DE19960919A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung optischer Parameter an flüssigen Medien - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Messung optischer Parameter an flüssigen MedienInfo
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Abstract
Verfahren und Vorrichtung zur Messung optischer, insbesondere farbmetrischer Parameter an flüssigen, farbigen Medien, insbesondere an Naßlacken, bei dem das flüssige, farbige Medium auf einen sich in kontinuierlicher Bewegung befindlichen, walzenförmigen Träger aufgebracht, ein Film aus dem flüssigen, farbigen Medium auf dem sich in kontinuierlicher Bewegung befindlichen walzenförmigen Träger ausgebildet und an dem Film aus dem flüssigen, farbigen Medium optische, insbesondere farbmetrische Parameter gemessen werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung optischer, insbesondere
farbmetrischer Parameter an flüssigen, farbigen Medien, insbesondere an Naßlacken
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
In der Lackindustrie ist es in den verschiedenen Produktions-, Standardisierungs- und
Entwicklungsstufen der Lackherstellung und Lackentwicklung zwecks
Qualitätskontrolle erforderlich, daß an den Lacken optische Messungen durchgeführt
werden. Man erhält so Aussagen darüber, ob die Lacke den geforderten, optischen
Parametern, z. B. der geforderten Farbstärke, entsprechen und kann erforderliche
Korrekturschritte anschließen. Die Messung kann dabei prinzipiell an Naßlacken oder
an applizierten und getrockneten bzw. gehärteten Lacken erfolgen. In der
Lackstandardisierung, z. B. bei der Herstellung von standardisierten Autoreparatur-
Mischlacken oder -Pigmentpasten ist die Messung an applizierten und gehärteten
Lacken, z. B. an beschichteten Blechen, unumgänglich, da diese Methode im
Vergleich zur Messung an Naßlacken das Erscheinungsbild des durch Trocknung oder
Härtung fertiggestellten Lackfilmes erfaßt und es letztlich auf den Farbeindruck des
applizierten Lackes ankommt und nicht auf den des Naßlackes.
Die Messung an applizierten Lacken ist allerdings relativ aufwendig, da im Vorfeld
der Messung zunächst beschichtete Bleche, sogenannte Prüf- oder Mustertafeln erstellt
werden müssen. Dazu muß beispielsweise bei Unifarbtönen zunächst von jedem
Farbton eine Weißlackabmischung hergestellt werden, die dann appliziert und
getrocknet bzw. gehärtet wird. Bei der Standardisierung von Pigmentpasten kommt
als zusätzlicher Arbeitsschritt noch das Auflacken mit entsprechenden Bindemitteln
vor der Applikation hinzu.
Bei bestimmten Anwendungen, wie z. B. bei ersten Prüfschritten in der
Standardisierung oder Lackfertigung sowie zur Abfüllkontrolle, ist es jedoch
ausreichend, zur Ermittlung von Zwischenergebnissen die farbmetrischen Messungen
zunächst am Naßlack vorzunehmen, was wesentlich schneller und kostengünstiger
erfolgen kann als Messungen am applizierten gehärteten Lack. Einsetzbare
Farbmeßgeräte sind bekannt und im Handel erhältlich. Ebenso sind entsprechende
Meßzellen zur Naßlackmessung bekannt. Es handelt sich hierbei beispielsweise um
zylinder- oder quaderförmige Meßküvetten aus Glas, die vor der Meßöffnung des
Farbmeßgerätes plaziert werden. Nachteil dieser einfachen Meßzellen ist, daß die
Genauigkeit der mit ihnen erhaltenen Meßergebnisse unbefriedigend ist,
beispielsweise hervorgerufen durch rasches Absetzen des Lackes in der Küvette oder
durch den Einfluß des Zwischenmediums Glas, beispielsweise auf Grund
physikalischer Wechselwirkungen.
Desweiteren wird in der DE-A-25 31 459 ein Verfahren zur Farbmessung an flüssigen
Lacken beschrieben, wobei der Lack mittels eines Überlaufgefäßes, welches anhebbar
in einem Mischbehälter mit Lack angeordnet ist, aus dem Mischbehälter entnommen
und in den Lack im Überlaufgefäß frischer Lack aus dem Mischbehälter über eine
Leitung eingebracht und die Oberfläche des im Überlaufgefäß befindlichen Lackes
farbmetrisch gemessen wird.
