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" Perfectionnements aux procédés et appareillages pour le traitement en grandes séries d'articles en tôle tels que des carrosseries de véhicules ".
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La présente invention est relative à des procédés et appareillages pour le traitement en grandes séries d'articles en tôle , telsue des carrosseries de véhi- cules, en vue de les nettoyer, de les protéger contre la rouille et de leur appliquer une couche de peinture de fond ou de base.
Un des procédés actuels de traitement des carrosse- ries de véhicules , en vue de les nettoyer, de les proté- ger contre la rouille et de leur appliquer une couche de peinture de base ou de fond, est décrit dans la demande de brevet belge n 373.113. Suivant ce procédé, la carrosserie est animée d'un mouvement de rotation, autour d'un axe horizontal , disposé longitudinalement par rapport à la carrosserie, et est soumise simultané- ment à une progression latérale à travers les différents bains de traitement.
La présente invention se propose principalement de réduire la quantité de liquide de traitement utilisée à un moment donné, d'améliorer l'égouttage de la carrosse- rie avant qu'elle ne traverse les fours de séchage,dans lesquels la couche de fond est cuite, et en général de faire passer la carrosserie par les stades de traitement voulus, de façon qu'elle puisse immédiatement être amenée dans les loges ou chambres de pulvérisation, et de façon que l'entièreté de chaque carrosserie soit d'un accès facile aux opérateurs se trouvant dans les chambres de pulvérisation.
Le procédé ; suivant l'invention de traitement en grandes séries d'articles en tôle, tels que carrosseries de véhicules, en vue de les nettoyer, de les protéger contre la rouille et de les revêtir d'une couche de pein- ture de fond ou de base, est caractérisé en ce qu'on
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suspend la carrosserie à un niveau tel qu'elle puisse être partiellement immergée dans les bains de traitement ) on fait subir à cette carrosserie une rotation autour d'un axe longitudinal la traversant,en sorte qu'elle est ainsi pro- gressivement revêtue d'un enduit /et on la fait simultané- ment progresser dans le sens de la longueur en l'inclinant dans le sens de sa longueur, au moment où elle entre dans chaque bain de traitement et quitte celui-ci.
L'appareillage suivant l'invention, permettant de net- toyer , de protéger contre la rouille et de revêtir d'une couche de fond des articles en tôle tels qu'une carrosse- rie de véhicule, comprend en combinaison une série de cu- ves de traitement, un rail aérien disposé au-dessus de l'axe ou ligne médiane des cuves, des groupes de roues agencées pour rouler, le long du rail, un arbre suspendu sous le rail à chacun des groupes de roues précités et s'étendant longitudinalement par rapport audit rail et un dispositif communiquant un mouvement de rotation à chaque arbre, conséquemment à la progression des groupes de roues, lorsque chacun d'eux passe au-dessus de la sé- rie de cuves, le rail précité étant incurvé dans un plan vertical , de façon à incliner chaque arbre par rapport aux cuves, lorsque cet arbre passe au-dessus des extrémités des cuves,
de sorte que chaque carrosserie de véhicule placée longitudinalement sur un arbre peut être successive- ment plongée dans les diverses cuves et retirée de celles-ci, tout en avançant avec l'arbre et en étant simultanément animée d'un mouvement de rotation autour de l'axe longitudinal constitué par cet arbre.
Une barre ou poutre, de préférence fourchue à chacune de ses extrémités, est suspendue à chaque groupe de roues et l'arbre précité correspondant est suspendu à cette barre ou poutre, cette dernière étant suspendue à proxi-
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mité du rail aérien et pouvant, lorsqu'elle est inclinée, enfourcher le rail, ce qui permet de réaliser un appareil de hauteur totale réduite. Il est entendu que les cuves employées dans les formes d'exécution des appareillages suivant l'invention peuvent être disposées au-dessus du niveau du sol ou peuvent être constituées par des excava- tions ménagées dans le sol ou par des cuves noyées dans celui-ci.
