DE19702267C2 - Automatische Bestimmung des Trocknungsverhaltens von Lacken - Google Patents
Automatische Bestimmung des Trocknungsverhaltens von LackenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
automatischen Bestimmung der Trocknungszeit von Beschichtungsstoffen,
insbesondere der Bestimmung der Klebefreiheit und Staubfreiheit von
Lackbeschichtungen.
Bei der industriellen Beschichtung von Gegenständen benötigen die
Beschichtungsstoffe nach ihrem Aufbringen in der Regel eine Phase der Trocknung. In
dieser Trocknungsphase verdampfen gegebenenfalls enthaltene Lösemittel, und das
Beschichtungsmittel härtet durch chemische Vernetzung aus. Beispiele für
derartige Beschichtungsvorgänge mit einer notwendigen Trocknungsphase finden
sich insbesondere bei der Verwendung von Lacken und Anstrichstoffen, z. B.
Wasserbasislacken und Pulverlack-Slurries.
Die Dauer der Trocknungsphase und die dabei auftretenden Veränderungen der
Beschichtung sind von großer Bedeutung für die Führung eines
Beschichtungsprozesses. Denn solange die Beschichtung noch nicht hinreichend
ausgehärtet ist, verbietet sich in der Regel eine Weiterbearbeitung des Produktes,
da eine Berührung mit anderen Körpern die noch flüssige Schicht entfernen bzw.
verletzen würde und da Schmutz- und Staubpartikel an der frischen Oberfläche
anhaften könnten. Aus diesem Grund ist es bei der Entwicklung neuer
Beschichtungsstoffe, wie z. B. Lacke, und der Auslegung der dafür erforderlichen
Verarbeitungsprozesse von großer Bedeutung, in Laboruntersuchungen mit
definierten, reproduzierbaren Meßergebnissen die Dauer und den Verlauf der
Trocknungsphase genau zu bestimmen. Gerade bei Lacken stehen dabei neben der
reinen Dauer des Trocknungsvorganges die Eigenschaften der Staubfreiheit, der
Klebfreiheit und der Kratzerbildung im Vordergrund. Die beiden ersten
Eigenschaften erfassen dabei im unterschiedlichen Maß die Eigenschaft einer noch
flüssigen Lackschicht, an mit ihr in Berührung geratenen Gegenständen
festzuhalten (kleben). Bei der Kratzerfestigkeit wird dagegen schwerpunktmäßig
die (abnehmende) Fließfähigkeit des aufgebrachten Lackes untersucht.
Obwohl der genauen Kenntnis der genannten Größen bei der Entwicklung von
Lacken eine große Bedeutung zukommt, werden die Tests auf Staubfreiheit und
Klebfreiheit von Lacken nach dem Stand der Technik noch manuell durchgeführt.
Dabei wird zunächst ein Probekörper mit der zu untersuchenden Beschichtung, die
gegebenenfalls auch mehrlagig sein kann, versehen. Bei dem Prüfgegenstand handelt es sich
in der Regel um Blechtafeln von ca. 21 × 30 cm (DIN A4). Ca. 15 Min. nach dem
Aufspritzen des Lackes wird eine derartige Blechtafel an einer Stelle mit einer
kleinen Probe Seesand (ca. 3 bis 4 g) bestreut. Die Tafel wird dann auf eine Höhe
von 30 cm angehoben und im freien Fall fallengelassen, so daß sie mit einer Kante
aufstößt. Man geht davon aus, daß die Staubfreiheit erreicht ist, wenn nach diesem
Aufstoß der zuvor aufgestreut Sand nicht mehr an der Blechtafel anhaftet. Eine
derartige Prüfung wird nach jeweils 15 Min. wiederholt, wobei das
Wiederholungsintervall kurz vor Erreichen der Staubfreiheit auf 5 Min. verkürzt
werden kann. Nachteilig bei dem geschilderten Verfahren zur Bestimmung der
Staubfreiheit ist, daß es komplett manuell auszuführen ist. Hierdurch unterliegt das
Meßergebnis einer großen Variationsbreite, die durch unterschiedliche Routine,
Geschicklichkeit oder Gewohnheit der den Test durchführenden Person erzeugt
wird. Wichtige Parameter, wie die aufgebrachte Sandmenge, die Art ihrer
Aufbringung und die Stärke des Aufstoßes der Blechtafel, sind nicht hinreichend
genau eingegrenzt und reproduzierbar. Die Wahl eines kürzeren
Wiederholungsintervalles der Prüfungen ist subjektiv und hängt von der
Aufmerksamkeit des Testers ab. Ferner bedeutet das wiederholte Aufstoßen der
beschichteten Blechtafel eine starke Beeinflussung der Beschichtung, die diese und
damit auch die zu messende Eigenschaft verändern kann.