In der DE-A-25 25 701 wird ein weiteres Verfahren zur Farbmessung an flüssigen
Lacken beschrieben. In diesem Verfahren wird ein kontinuierlicher dünner Film aus
dem zu untersuchenden Lack gebildet und ein Abschnitt dieses Filius farbmetrisch
gemessen. Der Lackfilm kann dabei ein mit einer Unterlage wandernder Film oder
ein über eine Unterlage mit laminarer Strömung hinweg wandernder Film sein. Im
ersten Fall handelt es sich bei der Unterlage um eine um eine horizontale Achse
drehbare Meßscheibe, im zweiten Fall um einen plattenförmigen Körper mit etwa
senkrecht stehender Oberfläche. In beiden Fällen wird der Lack mittels eines
Gießkastens mit Austrittspalt auf die jeweilige Unterlage aufgebracht. Nachteilig an
diesem Verfahren ist im Falle der Verwendung einer drehbaren Meßscheibe, daß mit
einer akzeptablen Scheibengröße nur dann gearbeitet werden kann, wenn
Farbmeßgeräte eingesetzt werden, die eine mehr seitlich am Gehäuse angeordnete
Meßöffnung aufweisen. Bei Farbmeßgeräten mit mittig angeordneten Meßöffnungen
müssen extrem große Scheiben eingesetzt werden. Im. Falle der Verwendung des
senkrecht stehenden plattenförmigen Körpers kann es aufgrund der fehlenden
Scherung zu Flokkulationseffekten kommen. Ebenso müssen der Einfluß der
Schwerkraft und die damit verbundenen Nachteile in Kauf genommen werden. So
kann beispielsweise nur mit Naßlackschichtdicken oberhalb der Ablaufgrenze
gearbeitet werden.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur Messung optischer,
insbesondere farbmetrischer Parameter an flüssigen, farbigen Medien, insbesondere
an Naßlacken, bereitzustellen, welches eine schnelle und effektive Messung der
optischen Parameter ermöglicht und welches gleichzeitig eine beispielsweise zur
Qualitätskontrolle erforderliche Meßgenauigkeit gewährleistet. Das Verfahren soll so
gestaltet sein, daß Meßgeräte mit beliebiger Anordnung der Meßöffnung optimal
einsetzbar sind.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Messung optischer, insbesondere
farbmetrischer Parameter an flüssigen, farbigen Medien, insbesondere an Naßlacken,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das flüssige, farbige Medium auf einen sich
in kontinuierlicher Bewegung befindlichen, walzenförmigen Träger aufgebracht, ein
Film aus dem flüssigen, farbigen Medium auf dem sich in kontinuierlicher Bewegung
befindlichen walzenförmigen Träger ausgebildet und an dem Film aus dem flüssigen,
farbigen Medium optische, insbesondere farbmetische Parameter gemessen werden.
Als zu messende optische Parameter kommen beispielsweise Helligkeit und
farbmetrische Parameter, wie Farbstärke oder Farbabstand in Frage.
Bei den flüssigen, farbigen Medien handelt es sich insbesondere um flüssige Lacke.
Im folgenden soll daher zur Vereinfachung immer der Begriff Lack verwendet
werden, wobei jedoch in diesen Begriff grundsätzliclh auch andere flüssige Medien
einbezogen sein sollen.
Das Aufbringen des Lackes auf den walzenförmigen (zylinderförmigen) Träger, im
folgenden kurz Walze genannt, kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen,
beispielsweise durch Aufgießen, Aufspritzen, Aufwalzen, Aufrakeln oder Aufpinseln.
Bevorzugt erfolgt es mittels Aufgießen oder Aufrakeln. Das kann mittels einer
geeigneten Vorrichtung, beispielsweise mittels einer Küvette oder eines Kastenrakels
geschehen.