Pour permettre une meilleure compréhension de l'in- décrira vention, on en à présent une forme d'exécution préférée en se référant aux dessins schématiques ci-annexés dans lesquels : - la figure 1 est, après coupe verticale, une vue en élévation schématique d'une partie d'un tunnel d'enduisage équipé suivant la présente invention, montrant les dos d'âne prévus dans le rail aérien au-dessus des extrémités des cuves, ainsi que le dispositif aérien communiquant t, un mouvement de rotation à l'arbre portant une carrosserie de véhicule , pendant que cette dernière progresse longitu- dinalement dans le tunnel;
- la figure 2 est, après coupe verticale et à plus grande échelle, une vue en élévation de détail montrant un des arbres portant une carrosserie de véhicule,illustré à la figure 1 , et son mécanisme de commande; - la figure 3 est une vue en élévation, prise de l'extrémité de gauche de la figure 2; - la figure 4 est après coupe verticale et à échelle encore plus grande, une vue en élévation fragmentaire montrant le montage et le mécanisme de commande de l'arbre portant une carrosserie de véhicule; - la figure 5 est une vue en plan correspondant à la figure 4, et - la figure 6 est une vue en élévation , prise de la
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droite de la figure 4.
Un rail aérien 1 de section en I est suspendu à des poutres ou chevrons 2, qui supportent le plafond du tunnel 2a. Sur le plancher de ce tunnel sont placées des cuves de traitement désignées par la notation de référence 3, le niveau du bain dans ces cuves étant indiqué en 3a à la figure 3. Comme montré à la figure 1, le rail est incurvé dans un plan vertical, au-dessus des extrémités des cuves 3, de façon à permettre d'incliner longitudinale- ment, d'abord vers le haut, puis vers le bas, une carrosse- rie de véhicule sous le rail 1, au moment où elle pénètre dans chaque cuve et au moment où elle quitte celle-ci.
Une poutre -, ou barre 4 est suspendue au rail 1 par deux paires de roues 5 (voir figures 2-6), qui roulent sur l'aile inférieure du rail de chaque côté de l'âme de celui- ci . Les deux paires de roues constituent un groupe de roues propres à une barre ou poutre 4, plusieurs poutres 4 se déplaçant à tout moment l'une derrière l'autre sous le rail comme montré à la figure 1.
La poutre ou barre 4 est constituée de deux longerons 6 espacés l'un de l'autre, dont les extrémités sont recour- bées vers le bas et réunies pour former des extrémités fourchues ou en "V" 6!!comme le montrent clairement les figures 3 et 6 . A ces extrémités 6a sont attachés des bras 7, comportant à leur extrémité inférieure un cro- chet ouvert 8 agencé pour recevoir un arbre horizontal 9-, sur lequel est embrochéeou mise en place une carrosse- rie de véhicule à moteur désignée par la notation de réfé- rence 10.
Comme montré à la Figure 2, la carrosserie 10 peut être fixée à l'arbre 9 en réalisant celui-ci en deux parties, dont les extrémités contigues com- portent un flasque 9a, 9b . Ces flasques sont serrés, de
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façon convenablecontre une cloison 10a, interposée entre eux, de la carrosserie 10. Des consoles 33 solidaires de l'arbre 9 sont par ailleurs attachées aux pare-chocs 34 de la carrosserie . La carrosserie 10 est ainsi fixée à l'arbre 9, de telle sorte que toute rotation de ce dernier est communiquée desmodromiquement à la carrosserie .
On peut, toutefois, employer d'autres modes de fixation de la carrosserie à l'arbre comme décrit de façon détaillée dans la demande de brevet belge déposée le-1' mars 1949 sous le n Le mode de suspension de la poutre ou barre 4 et de l'arbre 9 est exactement le même pour chaque carrosserie, tandis que le mécanisme de commande de la rotation de l'arbre est le même dans chaque cas.
Les longerons 6 portent des ailerons 11, auxquels sont fixées, par exemple par soudure, des paires de pla- ques 12 disposées transversalement par rapport à la poutre 4. Entre les plaques 12 de chaque paire est articulée une tige 13 reliée à un étrier de suspension 14, qui enfourche le rail 1 et porte l'essieu de la paire cor- respondante de roues 5.