Die herkömmliche Bestimmung der Klebfreiheit beginnt ca. 20 Min. nach dem
Erreichen der Staubfreiheit. Hierbei wird die lackierte Blechtafel mit einem ca. 3 cm2
großen Papierblättchen belegt. Das Papier wird mit Hilfe einer
Hartkunststoffplatte mit einem Gewicht von 100 g 1 Min. lang beschwert. Nach
Entfernung des Gewichtes wird geprüft, ob das Papier an der Lackschicht anhaftet.
Eine derartige Prüfung wird in Abständen von 15 Min. wiederholt, wobei sich das
Wiederholungsintervall kurz vor Erreichen der Klebfreiheit (kein Anhaften des
Papiers) auf 5 Min. verkürzen kann. Auch die geschilderte Bestimmung der
Klebfreiheit unterliegt in ihrem Ergebnis aufgrund der manuellen Durchführung des
Testes einer großen Streubreite. Das Auflegen des Papiers und des Gewichtes
sowie das Abziehen des Papiers erfordern einige manuelle Geschicklichkeit. Ferner
ist auf eine genaue Einhaltung der Belastungszeit zu achten. Die manuelle
Durchführung der Tests ist ferner umständlich und zeitaufwendig.
Zur automatischen Bestimmung der Kratzfestigkeit von trocknenden
Beschichtungen ist ein automatisch arbeitendes Gerät bekannt (B. K. Drying
Recorder, Hersteller: The Mickle Laboratory Engineering Co. Ltd., Gomshall, GB).
Hierbei werden vor der Lackierung der Stahlbleche mit dem Basislack 25 mm
breite und 30 cm lange Glasstreifen in Längsrichtung auf die jeweilige Prüftafel
geklebt. Die Prüftafel mitsamt Glasstreifen werden dann mit dem Basislack und
nach einer Ablüftzeit von 30 Minuten mit dem Klarlack beschichtet. Die
Glasstreifen werden entfernt und in einer speziellen Prüfvorrichtung (Drying
recorder) eingespannt. Mit Hilfe des Drying recorders wird nun eine Nadel mit
einem Durchmesser von 1 mm innerhalb von 6 Stunden über den Lack gezogen.
Dabei erscheinen, bedingt durch die Trocknung des Lackes, drei unterschiedliche
Kratzspuren (Phasen). In der ersten Phase dringt die Nadel bis zum Glas durch; der
Lack fließt noch zusammen. In der zweiten Phase ist eine deutliche Kratzspur zu
erkennen; der Lack fließt nicht mehr zusammen. In der dritten Phase dringt die
Nadel nur sehr leicht in die Lackoberfläche ein und hinterläßt nur eine kaum
sichtbare Spur. Als Phasenwechsel wird die Mitte des Übergangs zwischen zwei
eindeutig definierbaren Phasen angegeben.