Nach dem Aufbringen des Lackes auf die Walze kann die Messung erfolgen. Um das
Meßgerät vor Lackverunreinigungen zu schützen, wird die Walze bevorzugt erst kurz
vor der Messung direkt vor der Meßöffnung eines entsprechenden Meßgerätes
positioniert. Ebenso ist es aber möglich Walze und Meßgerät in dem zur Messung
erforderlichen Abstand miteinander zu verbinden und in dieser Position den Lack
aufzubringen.
Im folgenden soll das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben werden.
In einem ersten Verfahrensschritt wird der Lack in geeigneter Weise auf die sich
bereits in rotierender Bewegung befindliche Walze aufgebracht. Die Walze ist
bevorzugt horizontal oder vertikal bezüglich der Meßöffnung des Meßgerätes
angeordnet. Die horizontale Anordnung kann z. B. bei sehr hochviskosen
Lackmaterialien eingesetzt werden. Im Allgemeinen ist jedoch die vertikale
Anordnung bevorzugt. Die Walze wird mit einem von einer Antriebsvorrichtung
antreibbaren Getriebe in rotierende Bewegung versetzt.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren als Träger für den Lack einzusetzende Walze
kann in verschiedenen Ausführungsformen vorliegen. Zum Beispiel kann es sich bei
der Walze um einen Hohlzylinder mit variabler Wandstärke oder einen
Vollkörperzylinder, wobei ein Vollkörperzylinder aus Gewichtsgründen im Inneren
ausgespart sein kann, handeln. Die Walze besteht bevorzugt aus Metall, besonders
bevorzugt aus Edelstahl. Die Abmessungen der Walze können innerhalb gewisser
Grenzen variabel gestaltet werden. Die Breite des Walzenzylinders richtet sich
beispielsweise nach Art und Größe von Meßgerät, insbesondere Farbmeßgerät und
Meßöffnung. Die Walze mit dem aufgebrachten Lackfilm wird vor der Meßöffnung
des entsprechenden Meßgerätes positioniert. Der Lackfilm soll in seiner Breite die
Meßöffnung und bevorzugt auch die Umgebung der Meßöffnung abdecken. Die Breite
des Lackfilms wird dabei wiederum beispielsweise von Größe und Aufbau der
Vorrichtung, mit der der Lack auf die Walze gebracht werden kann, bestimmt. Auf
die Ausgestaltung dieser bevorzugt einzusetzenden Vorrichtung wird nachfolgend
noch detailliert eingegangen. Die Breite der Walze soll solche Maße aufweisen, daß
beidseitig neben dem auf der Walze ausgebildeten Lackfilm lackfilmfreie Bereiche der
Walze, verbleiben. Beispielsweise sollen auf jeder Seite etwa 5 bis 30%, bezogen auf
die Breite des Naßlackfilms, an freier Walzenfläche verbleiben. Der Durchmesser der
Walze soll bevorzugt so gewählt werden, daß die Krümmung des Zylinders bezogen
auf die Größe des Meßfleckes vernachlässigt werden kann, so daß man von einer
ebenen Fläche innerhalb des Meßfleckes ausgehen kann.
Die Größe des vom Meßgerät erfaßten Meßfleckes kann bei verschiedenen
Meßgeräten, insbesondere bei Farbmeßgeräten unterschiedlich sein und hängt
beispielsweise davon ab, ob unifarbene Lacke (mit Absorptionspigmenten pigmentierte
Lacke) oder Effektlacke (mit plättchenförmigen Memlleffektpigmenten pigmentierte
Lacke) gemessen werden sollen. Beispielsweise kann man bei der Messung von
unifarbenen Lacken von einer ebenen Fläche innerhalb des Meßfleckes ausgehen bei
einem Walzendurchmesser von beispielsweise größer/gleich 15 cm, bevorzugt
größer/gleich 20 cm. Nach oben ist der Walzendurclunesser beispielsweise dadurch
begrenzt, daß, auf den aufgebrachten Naßlackfilm bezogen, nicht zu große
Verdunstungsflächen entstehen sollen. Vorzugsweise kann der Walzendurchmesser 18
bis 30 cm betragen.