Les ailerons 11 portent également des paliers pour de une essieu 15 qui porte la plus grande /deux roues dentées 16, 17, la roue dentée 16 se trouvant d'un côté de la poutre 4, tandis que la roue dentée plus petite 17 se trouve de l'autre côté de cette poutre L'essieu 15 porte également un des deux pignons coniques 18 18a grâce auxquels la rotation de l'une ou l'autre des deux roues dentées 16, 17 est transmise, par l'intermédiaire d'un arbre 19, à une roue à chaîne 20. A son tour cette roue à chaîne fait tourner l'arbre 9, par l'intermédiaire de la chaîne 21 et de la roue à chaîne 22 calée sur l'ar- bre 9. L'extrémité en V, adjacente à la roue à chaîne de la poutre 4 porte une console 19a destinée à supporter l'ar-
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bre 19 .
Une autre console 19b est montée sur la poutre 4 et sert à supporter le pignon conique 18a
Après avoir passé par des'¯bains de nettoyage et de pro- tection, les carrosseries entrent, comme on le sait, dans une section du tunnel, où elles sont séchées par chauffage et ensuite refroidies. Pendant ces derniers traitements thermiques, exécutés dans des installations conçues suivant la présente invention, lesicarrosseries tournent constamment autour d'un axe de direction longitudinale par rapport au tunnel, de telle sorte que les dimensions totales de ce dernier ne doivent pas excéder celle nécessaires pour per- mettre le passage des carrosseries et le placement des con- duits de chauffage .
En outre, grâce à leur forme en V, les extrémités de la poutre 4 peuvent être inclinées vers le haut et enfourcher le rail 1, en sorte que la poutre 4 peut être suspendue aussi près que possible du rail 1 et qu'une hauteur réduite peut être conférée au tunnel.
Grâce à ces dispositions, lessections de cuisson ou de sécha- ge de l'installation suivant l'invention présentent un volume minimum à chauffer, en sorte que l'on réalise une installation économique pour le séchage des carrosseries.
En quittant la zone de refroidissement,chaque carrosse- rie de véhicule est amenée dans une cuve, telle que 3, contenant un,.bain de peinture de base ou de fond. La vitesse de rotation de la carrosserie dans ce bain est telle quelle est convenablement enduite d'une couche de pein ture de fond . Jusqu'à ces stades, la plus petite des deux roues dentées 16, 17 commande la vitesse de rotation de l'arbre 9.
Lorsqu'une carrosserie pénètre dans la partie de l'installation où a lieu l'égouttage de l'excédent de peinture de base ou de fond, la commande de la rotation de l'arbre 9 passe de la plus petite roue dentée 17 à la plus grande roue dentée 18 afin de réduire la vitesse de l'arbre
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9. Lorsque l'égouttage est terminé, la commande de la rota- .tion de l'arbre 9 passe à nouveau à la plus petite roue dentée 17.
Aux chevrons 2 sont suspendus des supports 23 , auxquels des éléments de crémaillère 24,25 sont fixés à des niveaux différents correspondant aux deux rayons des roues dentées 16,17, de telle sorte que, lorsque une poutre 4 progresse le long du rail 1, l'arbre 9 porté ..par elle est animé d'un mouvement de rotation commandé soit par la roue dentée 16, soit par la roue dentée 17, la roue dentée 17 étant actionnée par sa crémaillère jus- qu'à ce que la zone d'égouttage de la couche de base soit atteinte . Pendant l'égouttage, la roue à chaîne 16 engrène avec sa crémaillère 25 et commande, dès lors, la rotation de l'arbre 9.
La poutre est entraînée dans le tunnel 2a par une chaîne de halage 26, qui porte des éléments fourchus 14a espacés l'un de l'autre . Ces éléments 14a portent, à leur tour, les roues 4a roulant sur le rail 1 et servant à soutenir la chaîne 26 à des intervalles convenables,cette chaîne étant reliée aux tiges 13 attachées à la poutre
4. Lorsque la poutre 4 avance, l'arbre 9 est animé' d'un mouvement de rotation et la carrosserie de véhicule portée par cet arbre tourne autour de l'axe de rotation de l'ar- bre 9 . Un contrepoids 27 peut être monté sur l'arbre 9.
Le rail peut s'étendre en dehors de l'installation, c'est-à-dire au delà de la section de cuisson habituelle du tunnel , dans laquelle se fait l'application de la pein- ture de base, jusqu'à une loge ou chambre de pulvérisation.
