlingtyps als auch des anderen Rohlingtyps erlaubt. Ein aufwendiges Reinigen des Werkzeugs oder der Anlage ist bei einem Wechsel nicht nötig.
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Mit dem Verfahren ist es auch möglich, eine Seitenwand eines Haushaltgerätes herzustellen. Beispielsweise können Seitenwände von Waschmaschinen, Trocknern, Spülmaschinen, Gargeräten, Kühlschränken oder sonstigen Haushalt- oder Küchengeräten oder dergleichen mehr hergestellt werden.
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Eine erfindungsgemäße Hausgerätewandung wird mit einem Verfahren hergestellt, wie es zuvor beschrieben wurde. Dementsprechend kann auch eine Haushaltgerätewandung hergestellt werden.
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Bei einer Hausgerätewandung ist das Metallsubstrat vorzugsweise wenigstens 50-mal dicker als die Verzinkungsschicht. Besonders bevorzugt ist das Metallsubstrat wenigstens 50-mal dicker als die Primerschicht. Besonders bevorzugt ist es, dass die Verzinkungsschicht zwischen 10 % und 100 % dicker als die Primerschicht ist.
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Mit der Erfindung ist es möglich, Hausgerätewandungen und Haushaltsgerätewandungen mit hochglänzenden dekorativen Oberflächen herzustellen. Eine erfindungsgemäß eingesetzte Primerschicht ermöglicht es, ein Werkzeug sowohl zur Herstellung der Seitenwände von Hausgeräten als auch von Haushaltsgeräten einzusetzen, ohne dass eine aufwendige Reinigung des Werkzeugs nach einem Produktwechsel nötig ist.
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Der Rohling für eine Hausgerätewandung kann in einer Standardlackieranlage mit einer Standard-Pulverlackbeschichtung versehen werden Die Primerschicht ist chemisch und physikalisch beständig, um die Umformung durchzuführen.
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Damit ist eine Abwechslung der Herstellung von Seitenwänden aus weißem CoilCoating-Blechmaterial für zum Beispiel die Seitenwände von Haushaltswaschmaschinen und die Herstellung von geometrisch gleichen Bauteilen für eine nachfolgende Stückpulverung bzw. Pulverlackbeschichtung für zum Beispiel Kleingewerbemaschinen möglich. Dadurch können Kosten für zwei Werkzeuge bzw. für die jeweilige Reinigung eines Werkzeuges eingespart werden, wodurch die Wirtschaftlichkeit deutlich steigt.
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Durch den Einsatz der Primerschicht auf der Verzinkungsschicht werden der Abrieb von Zink und die Ablagerung von Öl oder anderen Schmierstoffresten im Werkzeug verändert.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine rein schematische Darstellung eines Haus- und eines Haushaltgeräts;
- 2 eine rein schematische Darstellung eines Umformvorgangs;
- 3 einen rein schematischen Querschnitt durch einen Rohling für eine Seitenwand eines Hausgeräts; und
- 4 einen rein schematischen Querschnitt durch einen Rohling für eine Seitenwand eines Haushaltgeräts.
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In 1 sind zwei Hausgeräte dargestellt, nämlich links ein Hausgerät 30, wie beispielsweise eine stark schematisch dargestellte Kleingewerbe-Waschmaschine und auf der rechten Seite ist ein Haushaltgerät 10 abgebildet, wie beispielsweise eine Waschmaschine für den Privatbereich. Der grundsätzliche mechanische Aufbau des Gehäuses beider Geräte ist hier ähnlich und vorzugsweise identisch. Insbesondere sind aber die Seitenwände 2 als Hausgerätewandungen 1 geometrisch identisch aufgebaut.
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Während bei dem links abgebildeten Hausgerät 30 die Seitenwand 2 mit einer Pulverlackbeschichtung 14 (vergleiche 3) als Decklack 20 beschichtet ist, so befindet sich auf der Außenseite der Seitenwand 2 des Haushaltgeräts 10 rechts eine hochglänzende und dekorative Nasslackbeschichtung 24 als Decklack. Beide Oberflächen weisen optisch eine hohe Qualität auf. Während die Nasslackbeschichtung 24 den üblicherweise im Privatbereich auftretenden Belastungen in einem genügenden Ausmaß standhält, so ist die Pulverlackbeschichtung 14 des Hausgerätes noch widerstandsfähiger ausgebildet und insgesamt härter, sodass sie den größeren Belastungen im Kleingewerbebereich eine ausreichende Widerstandsfähigkeit entgegensetzt.
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Erfindungsgemäß werden die Seitenwände 2 des Hausgeräts 30 und des Haushaltgeräts 10 an derselben Bearbeitungslinie mit dem gleichen Werkzeug 40 bearbeitet, wie dies schematisch in 2 angedeutet ist.
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2 zeigt das Werkzeug 40 mit hier zwei Werkzeugteilen, die hier ein Stück voneinander entfernt dargestellt sind und in Richtung der Pfeile aufeinanderzufahren können, um einen im Werkzeug enthaltenen Rohling 12 oder 22 derart umzuformen, dass daraus eine geometrisch fertige Seitenwand entsteht.
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Demzufolge wird entweder der Rohlingtyp 13 dem Werkzeug 40 zugeführt, wo aus dem kontinuierlichen oder quasi-kontinuierlichen Rohlingsmaterial einzelne Rohlinge 12 ausgestanzt und umgeformt werden, sodass am Ausgang des Werkzeugs bzw. der Verarbeitungslinie ein fertig geformter Rohling 12 vorliegt, der im Prinzip die Seitenwand 2 eines Hausgeräts bildet.