Das Aufbringen des Lackes auf die rotierende Walze kann wie vorstehend bereits
genannt, bevorzugt mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung zur Aufnahme des zu
messenden Lackes, besonders bevorzugt eines Behälters in Form einer Küvette
erfolgen. Der Behälter kann an jeder beliebigen Stelle des Walzenumfanges
angeordnet sein. Er kann sich z. B. auf der gleichen Seite der Walze wie das
Meßgerät befinden, d. h. in unmittelbarer Nähe des Meßgerätes, er kann sich jedoch
auch weiter entfernt vom Meßgerät befinden, z. B. auf der entgegengesetzten Seite der
Walze. Bevorzugt befindet sich der Behälter auf der entgegengesetzten Seite der
Walze, so daß sich Meßgerät und Behälter im wesentlichen in einem Abstand
voneinander befinden, der in etwa dem Walzendurchmesser entspricht. Durch
letzgenannte Anordnung können eventuell durch den Lackauftrag hervorgerufene
Verschmutzungen des Farbmeßgerätes und speziell der Meßöffnung vermieden
werden.
Ein bevorzugt geeigneter Behälter zum Aufbringen des Lackes weist eine
Einfüllöffnung für den Lack und eine Austrittsöffnung auf, über die der Lack auf die
Walze gelangen kann. Bevorzugt handelt es sich bei der Austrittsöffnung um eine
spaltförmige Austrittsöffnung. Bei dem Behälter kann es sich beispielsweise um eine
Küvette handeln, die vorzugsweise etwa würfel- oder quaderförmig ausgebildet ist.
Die Küvette kann oben offen oder geschlossen sein. Es muß sich jedoch in der
Küvette eine geeignete Einfüllöffnung zum Einfüllen des Lackmaterials befinden.
Bevorzugt wird daher eine würfel- oder quaderförmige an der Deckseite offene
Küvette mit einer spaltförmigen Austrittsöffnung verwendet.
Im folgenden soll bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens
insbesondere auf die bevorzugte Ausführungsform mit einer vertikal vor der
Meßöffnung des Farbmeßgerätes angeordneten Walze und mit einer Küvette als
Auftragsvorrichtung Bezug genommen werden.
Damit der Lack auf die Walze gelangen kann, wird die Küvette zunächst dicht an die
Walze herangeführt. Um die Küvette paßgenau an die Walze heranführen und mit ihr
in Berührung bringen zu können, weist die Küvette bevorzugt auf einer ihrer
vertikalen Begrenzungsflächen eine der Walzenkrümmung angepaßte Krümmung auf.
Die spaltförmige Öffnung, über die das Lackmaterial aus der Küvette auf die Walze
gelangen kann, befindet sich vorzugsweise an der Kante zwischen der Bodenfläche
und der gekrümmten Küvettenbegrenzungsfläche. Die spaltförmige Öffnung erstreckt
sich dabei über die gesamte Innenbreite der Küvette. Auf die Küvettenwände erstreckt
sich die spaltförmige Öffnung jedoch nicht. Die spaltförmige Öffnung weist in ihrer
gesamten Längsausdehnung die gleiche Spaltbreite auf. Bevorzugt ist die Küvette so
ausgestaltet, daß sie an ihrer der Walze zugewandten Seite vollständig offen ist. In
diesem Fall weisen dann die der Walze zugewandten Seitenwände an ihrer
Schmalseite eine der Walzenkrümmung angepasste Krümmung auf und liegen an der
Walze an.
Die spaltförmige Öffnung in der Küvette kann beispielsweise realisiert werden, indem
der Boden der Küvette einen geeigneten Abstand von der Walze aufweist. In diesem
bevorzugten Fall einer auf ihrer der Walze zugewandten Seite offenen Küvette wird
der Austrittsspalt durch die Walze und den Boden der Küvette begrenzt.
Im vorstehend genannten Fall wird die Küvette so an die Walze herangeführt und mit
ihr in Berührung gebracht, daß die Seitenwände mit ihrer gekrümmten Schmalseite an
der Walze bündig anliegen. Dabei kann die Küvette vorzugsweise mittels einer
Haltevorrichung und/oder durch geeignete Stellelemente, z. B. Federelemente, in der
gewünschten Position gehalten werden.