Pour permettre que soient effectuées sûrement l'opération habituelle d'enlèvement de la poussière et de peinture des bords des portières, ainsi que d'autres opérations spéciales, l'arbre 9 peut être pourvu d'un dispositif per- mettant de le verrouiller à la poutre 4. Ce dispositif de verrouillage comprend un disque 29 - pourvu d'encoches,
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et calé sur l'arbre 9, et un cliquet 30 pivotant sur la poutre 4 et portant un galet 31 maintenu contre la plaque par un ressort 32, comme décrit dans la demande de brevet belge déposée le 16 mars 1949 sous le n
Au lieu de se trouver au-dessus des roues dentées 16, 17, les crémaillères qui les actionnent peuvent être disposées à un niveau plus bas, de façon que les roues dentées roulent sur leur crémaillère respective.
De plus, d'autres dispositifs peuvent être prévus pour communiquer à l'arbre 19 un mouvement de rotation consé- cutif à l'avancement de la poutre 4. L'arbre 19 peut, par exemple , être pourvu de bras radiaux, qui sont inter ceptés par une succession de lames courbes , qui font successivement mouvoir les bras radiaux, à mesure que la nt poutre avance.et communique/ainsi à l'arbre 19 un mou- vement de rotation. Les lames susdites peuvent être mon- tées sur des éléments.tels que 23, suspendus aux che- vrons 2.
Grâce à la présente invention, on peut obtenir un bain de très faible profondeur, dans lequel, seule la carrosserie de véhicule et le contrepoids 29 sont immergés . La souillure du bain est ainsi réduite au minimum . De plus, on a constaté, en pratique qu'on peut, grâce à l'invention, obtenir un meilleur égoutta- ge qu'il n'était possible jusqu'à présent , en communi- quant à la carrosserie un mouvement de rotation,tel que chaque partie suit en avançant une trajectoire hélicoï- dale , tandis que le montage de la carrosserie est tel que celle-ci peut être directement amenée à la loge ou chambre de pulvérisation et y être facilement accessible aux opérateurs.
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"Improvements to processes and equipment for the treatment of large series of sheet metal articles such as vehicle bodies".
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The present invention relates to methods and apparatus for the treatment in large series of sheet metal articles, such as vehicle bodies, with a view to cleaning them, protecting them against rust and applying a layer of paint to them. substantive or basic.
One of the current methods of treating vehicle bodies, with a view to cleaning them, protecting them against rust and applying a base or primer coat to them, is described in Belgian patent application no. 373,113. According to this process, the bodywork is driven in a rotational movement, around a horizontal axis, disposed longitudinally with respect to the bodywork, and is simultaneously subjected to a lateral progression through the various treatment baths.
The main object of the present invention is to reduce the amount of processing liquid used at any one time, to improve the drainage of the bodywork before it passes through the drying ovens, in which the base coat is baked. , and in general to pass the bodywork through the desired stages of treatment, so that it can immediately be brought into the boxes or spray chambers, and so that the whole of each body is easily accessible to operators in the spray chambers.
The process; according to the invention of treatment in large series of sheet metal articles, such as vehicle bodies, with a view to cleaning them, protecting them against rust and coating them with a primer or base coat , is characterized in that
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suspends the bodywork at a level such that it can be partially immersed in the treatment baths) this bodywork is subjected to rotation about a longitudinal axis passing through it, so that it is thus progressively coated with a plaster / and it is simultaneously made to progress in the direction of the length by inclining it in the direction of its length, as it enters and leaves each treatment bath.
The apparatus according to the invention, for cleaning, protecting against rust and coating with a primer sheet metal articles such as a vehicle body, comprises in combination a series of cu- ves treatment, an overhead rail disposed above the axis or center line of the tanks, groups of wheels arranged to roll, along the rail, a shaft suspended under the rail to each of the aforementioned groups of wheels and s' extending longitudinally with respect to said rail and a device communicating a rotational movement to each shaft, consequently to the progression of the groups of wheels, when each of them passes above the series of tanks, the aforementioned rail being curved in a vertical plane, so as to incline each shaft with respect to the tanks, when this shaft passes above the ends of the tanks,
so that each vehicle body placed longitudinally on a shaft can be successively plunged into the various tanks and withdrawn therefrom, while advancing with the shaft and being simultaneously animated with a rotational movement around it. 'longitudinal axis formed by this shaft.