Nachteilig bei dem beschriebenen Gerät ist zunächst, daß mit ihm kein Test auf
Klebefreiheit und Staubfreiheit durchgeführt werden kann. Zudem ist die
gesonderte Erstellung von beschichteten Glasstreifen umständlich, und die
vorgegebene Trocknungszeit von 6 Std. ist nicht für alle Vorgänge optimal.
Schließlich ist die Beurteilung des Beginns und des Endes einer Kratzspur-Phase
nur schwer durchzuführen und unterliegt somit starken, subjektiven Schwankungen.
Ferner wird in der Veröffentlichung "Drying Studies of Pigmented Alkyd Finishes
Using an Integral Drying Time Recorder" (J. Paint Technol., 1971, 43 (556),
Seite 73-78) ein automatisch arbeitendes Gerät beschrieben, bei dem über eine
feststehende Probeplatte eine Streuvorrichtung für Zellulosepulver und eine
Klebevorrichtung für einen Teststreifen aus Papier geführt werden. Aus der
Streuvorrichtung wird in periodischen Abständen Pulver ausgeworfen, indem mit
der Bewegung der Vorrichtung eine Klinke an einer Zahnstange entlangfährt und
somit Impulse auf den Pulverbehälter überträgt.
Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist indes, daß die Streu- und Klebeeinrichtungen
beweglich gelagert werden müssen, was eine relativ aufwendige Konstruktion
erfordert. Ferner ist an der Streuvorrichtung nachteilig, daß der Auswurf des
Pulvers starken Schwankungen unterliegt, weil sie vom Nachsacken des Pulvers im
Behälter und der Größe des übertragenen Impulses abhängt. Insbesondere hängt
die Menge des Pulvers damit von der Vorschubgeschwindigkeit der Vorrichtung
ab.
Die vorliegende Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, die
Nachteile nach dem Stand der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung und ein
Verfahren für die automatische Bestimmung der Trocknungszeit von Lacken und
Anstrichstoffen zur Verfügung zu stellen, welches weitgehend unabhängig ist von
einer manuellen Ausführung und mit dem insbesondere die Staubfreiheit
der Beschichtung in reproduzierbarer Weise bestimmt werden kann.
Ferner soll mit einer einfachen Erweiterung der Vorrichtung auch die Bestimmung
der Klebfreiheit möglich sein.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, welche folgende Elemente
enthält:
- a) einen linear beweglichen Probenschlitten, in dem die Beschichtungsproben gelagert und transportiert werden,
- b) eine Sand-Streu-Vorrichtung, die oberhalb des Probenschlittens angeordnet ist, und mit der definierte (kleine) Mengen von Sandproben auf die Beschichtungsfläche aufgebracht werden können, wobei die Sand-Streu- Vorrichtung aus einem Trichter besteht, unter dessen Auslaß ein mit dem Probenschlitten mitbewegbarer Lochstreifen angeordnet ist, dessen Löcher Sand aus dem Trichter aufnehmen und nach Weitertransport des Lochstreifens zur Beschichtungsprobe hin abgeben können, wobei die Löcher im Bereich unterhalb des Trichters zur Beschichtungsprobe hin durch eine Platte verschlossen sind.
Die Sand-Streu-Vorrichtung besteht vorzugsweise aus einem Trichter, der den
Sand enthält, und unter dessen Auslaß ein Lochstreifen angeordnet ist. Dieser
Lochstreifen wird mit dem Probenschlitten mitbewegt, so daß in regelmäßigen
Abständen eines seiner Löcher unter den Auslaß des Trichters zu liegen kommt.
Wenn dies der Fall ist, füllt sich das entsprechende Loch mit Sand, der aus dem
Trichter nachrutscht. Beim Weitertransport des Lochstreifens wird zunächst der
Auslaß des Trichters durch den Lochstreifen wieder verschlossen (bis das nächste
Loch erreicht wird). Mit dem Trichter oberhalb des Lochstreifens ist im Bereich
des Trichterauslasses unterhalb des Lochstreifens eine Verschlußplatte verbunden.