Da das Lackmaterial über die spaltförmige Öffnung im Bodenbereich der Küvette auf
die Walze gelangt, entspricht die Spaltlänge der Breite des auf der Walze
ausgebildeten Naßlackfilms und die Spaltbreite entspricht der aufgebrachten
Naßfilmschichtdicke. Die Spaltbreite wird so bemessen, daß die erforderliche
Schichtdicke daraus resultiert.
Aus dem vorstehend gesagten ergibt sich, daß Walzen- und Küvettengröße
vorteilhafterweise aneinander angepaßt sind. Die Breite der Küvette soll vorzugsweise
etwa 40 bis 90%, besonders bevorzugt 50 bis 80% der Breite des Walzenzylinders
betragen.
Die Küvette kann aus verschiedenen Materialien, z. B. aus Kunststoff oder aus Metall
gefertigt sein. Als Kunststoffe kommen dabei z. B. Polypropylen, Polyethylen,
Polycarbonat, Polyethylenterephthalat oder Polyamid einzeln oder in Mischung in
Frage. Als Metalle kommen z. B. Aluminium, Kupfer, Zink oder auch
Metalllegierungen wie Kupfer- oder Aluminiumlegierungen, z. B. Messing in Frage.
Bevorzugt besteht die Küvette jedoch aus Kunststoff. Besonders bevorzugt kann der
Boden der Kunststoffküvette aus Metall oder einer Metalllegierung bestehen,
beispielsweise den vorstehend genannten. Bevorzugt kann der Boden aus Kupfer oder
Messing sein. Bei Einsatz eines Bodens aus Metall oder einer Metalllegierung ist eine
besonders exakte Kanteneinstellung der spaltförmigen Öffnung der Küvette und damit
der Schichtdicke des Naßlackfilmes möglich.
Die Walze wird mit Hilfe eines Motors in rotierende Bewegung versetzt. Die
Drehgeschwindigkeit der Walze hängt auch vom gewählten Walzendurchmesser ab.
Die Drehgeschwindigkeit kann beispielsweise zwischen 40 und 120 U/min liegen. Gut
bewährt haben sich bei Walzendurchmessern von beispielsweise 18 bis 25 cm
Drehgeschwindigkeiten zwischen 60 bis 80 U/min. Bei vertikaler Anordnung der
Walze vor der Meßöffnung wird die Rotationsrichtung bevorzugt so ausgewählt, daß
der Lack unter Ausnutzung der Schwerkraft auf die Walze gelangen kann.
Erst wenn die Küvette in entsprechender Weise an die rotierende Walze herangeführt
wurde, kann das Lackmaterial in die Küvette eingefüllt werden. Durch die
spaltförmige Öffnung im Boden der Küvette fließt das Lackmaterial augenblicklich auf
die rotierende Walze und wird durch die Drehbewegung auf der Walzenoberfläche
verteilt. Es bildet sich ein geschlossener Film über den gesamten Umfang der Walze
aus, der in seiner Breite der Länge der spaltförmigen Öffnung entspricht.
Die Walze verbleibt vorerst solange in Drehbewegung, bis sich ein gleichmäßiger
blasenfreier Film auf der Walzenoberfläche ausgebildet hat. Als vorteihaft hat es sich
erwiesen, die Walze z. B. 0,5 bis 3 Minuten in Drehbewegung zu belassen. Die
Schichtdicke des auf die rotierende Walze aufgebrachten Naßlackfilmes wird über die
Breite der spaltförmigen Öffnung in der Küvette bzw. durch den Abstand zwischen
Küvette und Walze eingestellt. Es können beispielsweise Schichtdicken von 0,2 bis
4,0 mm eingestellt werden. Als günstig haben sich beispielsweise Schichtdicken von
0,3 bis 2,0 mm, bevorzugt von 0,5 bis 1,0 mm erwiesen.
Sobald sich ein gleichmäßiger blasenfreier Film auf der Walzenoberfläche ausgebildet
hat, wird, gegebenenfalls nach einer kurzen Ruhephase, die Walze oder bevorzugt die
gesamte Einheit aus Küvette und Walze mit dem auf der Walze ausgebildeten
Naßlackfilm, beispielsweise mittels einer beweglich gelagerten geeigneten
Vorrichtung, an die Meßöffnung des Meßgerätes, insbesondere des Farbmeßgerätes
herangeführt und die Messung durchgeführt; selbstverständlich kann auch das
Meßgerät an die Walze herangeführt werden. Der Abstand zur Meßöffnung des
Meßgerätes kann vorzugsweise durch geeignete Anschlagelemente eingestellt werden.