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Bei der Herstellung von Seitenwänden 2 für Hausgeräte 30 wird der Decklack, also die finale Schicht, aber erst nach der Umformung im Werkzeug an einer konventionellen Pulverlackbeschichtungsanlage aufgetragen. Die Pulverlackbeschichtung bildet nach dem Einbrennen dann den fertigen Decklack 20 in der gewünschten und gegebenenfalls hochglänzenden Qualität. Eine solche Pulverlackbeschichtung 14 als Decklack 20 weist eine für einen Lack erhebliche Härte auf, die den typischerweise auch im Kleingewerbebereich auftretenden Belastungen im ausreichenden Umfange standhält.
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Alternativ dazu kann wunschgemäß jederzeit auch ein Rohlingtyp 23 kontinuierlich oder quasikontinuierlich zugeführt werden, wobei an bzw. in dem Werkzeug 40 dann identische Umformschritte vorgenommen werden. Dabei wird aus dem zugeführten Material ein einzelner Rohling 22 ausgestanzt und wunschgemäß umgeformt, sodass ein im Prinzip geometrisch identischer Rohling 22 das Werkzeug verlässt. Dieser Rohling 22 ist im Unterschied zum Rohling 12 zur Bildung einer Seitenwand 2 eines Haushaltgeräts 10 vorgesehen, weist aber identische geometrische Abmessungen wie der Rohling 12 auf.
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Insbesondere weist der Rohling 22 schon eine zuvor aufgebrachte Nasslackbeschichtung 24 auf (vergleiche 4), sodass der Rohling 22 nach dem Verlassen des Werkzeugs 40 praktisch schon die fertige Seitenwand 2 zur Verfügung stellen kann.
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3 zeigt einen typischen und stark schematischen Querschnitt durch einen Rohling 12 für eine Seitenwand 2 eines Hausgeräts 30. Die Darstellung ist nicht maßstabsgetreu. Der Rohling 12 besteht im Wesentlichen aus einem Metallsubstrat 3, welches hier beidseitig mit einer Verzinkungsschicht 4 versehen ist, um einen zuverlässigen Korrosionsschutz zur Verfügung zu stellen. Auf der späteren Innenseite der Seitenwand 2 kann ein Schutzlack 8 aufgetragen sein, um die Verzinkungsschicht zu schützen und um einen möglichen Abrieb an der Verzinkungsschicht 4 in dem Werkzeug 40 zu vermeiden.
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Auf der Außenseite des Rohlings 12 wird vor der Umformung in dem Werkzeug 40 eine Primerschicht 7 aufgetragen, die so ebenfalls für einen Schutz der Verzinkungsschicht 4 sorgt. Die Primerschicht 7 wird aus möglichen Primerschichten so ausgewählt, dass darauf eine Pulverlackbeschichtung 14 möglich ist und hält. Die Primerschicht 7 schützt die Verzinkungsschicht 4 bzw. die Oberfläche des Werkzeugs 40 zuverlässig vor Beschädigungen und Verschmutzungen. Nach der fertigen Umformung des Rohlings 12 wird die hier gestrichelt dargestellte Pulverlackbeschichtung 40 aufgetragen und eingebrannt. Die Pulverlackbeschichtung 14 stellt den hochglänzenden und dekorativen Decklack für die Seitenwand 2 zur Verfügung.
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4 zeigt einen stark schematischen und ebenfalls nicht maßstäblichen Querschnitt durch einen Rohling 22 des Rohlingstyps 23, der zur Bildung einer Seitenwand für ein Haushaltgerät 10 vorgesehen ist.
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Der Rohling 22 besteht im Wesentlichen ebenfalls aus einem Metallsubstrat 3, welches hier ebenfalls beidseitig mit einer Verzinkungsschicht 4 versehen ist. Auf der Innenseite ist ebenfalls ein Schutzlack 8 vorgesehen. Auf der Außenseite wird aber schon vor der Umformung in dem Werkzeug 40 eine Nasslackbeschichtung 24 aufgetragen. Die Nasslackbeschichtung 24 weist derartige Eigenschaften auf, dass sie die Umformprozesse in dem Werkzeug 40 unbeschadet übersteht, sodass nach der Entnahme des Rohlings 22 aus dem Werkzeug 40 eine im Wesentlichen fertige Seitenwand 2 für ein Haushaltgerät 10 zur Verfügung steht.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es ermöglicht, sowohl Rohlinge 12 als auch 22 unterschiedlicher Rohlingtypen 13, 23 alternativ und/oder nacheinander durch das Werkzeug laufen zu lassen, um je nach Bedarf oder je nach Wunsch unterschiedliche Seitenwände für Haushaltsgeräte 10 oder Hausgeräte 30 herzustellen. Eine aufwendige Reinigung bei einem Produktwechsel ist nicht erforderlich.
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Dadurch, dass die Verzinkungsschicht der Rohlinge 12 durch eine Primerschicht 7 bedeckt wird, bleibt die Oberfläche des Werkzeugs 40 zuverlässig vor Abrieb, Ablagerungen und einem Ölfilm geschützt. Nach der Auftragung der Primerschicht 7 wird das angelieferte Material für die Rohlinge 12 des Rohlingtyps 13 vorzugsweise gereinigt und entfettet, sodass eine Verschmutzung des Werkzeugs zuverlässig verhindert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hausgerätewandung
- 2
- Hausgerätewandung
- 2
- Seitenwand
- 3
- Metallsubstrat
- 4
- Verzinkungsschicht
- 5
- Oberfläche
- 6
- Oberfläche
- 7
- Primerschicht
- 8
- Schutzlack
- 10
- Haushaltgerät
- 12
- Rohling
- 13
- Rohlingtyp
- 14
- Pulverlackbeschichtung
- 20
- Decklack
- 22
- Rohling
- 23
- Rohlingtyp
- 24
- Nasslackbeschichtung
- 30
- Hausgerät
- 40
- Werkzeug