Diese Platte verschließt das Loch, welches sich unter dem Trichter befindet, nach
unten hin. Erst bei einem Weiterrücken des Lochstreifens wird dieser Verschluß
durch die (stehenbleibende) Platte wieder freigegeben, und der in dem Loch
befindliche Sand kann durchrutschen auf die Oberfläche der Beschichtungsprobe.
Durch den beschriebenen Mechanismus wird auf einfache Weise sichergestellt, daß
immer gleich große Sandmengen unter gleichbleibenden Bedingungen auf die
Beschichtungsprobe aufgebracht werden. Bedienungsbedingte Abweichungen des
Testergebnisses sind somit ausgeschlossen.
Eine andere Möglichkeit der Realisierung der Sand-Streu-Vorrichtung besteht in
einer Pneumatik, die aus einem Sandvorrat Testmengen des Sandes zur
Beschichtungsoberfläche befördern kann. So kann z. B. über zeitlich gesteuerte
Luftdruck-Impulse Sand aus einem Röhrchen ausgeworfen werden. Das Röhrchen
ist dazu durch eine entlang der Mittelachse verlaufende Wand in zwei Kammern
geteilt, die im oberen Teil des Röhrchens durch vorzeitiges Enden der Trennwand
in Verbindung stehen. Eine der Kammern enthält den Sand und den Luftgeber. Bei
einem Luftdruckimpuls wird Sand hochgeschleudert und gelangt teilweise über die
Trennwand, die ca. 2/3 der Gesamtlänge des Röhrchens ausmacht, in die
benachbarte Kammer. Unterstützend hierbei wirkt der Abschluß des Röhrchens,
welcher z. B. durch ein geneigtes Blech gebildet werden kann, welches den Sand in
die Ableitkammer führt. Die in der Ableitkammer befindliche Sandmenge, die vom
gesamten Sandvorrat abgetrennt ist, kann durchfallen auf die Oberfläche der
Beschichtungsprobe. Bei dieser pneumatischen Realisierung der Sand-Streu-
Vorrichtung kann über die Länge der Luftimpulse die ausgeworfene Sandmenge
bestimmt werden, so daß insbesondere eine gleichbleibende Testmenge verwendet
werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise um weitere Testelemente
erweitert, und zwar um:
- a) eine oberhalb des Probenschlittens angeordnete Klebevorrichtung, mit der ein Teststreifen (z. B. aus Papier) mit definierter Andruckstärke auf die Beschichtungsprobe aufgebracht werden kann;
- b) gegebenenfalls weitere, oberhalb des Probenschlittens angeordnete Instrumente zur testweisen Bearbeitung der Beschichtung, wobei es sich hierbei vorzugsweise um Ritzwerkzeuge handeln kann.
Mit dieser Vorrichtung ist es überraschend möglich, insbesondere die wichtigen
Tests auf Staubfreiheit und Klebfreiheit automatisiert durchzuführen. Da es sich bei
dem Aufstreuen von Sandproben bzw. dem vorsichtigen Andrücken eines
Papierstreifens um Vorgänge handelt, die sehr empfindlich auf Störungen reagieren
und daher mit hoher Präzision durchgeführt werden müssen, war es überraschend,
daß diese dennoch in einer relativ einfachen, für die Laborbenutzung geeigneten
Vorrichtung untergebracht werden konnten. Der einfache Aufbau dieser
Vorrichtung wird insbesondere dadurch möglich, daß die Probeplatten über einen
Schlitten bewegt werden, während die aufwendigeren Testeinrichtungen
feststehend montiert sein können. Die Meßgenauigkeit der Vorrichtung ist sehr
hoch, da alle Messungen gleichzeitig an derselben Proben gemacht werden, so daß
Streuungen im Meßergebnis aufgrund von Abweichungen bei der
Probenbeschichtung von vornherein ausgeschlossen sind.