Es hat sich als günstig erwiesen, den Abstand so einzustellen, daß er etwa 1 bis 4 mm
größer ist als die Spaltbreite bzw. die Schichtdicke des Naßlackfilms. Die optische
Messung kann bei stillstehender oder in Bewegung befindlicher Walze durchgeführt
werden. Vorzugsweise wird die Messung an der rotierenden Walze vorgenommen,
um unnötige Verunreinigungen durch abtropfenden Lack zu vermeiden.
Als Meßgeräte können übliche Meßgeräte zur Bestimmung optischer Parameter, wie
sie im Handel erhältlich und dem Fachmann bekannt sind, eingesetzt werden. Als
Farbmeßgeräte können übliche zur Bestimmung von Remissionskurven geeignete
Meßgeräte eingesetzt werden. Beispiele für einsetzbare Farbmeßgeräte sind das SF
600+ (Fa. Datacolor International) und das X-Rite MA 58 (Fa. X-Rite). Als
auswertbare, farbmetrische Parameter werden z. B. Farbstärke undl oder Farbabstand
erhalten. Die Auswertung kann rechnergestützt erfolgen. Die ermittelten Parameter
werden mit den entsprechenden Werten einer Vorlage, z. B. eines Freigabemusters,
verglichen. Dazu werden die entsprechenden Parameter der Vorlage in analoger
Weise wie die der zu messenden Lackprobe gemessen und verglichen, wobei ebenfalls
rechnergestützt ausgewertet werden kann. Auf Einzelheiten farbmetrischer Messungen
muß hier nicht näher eingegangen werden. Sie sind dem Fachmann bekannt.
Grundlagen und Prinzipien der Farbmessung sowie dazu geeigneter Farbmeßgeräte
sind beispielsweise beschrieben in Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg
Thieme Verlag 1998, S. 220, 221, 223 und in Hans G. Völz, Industrielle
Farbprüfung, VCH Verlagsgesellschaft mbH 1990.
Nach der Messung wird die Walze oder im bevorzugten Fall die Einheit aus Walze
und Küvette vorteihafterweise wieder vom Meßgerät oder umgekehrt entfernt und es
kann eine Reinigung erfolgen. Vorteilhaft ist es, die Walze auch während des
Reinigungsvorganges weiterhin in Rotation zu belassen, um Verunreinigungen durch
abtropfenden Lack zu vermeiden. Die Reinigung der Walze kann beispielsweise durch
Abstreifen des Lackfihnes mit einer mit einer Abstreifkante versehenen
Absaugeinrichtung in Kombination mit Lösemitteln erfolgen. Die Reinigung der
Küvette kann beispielsweise durch Aussaugen des Lackmaterials mit einer
Vakuumpumpe und weitere Reinigung mittels Ultraschall erfolgen. Um während des
gesamten Prozesses eventuell auftretende Lackspritzer oder Lacktropfen aufzufangen,
ist es vorteilhaft eine unter Walze und Küvette angeordnete Abtropfeinrichtung, z. B.
eine Abtropfwanne, zu verwenden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens, die als Meßkopf für entsprechende Meßgeräte,
insbesondere Farbmeßgeräte verwendet werden kann. Die Erfindung betrifft somit
auch eine Vorrichtung mit deren Hilfe optische, insbesondere farbmetrische Parameter
an flüssigen, farbigen Medien, insbesondere an Naßlacken, gemessen werden können.
Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen antreibbaren zylinderförmigen
Träger, auf dem aus einem farbigen, flüssigen Medium ein Film ausgebildet werden
kann, einen Behälter zur Aufnahme des zu messenden farbigen flüssigen Mediums,
mit dessen Hilfe das farbige, flüssige Medium auf den antreibbaren, zylinderförmigen
Träger aufgebracht werden kann, einer Antriebsvorrichtung und einem Getriebe für
die kontinuierliche Bewegung des zylinderförmigen Trägers und gegebenenfalls
verbindenden Elementen, die den zylinderförmigen Träger, den Behälter sowie die
weiteren Bestandteile der Vorrichtung miteinander verbinden.