A bar or beam, preferably forked at each of its ends, is suspended from each group of wheels and the aforementioned corresponding shaft is suspended from this bar or beam, the latter being suspended nearby.
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moth of the overhead rail and being able, when it is inclined, to straddle the rail, which makes it possible to produce a device of reduced overall height. It is understood that the tanks used in the embodiments of the apparatus according to the invention can be arranged above the level of the ground or can be constituted by excavations made in the ground or by tanks embedded in it. this.
To allow a better understanding of the invention, a preferred embodiment will now be used with reference to the accompanying schematic drawings in which: - Figure 1 is, after vertical section, a schematic elevational view of a part of a coating tunnel equipped according to the present invention, showing the speed bumps provided in the overhead rail above the ends of the tanks, as well as the overhead device communicating t, a rotational movement to the tree carrying a vehicle body, while the latter progresses longitudinally in the tunnel;
- Figure 2 is, after vertical section and on a larger scale, a detail elevational view showing one of the shafts carrying a vehicle body, illustrated in Figure 1, and its control mechanism; - Figure 3 is an elevational view, taken from the left end of Figure 2; - Figure 4 is after vertical section and on a still larger scale, a fragmentary elevational view showing the assembly and the drive mechanism of the shaft carrying a vehicle body; - Figure 5 is a plan view corresponding to Figure 4, and - Figure 6 is an elevational view, taken from
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right of figure 4.
An overhead rail 1 of I-section is suspended from beams or rafters 2, which support the ceiling of the tunnel 2a. On the floor of this tunnel are placed treatment tanks designated by the reference notation 3, the level of the bath in these tanks being indicated at 3a in figure 3. As shown in figure 1, the rail is curved in a plane. vertical, above the ends of the tanks 3, so as to make it possible to tilt longitudinally, first upwards, then downwards, a vehicle body under the rail 1, as it enters in each tank and when it leaves it.
A beam - or bar 4 is suspended from the rail 1 by two pairs of wheels 5 (see Figures 2-6), which roll on the lower flange of the rail on each side of the web of the latter. The two pairs of wheels constitute a group of wheels specific to a bar or beam 4, several beams 4 moving at any time one behind the other under the rail as shown in Figure 1.
The beam or bar 4 consists of two side members 6 spaced apart from each other, the ends of which are curved downwards and joined together to form forked or "V" ends 6 !! as clearly shown in the figures. figures 3 and 6. At these ends 6a are attached arms 7, comprising at their lower end an open hook 8 arranged to receive a horizontal shaft 9-, on which is plugged in or placed in place a motor vehicle body designated by the notation of reference 10.
As shown in Figure 2, the body 10 can be fixed to the shaft 9 by making the latter in two parts, the contiguous ends of which comprise a flange 9a, 9b. These flanges are tight,
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suitable manner against a partition 10a, interposed between them, of the body 10. Consoles 33 integral with the shaft 9 are also attached to the bumpers 34 of the body. The body 10 is thus fixed to the shaft 9, such that any rotation of the latter is communicated desmodromically to the body.
It is possible, however, to employ other methods of fixing the bodywork to the shaft as described in detail in the Belgian patent application filed on March 1, 1949 under No. The method of suspension of the beam or bar 4 and of the shaft 9 is exactly the same for each body, while the mechanism for controlling the rotation of the shaft is the same in each case.
The side members 6 carry fins 11, to which are fixed, for example by welding, pairs of plates 12 arranged transversely with respect to the beam 4. Between the plates 12 of each pair is articulated a rod 13 connected to a caliper. suspension 14, which straddles rail 1 and carries the axle of the corresponding pair of wheels 5.
The ailerons 11 also carry bearings for an axle 15 which carries the larger / two cogwheels 16, 17, the cogwheel 16 being on one side of the beam 4, while the smaller cogwheel 17 sits. on the other side of this beam The axle 15 also carries one of the two bevel gears 18 18a thanks to which the rotation of one or the other of the two toothed wheels 16, 17 is transmitted, via a shaft 19, to a chain wheel 20. This chain wheel in turn turns the shaft 9, by means of the chain 21 and the chain wheel 22 clamped on the shaft 9. The end in V, adjacent to the chain wheel of the beam 4 carries a bracket 19a intended to support the ar-
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bre 19.