Staubfreiheit auf der Beschichtungsprobe ist dort erreicht, wo der aufgestreute
Sand sich nicht mehr durch leichte Bearbeitung entfernen läßt. Der Test auf die
Entfernbarkeit des Sandes kann wie bei den üblichen manuellen Tests auf
Staubfreiheit durchgeführt werden. Ebenso können locker aufliegende Sandkörner
mit einem feinen Pinsel entfernt werden. Die Entfernung der Sandkörner ist relativ
robust in ihrem Resultat im Hinblick auf unterschiedliche Ausführung des
Fegevorganges. Es ist daher nicht von Nachteil, wenn das Entfernen der
Sandkörner manuell mit Hilfe eines Pinsels durchgeführt wird. Dabei kann ein
Abfegen der Sandkörner auch erst am Ende des gesamten Testvorganges
durchgeführt werden. Hierdurch tritt eine erhebliche Vereinfachung des Testes ein,
da nicht in regelmäßigen Abständen von 5 bis 15 Min. ein Bearbeitungsschritt an
der Probe vorgenommen werden muß.
Es ist erfindungsgemäß jedoch auch vorgesehen, daß die Entfernung der
Sandkörner automatisch erfolgen kann. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck in
der Vorrichtung, in Bewegungsrichtung der Beschichtungsprobe gesehen, hinter der
Sand-Streu-Vorrichtung eine Anordnung zum automatischen Abfegen oder
Ablasen des aufgebrachten Sandes angeordnet. Über den Abstand dieser
Vorrichtung zur Sand-Streu-Vorrichtung läßt sich steuern, wie lange der Sand
unbeeinflußt auf der Beschichtungsprobe liegen gelassen wird. Gerade im
Zusammenhang mit einem pneumatischen Sandstreuer läßt sich eine
Blasvorrichtung einfach verwirklichen, da ein impulsgesteuerter Luftgeber bereits
vorhanden ist.
Als Antriebseinheit für die Bewegung des Probenschlittens kommt vorzugsweise
ein Synchronmotor in Betracht, welcher die Probe in vorwählbaren Zeitabständen
über eine vorgegebene Distanz befördert. Vorzugsweise können zwei oder mehrere
Tafeln in dem Gerät gleichzeitig geprüft werden. Typische Werte für die
vorwählbare Zeit, innerhalb derer der Probenschlitten vorbewegt wird, sind 3 bis
12 Std.. Die dabei zurückgelegte Distanz beträgt typischerweise 30 bis 40,
vorzugsweise 35 cm.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Klebevorrichtung besteht darin, daß eine
Halbkugel einen Papierstreifen mit gleichbleibender Kraft auf die
Beschichtungsoberfläche drückt. Typische Abmessungen des Papierstreifens sind
2 cm Breite und 30 bis 40 cm Länge. Der Papierstreifen ist dabei nach Möglichkeit
in einer einzigen, offenen Schlaufe gespannt. Dies hat den Vorteil, daß während des
Aufklebevorganges keine nennenswerte Kräfte auftreten, die die Halbkugel von der
Probentafel heben und zur Verfälschung der Meßergebnisse führen könnten.
Letzteres wäre z. B. der Fall, wenn der Papierstreifen während des Meßvorganges
von einer Rolle abgespult werden müßte. Zur Auswertung des Klebetestes wird
nach Abschluß des Trocknungsvorganges der aufgebrachte Papierstreifen von
einem Ende der Probentafeln her langsam abgezogen. Dabei reißt das Papier nur
teilweise von der Oberfläche ab. Es werden drei unterschiedliche
Trocknungsphasen ausgewertet:
- 1. Klebfrei-Naß-Phase: Das Papier versinkt im nassen Lackfilm.
- 2. Klebfrei-Antrocknungs-Phase: Es verbleibt gerade kein Papier mehr auf der Lackoberfläche, jedoch eine Markierung.