Der antreibbare, zylinderförmige Träger und der Behälter mit dessen Hilfe das zu
messende farbige, flüssige Medium auf den antreibbaren, zylinderförmigen Träger
aufgebracht werden kann, weisen die vorstehend bei der Erläuterung des
erfindunsgemäßen Verfahrens bereits beschriebenen bevorzugten
Ausgestaltungsmerkmale auf. Im weiteren sollen auch bei der Beschreibung der
Vorrichtung für den zylinderförmigen Träger der Begriff Walze und für das farbige
flüssige Medium der Begriff Lack verwendet werden. Bevorzugt ist die Walze
innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung so angeordnet, daß sich eine vertikale
Anordnung der Walze vor dem Meßgerät ergibt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
befindet sich der Behälter in einer Haltevorrichtung, die mit einer Trägerplatte, auf
der Motor, Getriebe und Walze angeordnet sind, verbunden ist. Die Haltevorrichtung
weist Stellelemente auf, mit Hilfe derer der Behälter in direktem Kontakt mit der
Walze positioniert werden kann. Als Stellelemente können z. B. Federelemente
eingesetzt werden, die den Behälter mit einem leichten Druck an die Walze pressen.
Der Anpressdruck darf jedoch nur so groß sein, daß die Rotationsbewegung der
Walze dadurch nicht gebremst wird. Die Motor/Getriebe-Walzen-Einheit ist bevorzugt
auf einer beweglichen Trägerplatte angeordnet, mit deren Hilfe der gesamte Meßkopf
an das Meßgerät herangeführt werden kann. Die bewegliche Trägerplatte, z. B. eine
Metallplatte, kann beispielsweise auf Schienen oder Rollen gelagert sein.
Fig. 1 stellt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.
Fig. 2 stellt eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dar.
In den Figuren stellen 1 eine antreibbare Walze aus einem ausgesparten
Vollkörperzylinder mit Zylinderkern, 2 eine Küvette zur Aufnahme des zu messenden
Lackes mit einer spaltförmigen Öffnung 3, über die der Lack auf die antreibbare
Walze 1 gelangen kann, und 4 eine Motor/Getriebe-Einheit mit einem Gehäuse 5 dar.
Die Küvette 2 wird in einer Halterung 6 durch Federelemente 7 an der Walze 1
positioniert. Die Halterung 6 ist mit einer Trägerplatte 8 verbunden. Walze 1,
Küvette 2, Halterung 6 und Motor/Getriebe-Einheit 4 sind auf der Trägerplatte 8
angeordnet. Die Trägerplatte 8 kann über Schienenelemente 9 bewegt und vor dem
Meßgerät 10 mit der Meßöffnung 11 positioniert werden. Die Schienenelemente 9
sind über die lösbare Verbindung 12 mit dem Meßgerät 10 verbunden. Unter der
Walze 1 ist auf der Trägerplatte 8 eine Abtropfwanne 13 zum Auffangen abtropfenden
Lackes angeordnet. Zur besseren Handhabung weist die Küvette 2 einen Griff 14 auf.
Das Farbmeßgerät 10, der gesamte Meßkopf auf der Trägerplatte 8 und die
Schienenelemente 9 sind auf einer Grundplatte 15 lösbar angeordnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung optischer Parameter an insbesondere
Naßlacken unterliegt keinerlei Beschränkungen hinsichtlich der Art der Lacke. Es ist
einsetzbar zur Messung optischer, insbesondere farbmetrischer Parameter an
beliebigen Lacken. Bei den Lacken kann es sich beispielsweise um mit
Absorptionspigmenten pigmentierte farbgebende Lacke, sogenannte Unilacke, um mit
Metallpigmenten, z. B. Aluminiumpigmenten und gegebenenfalls weiteren Pigmenten
pigmentierte Metalleffektlacke oder um mit Interferenzpigmenten oder beliebigen
weiteren Effektpigmenten pigmentierte Effektlacke handeln. In den Lacken können
beliebige Pigmente miteinander kombiniert vorliegen. Die Messungen können sowohl
an lösemittelbasierenden als auch wasserbasierenden Lacken durchgeführt werden.