Another bracket 19b is mounted on the beam 4 and serves to support the bevel gear 18a
After passing through cleaning and protective baths, the bodies enter, as is known, into a section of the tunnel, where they are dried by heating and then cooled. During these latter heat treatments, carried out in installations designed according to the present invention, the bodyshells constantly rotate around an axis of longitudinal direction with respect to the tunnel, so that the total dimensions of the latter must not exceed that necessary for per - put the passage of the bodywork and the placement of the heating pipes.
Furthermore, thanks to their V-shape, the ends of the beam 4 can be tilted upwards and straddle the rail 1, so that the beam 4 can be suspended as close as possible to the rail 1 and a reduced height can be conferred on the tunnel.
Thanks to these arrangements, the cooking or drying sections of the installation according to the invention have a minimum volume to be heated, so that an economical installation is produced for drying the bodywork.
On leaving the cooling zone, each vehicle body is brought into a tank, such as 3, containing a bath of base or primer paint. The rotational speed of the bodywork in this bath is as it is suitably coated with a coat of primer. Until these stages, the smaller of the two toothed wheels 16, 17 controls the speed of rotation of the shaft 9.
When a body enters the part of the installation where the draining of the excess base or primer paint takes place, the control of the rotation of the shaft 9 changes from the smallest toothed wheel 17 to the larger toothed wheel 18 to reduce shaft speed
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9. When the draining is complete, control of the rotation of the shaft 9 changes again to the smallest gear 17.
From the rafters 2 are suspended supports 23, to which the rack elements 24,25 are fixed at different levels corresponding to the two spokes of the toothed wheels 16,17, so that, when a beam 4 progresses along the rail 1, the shaft 9 carried by it is driven by a rotational movement controlled either by the toothed wheel 16 or by the toothed wheel 17, the toothed wheel 17 being actuated by its rack until the zone of the base coat is reached. During draining, chain wheel 16 meshes with its rack 25 and therefore controls the rotation of shaft 9.
The beam is driven into the tunnel 2a by a hauling chain 26, which carries forked elements 14a spaced apart from one another. These elements 14a carry, in turn, the wheels 4a rolling on the rail 1 and serving to support the chain 26 at suitable intervals, this chain being connected to the rods 13 attached to the beam.
4. As the beam 4 advances, the shaft 9 is rotated and the vehicle body carried by this shaft rotates around the axis of rotation of the shaft 9. A counterweight 27 can be mounted on the shaft 9.
The rail can extend outside the installation, that is to say beyond the usual baking section of the tunnel, in which the base paint is applied, up to a housing or spray chamber.
To enable the usual operation of removing dust and painting from the edges of the doors, as well as other special operations to be carried out safely, the shaft 9 may be provided with a device enabling it to be locked. the beam 4. This locking device comprises a disc 29 - provided with notches,
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and wedged on the shaft 9, and a pawl 30 pivoting on the beam 4 and carrying a roller 31 held against the plate by a spring 32, as described in the Belgian patent application filed on March 16, 1949 under no.
Instead of being located above the toothed wheels 16, 17, the racks which actuate them can be arranged at a lower level, so that the toothed wheels roll on their respective rack.
In addition, other devices can be provided to impart to the shaft 19 a rotational movement consecutive to the advancement of the beam 4. The shaft 19 can, for example, be provided with radial arms, which are intercepted by a succession of curved blades which successively cause the radial arms to move as the beam advances and thus communicates a rotational movement to the shaft 19. The aforesaid slats can be mounted on elements such as 23, suspended from rafters 2.
Thanks to the present invention, it is possible to obtain a very shallow bath, in which only the vehicle body and the counterweight 29 are immersed. Soiling of the bath is reduced to a minimum. In addition, it has been found, in practice, that it is possible, thanks to the invention, to obtain better drainage than was possible hitherto, by imparting to the body a rotational movement, such that each part follows by advancing a helical path, while the assembly of the body is such that the latter can be brought directly to the spray chamber or chamber and be easily accessible there to the operators.
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