- 3. Klebfrei-End-Phase: Es bleibt kein Papier und keine Markierung auf der Lackoberfläche zurück.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit weiteren Geräten zur Erzeugung
definierter Veränderungen in der Beschichtungsoberfläche bestückt sein. Hierbei
kann es sich insbesondere um Ritzinstrumente (Nadeln, Schneiden, Meißel)
handeln. Mit derartigen Geräten wird insbesondere das Kratzerverhalten der
trocknenden Beschichtungsoberfläche geprüft.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zur automatisierten
Bestimmung der Trocknungszeit von Lacken und Anstrichstoffen in einer der oben
beschriebenen Vorrichtungen. Dieses Verfahren enthält folgende Schritte:
- a) Beschichtungsproben, vorzugsweise beschichtete Platten, werden hergestellt und auf dem Probenschlitten befestigt;
- b) die Beschichtungsproben werden mit konstanter Geschwindigkeit unter der Sand-Streu-Vorrichtung und der Klebevorrichtung bewegt;
- c) durch Aufstreuen von Testsand wird eine Spur des Sandes auf der Beschichtungsprobe erzeugt;
- d) ein Teststreifen wird während der Dauer des Testvorganges fortlaufend auf der Beschichtungsprobe aufgebracht;
- e) gegebenenfalls wird mit Ritzwerkzeugen eine Bearbeitung der Beschichtungsoberfläche vorgenommen;
- f) während oder nach Beendigung des Vorschubs des Probenschlittens wird die aufgestreute Sandmenge durch Blasen oder Fegen soweit wie möglich entfernt;
- g) nach Beendigung des Vorschubs des Probenschlittens wird der Teststreifen von der Beschichtung soweit wie möglich abgezogen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Trocknungsverhalten von
Lackbeschichtungen auf einfache und gleichzeitig besonders gut reproduzierbare
Weise geprüft und in Daten erfaßt werden. Wichtig ist insbesondere, daß parallel
eine Prüfung auf Staubfreiheit und Klebfreiheit erfolgt. Zusätzlich kann gegebenenfalls das
Kratzerverhalten der Lackschicht untersucht werden. Manuelle Tätigkeit ist in der
Regel nur zu Beginn des Beschichtungsverfahrens sowie an seinem Ende
erforderlich. Im dazwischen liegenden Zeitraum von mehreren Stunden verläuft das
Testverfahren automatisch.
Bevorzugte Werte für die Vorschubgeschwindigkeit des Probenschlittens bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren liegen zwischen 3 bis 12 cm pro Stunde. Insgesamt
wird der Probenschlitten vorzugsweise über eine Distanz von 20 bis 50 cm,
besonders bevorzugt 30 bis 40 cm bewegt. Der zur Bestimmung der Klebfreiheit
verwendete Teststreifen besteht vorzugsweise aus Papier.
Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Hilfe der Figuren beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht der Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt ein Schema der Klebevorrichtung.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Vorderansicht dargestellt, d. h.,
die Blickrichtung stimmt mit der Bewegungsrichtung des Probenschlittens 1
überein. Auf dem Probenschlitten 1 befindet sich die beschichtete Probe 2. Hierbei
handelt es sich in der Regel um eine Blechtafel in DIN-A4-Größe. Sie kann
typischerweise eine mehrlagige Beschichtung tragen, die z. B. durch Spritzauftrag
erhalten wird. Ein typischer Schichtaufbau besteht aus einer Füllerschicht (z. B.