Die weitere Zusammensetzung der Lacke, z. B. bezüglich der Bindemittel, Additive
und sonstiger Lackbestandteile, ist unkritisch. Die Lacke müssen lediglich so
beschaffen sein, daß ein problemloses Aufbringen auf den zylinderförmigen Träger
möglich ist und die Ausbildung eines homogenen Filmes gewährleistet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Naßlackmessung ermöglicht es, unabhängig
vom verwendeten Farbmeßgerät, insbesondere unabhängig von der Anordnung der
Meßöffnung am Farbmeßgerät, farbmetrische Messungen an Naßlacken schnell und
effektiv mit der erforderlichen Meßgenauigkeit durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in der Lackindustrie Anwendung finden
sowohl bei der Qualitätssicherung in der Lackfertigung und Lackstandardisierung als
auch in den verschiedenen Entwicklungsstufen der Lackentwicklung. Insbesondere
findet es Anwendung zur Auswertung von Zwischenergebnissen bei Tönprozessen in
der Lackfertigung und Lackstandardisierung, beispielsweise bei der Herstellung von
standardisierten Mischlacken oder standardisierten Pigmentpasten. Hierbei werden
jeweils Zwischenwerte bestimmt, die noch relativ weit vom Endergebnis entfernt
liegen und daher rasch und effektiv, jedoch mit der erforderlichen Genauigkeit
ermittelbar sein sollen.
Ebenso ist eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise auch
im Bereich der Druckfarben möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind natürlich prinzipiell auch in
beliebigen anderen Anwendungsbereichen anwendbar, wo generell optische und
insbesondere farbmetrische Messungen an farbigen, flüssigen Medien erforderlich
sind.
Claims (10)
1. Verfahren zur Messung optischer Parameter an:flüssigen, farbigen Medien,
dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige, farbige Medium auf einen sich in
kontinuierlicher Bewegung befindlichen, walzenförmigen Träger aufgebracht, ein
Film aus dem flüssigen, farbigen Medium auf dem sich in kontinuierlicher
Bewegung befindlichen walzenförmigen Träger ausgebildet und an dem Film aus
dem flüssigen, farbigen Medium optische Parameter unter Verwendung üblicher
optischer Meßeinrichtungen gemessen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zu messende
optische Parameter Helligkeit und/oder farbmetrische Parameter gemessen
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als farbmetrische
Parameter Farbstärke und/oder Farbabstand gemessen werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß als flüssige, farbige Medien flüssige Lacke gemessen werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Messung an dem bewegten oder stehenden walzenförmigen Träger
durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet,
daß der walzenförmige Träger horizontal oder vertikal vor dem Meßgerät
angeordnet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der walzenförmige Träger nach Ausbildung eines gleichmäßigen,
blasenfreien Films auf seiner Oberfläche an die Meßöffnung des Meßgerätes
herangeführt wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
7, gekennzeichnet durch einen drehbaren walzenförmigen Träger (1), einen
Behälter (2) zur Aufnahme eines zu messenden farbigen, flüssigen Mediums, mit
einer Öffnung (3), die so ausgebildet ist, daß auf der Oberfläche des
walzenförmigen Trägers (1) aus einem in dem Behälter (2) enthaltenen farbigen,
flüssigen Medium ein Film ausgebildet werden kann, einer Antriebsvorrichtung
für die kontinuierliche Drehung des walzenförmigen Trägers (1) und
gegebenenfalls verbindenden Elementen zwischen dem walzenförmigen Träger
(1) und dem Behälter (2).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Behälter (2)
in einer Halterung (6) befindet, die mit einer Trägerplatte (8), auf der der Motor
(4) und der walzenförmige Träger (1) angeordnet sind, verbunden ist und die
Halterung (6) Stellelemente (7) aufweist, mit Hilfe derer der Behälter (2) in
direkten Kontakt mit dem walzenförmigen Träger (1) positioniert werden kann.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Trägerplatte (8) auf Schienen oder Rollen beweglich ausgebildet ist.
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