Glasurit-Epoxi-Füller 801-1552, Schichtdicke 40-50 µm), gefolgt von einer
Schicht Basislack (Schichtdicke ca. 20 µm), und schließlich einer Decklackschicht
(Schichtdicke ca. 50-80 µm). Oberhalb des Probenschlittens 1 bzw. der hierin
eingesetzten Beschichtungsprobe 2 befinden sich die Vorrichtungen zur
Durchführung der Beschichtungstests. Hierbei handelt es sich zunächst um eine
Sand-Streu-Vorrichtung 3. Diese besteht aus einem Trichter 7, welcher den
aufzubringenden Sand enthält. Unterhalb des Trichterauslasses befindet sich ein
Lochstreifen 8. Dieser Lochstreifen 8 erstreckt sich parallel zum Probenschlitten 1
(d. h. senkrecht zur Zeichenebene). Er hat eine typische Länge von 35 cm und einen
Lochdurchmesser von ca. 2,5 mm bei einem Lochabstand von ca. 5 mm. Sobald
sich ein Loch unterhalb des Trichterauslasses befindet, füllt sich dieses Loch mit
Sand. Dieser Sand kann jedoch nicht weiterfallen zur Beschichtungsprobe 2, da der
Lochstreifen 8 nach unten hin durch eine umgreifende Blechplatte 9 verschlossen
ist. Erst bei einer Weiterbewegung des Lochstreifens 8, der sich durch starre
Verbindung mit dem Probenschlitten 1 mit diesem mitbewegt, wird das Loch
zunächst unter dem Trichterauslaß wegbewegt und erreicht sodann den Abschluß
der Verschlußplatte 9. Durch den Weitertransport des Lochstreifens 8 wird somit
die in das Loch eingebrachte Sandmenge freigegeben und fällt nach unten auf die
Beschichtungsprobe 2. Der derart aufgebrachte Sand kann entweder nach kurzem
Verbleib oder erst nach Abschluß des gesamten Testvorganges durch Fegen oder
Blasen soweit wie möglich entfernt werden.
Neben der Sand-Streu-Vorrichtung 3 befindet sich die Klebvorrichtung 4. In dieser
Klebvorrichtung 4 wird ein Teststreifen 5, der vorzugsweise aus Papier besteht, mit
definierter Kraft auf die Beschichtungsoberfläche angedrückt, so daß er dort je
nach Trocknungszustand der Oberfläche anhaftet. Die Klebvorrichtung 4 ist in
Fig. 2 in der Seitenansicht schematisch noch einmal dargestellt. Der Papierstreifen
5 bildet eine große Schlaufe zwischen der vorderen Halterung 12, in der er mittels
eines Magneten 13 befestigt ist, und der hinteren Halterung 11. In die hintere
Halterung 11 ist der Papierstreifen 5 nur mehr oder weniger lose in einen Schlitz
eingesteckt. Aus diesem Schlitz kann er sich nach Beendigung des Klebevorganges
leicht lösen, so daß es hierbei zu keinen zusätzlich auftretenden, unerwünschten
Kräften kommt, die den Klebevorgang stören könnten. Der Papierstreifen 5 wird
unter einer Halbkugel 10 hergeführt, welche ihn mit definierter Auflagekraft auf die
Beschichtungsprobe 2 aufdrückt. Mit der dargestellten Klebevorrichtung läßt sich
der komplizierte und gegen Abweichungen empfindliche Klebevorgang
überraschend einfach und reproduzierbar durchführen.
Neben den beschriebenen Einrichtungen zur Prüfung der Staubfreiheit und der
Klebfreiheit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung noch weitere Instrumente zur
testweisen Bearbeitung der Beschichtungsoberfläche enthalten. In Fig. 1
dargestellt ist beispielhaft ein Ritzinstrument mit einer Nadel 6. Diese Nadel wird
über die Oberfläche geführt und erzeugt dort je nach Trocknungszustand des
Lackes eine mehr oder weniger starke Ritzspur. Diese Ritzspur kann in gleicher
Weise ausgewertet werden, wie bei herkömmlichen Geräten.
Claims (11)
1. Vorrichtung zur automatisierten Bestimmung des Trocknungsverhaltens von
Lacken und Anstrichstoffen, enthaltend:
- a) einen linear beweglichen Probenschlitten (1) für die Aufnahme und den Transport der Beschichtungsproben (2);
- b) eine oberhalb des Probenschlittens (1) angeordnete Sand-Streu- Vorrichtung (3), welche aus einem Trichter (7) besteht, unter dessen Auslaß ein mit dem Probenschlitten (1) mitbewegbarer Lochstreifen (8) angeordnet ist, dessen Löcher Sand aus dem Trichter (7) aufnehmen und nach Weitertransport des Lochstreifens zur Beschichtungsprobe (2) hin abgeben können, wobei die Löcher im Bereich unterhalb des Trichters (7) zur Beschichtungsprobe (2) hin durch eine Platte (9) verschlossen sind.
2. Vorrichtung zur automatisierten Bestimmung des Trocknungsverhaltens von
Lacken und Anstrichstoffen, enthaltend:
- a) einen linear beweglichen Probenschlitten (1) für die Aufnahme und den Transport der Beschichtungsproben (2);
- b) eine oberhalb des Probenschlittens (1) angeordnete Sand-Streu- Vorrichtung (3), welche aus einer Pneumatik besteht, die aus einem Sandvorrat Testmengen des Sandes zur Beschichtungsoberfläche (2) hin befördern kann.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin enthält:
- a) eine oberhalb des Probenschlittens (1) angeordnete Klebevorrichtung (4) zum Andrücken eines Teststreifens (5) auf die Beschichtungsprobe (2);
- b) gegebenenfalls weitere, oberhalb des Probenschlittens (1) angeordnete Instrumente, vorzugsweise Ritzwerkzeuge (6), zur testweisen Bearbeitung der Beschichtung.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß sich in Bewegungsrichtung des
Probenschlittens (1) gesehen hinter der Sand-Streu-Vorrichtung (3) eine
Einrichtung zum automatischen Abfegen des aufgestreuten Sandes befindet.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klebevorrichtung (4) eine
Halbkugel (10) enthält, mit welcher der Teststreifen (5) auf die
Beschichtungsoberfläche (2) aufgedrückt wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Teststreifens (5)
derart in Halterungen (11, 12, 13) angeordnet werden können, daß der
Teststreifen (5) vor und während des Anklebens eine offene Schlaufe bildet.
7. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6 zur
Bestimmung der Staubfreiheit und Klebfreiheit von Lacken und
Anstrichstoffen.
8. Verfahren zur automatisierten Bestimmung des Trocknungsverhaltens von
Lacken und Anstrichstoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß:
- a) Beschichtungsproben (2), vorzugsweise in Form von beschichteten Platten, hergestellt und auf dem Probenschlitten (1) befestigt werden;
- b) die Beschichtungsproben (2) mit konstanter Geschwindigkeit unter der Sand- Streu-Vorrichtung (3) und der Klebevorrichtung (4) in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6 bewegt werden;
- c) eine Spur von aufgestreutem Testsand auf der Beschichtungsprobe (2) erzeugt wird;
- d) ein Teststreifen (5) während der Dauer des Testvorganges fortlaufend auf der Beschichtungsprobe (2) aufgebracht wird;
- e) gegebenenfalls mit Ritzwerkzeugen (6) eine Bearbeitung der Beschichtung erfolgt;
- f) während und/oder nach Beendigung des Vorschubs des Probenschlittens (1) die aufgestreute Sandmenge durch Blasen oder Fegen soweit möglich entfernt wird;
- g) nach Beendigung des Vorschubs des Probenschlittens (1) der Teststreifen (5) abgezogen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub des
Probenschlittens (1) mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 12 cm/Std. erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub des
Probenschlittens (1) über eine Distanz von 20 bis 50 cm, vorzugsweise 30 bis
40 cm, erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8-10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Teststreifen (5) aus Papier
besteht.
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Cited By (3)
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