DE10066258A1

DE10066258A1 - Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken

Info

Publication number: DE10066258A1
Application number: DE10066258A
Authority: DE
Inventors: Konrad Dr. Ortlieb; Heinrich Weeber
Original assignee: Duerr Automotion GmbH
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2000-06-17
Filing date: 2000-06-17
Publication date: 2006-01-26
Also published as: DE10029939C1

Abstract

Um eine Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke, umfassend einen Förderer, der die an jeweils einer Halterung gehaltenen Werkstücke in den Behandlungsbereich einbringt, durch den Behandlungsbereich fördert und aus dem Behandlungsbereich wieder ausbringt, zu schaffen, welche einfach und wartungsfreundlich aufgebaut ist und hinsichtlich der realisierbaren Bewegungsverläufe der Werkstücke im Behandlungsbereich flexibel ist, wird vorgeschlagen, daß die Halterungen mittels jeweils eines mit der jeweiligen Halterung mitbewegten Antriebsmotors um eine Drehachse der jeweiligen Halterung drehbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke, wobei die Fördervorrichtung einen Förderer umfaßt, der die an jeweils einer Halterung gehaltenen Werkstücke in den Behandlungsbereich einbringt, durch den Behandlungsbereich fördert und aus dem Behandlungsbereich wieder ausbringt.

Eine solche Fördervorrichtung ist aus der DE 196 41 048 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Fördervorrichtung werden Fahrzeugkarosserien lösbar auf jeweils einem Haltergestell angeordnet, das mittels Förderketten längs einer Förderrichtung gefördert wird und das um eine senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtete horizontale Drehachse drehbar ist. Mittels an dem Haltergestell vorgesehener Hebel mit Rollen, die an ortsfesten Leitschienen abrollen, wird das Haltergestell mit der darauf angeordneten Fahrzeugkarosserie während seiner Translationsbewegung längs der Förderrichtung zusätzlich so gedreht, daß die daran angeordnete Fahrzeugkarosserie in ein Behandlungsbad eintaucht, durch das Behandlungsbad gefördert und aus dem Behandlungsbad wieder herausbewegt wird.

Die bei der Fördervorrichtung gemäß der DE 196 41 048 A1 zur Erzeugung einer Drehbewegung der Haltergestelle erforderliche Drehmechanik ist aufwendig, störanfällig und unterliegt hohem Verschleiß. Außerdem ist eine Drehbewegung der Haltergestelle nur bei gleichzeitiger translatorischer Vorwärtsbewegung der Haltergestelle möglich; eine Drehung auf der Stelle, das heißt ohne gleichzeitige Vorwärtsbewegung der Haltergestelle, kann nicht realisiert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach und wartungsfreundlich aufgebaut ist und hinsichtlich der realisierbaren Bewegungsverläufe der Werkstücke im Behandlungsbereich flexibel ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Fördervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halterungen mittels jeweils eines mit der jeweiligen Halterung mitbewegten Antriebsmotors um eine Drehachse der jeweiligen Halterung drehbar sind.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die translatorische Bewegung der Halterungen längs der Förderrichtung und die Drehbewegungen der Halterungen um ihre jeweilige Drehachse voneinander entkoppelt. Dadurch wird es möglich, eine Drehbewegung einer Halterung auch dann durchzuführen, wenn die Drehachse der jeweiligen Halterung sich nicht vorwärtsbewegt. Da die Drehbewegung der Halterung durch einen eigenen Antriebsmotor erzeugt wird, kann die aufwendige, störanfällige und rasch verschleißende Drehmechanik entfallen. Da die Drehbewegung der Halterungen nicht durch mechanische Kopplung mit einer ortsfesten Führung erfolgt, sind beliebig komplexe Drehbewegungen mit beliebig vorgebbaren Änderungen der Drehgeschwindigkeit und der Drehrichtung realisierbar.

Die Oberflächenbehandlung der Werkstücke kann beispielsweise ein Reinigen in einem Sprühbereich, ein Vorbehandeln oder Lackieren in einem Tauchbad, ein Abtropfenlassen in einem Abtropfbereich, ein Abdunstenlassen in einer Abdunstzone oder ein Trocknen in einer Trocknerzone sein.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der mit der jeweiligen Halterung mitbewegte Antriebsmotor als Elektromotor ausgebildet ist.

Insbesondere kann der Antriebsmotor als Trommelmotor ausgebildet sein.

Die Bahnkurven der an den Halterungen gehaltenen Werkstücke durch den Behandlungsbereich können an die Gestalt des Behandlungsbereichs, beispielsweise eines Behandlungsbades zur Vorbehandlung oder Lackierung der Werkstücke, besonders gut angepaßt werden, wenn die Drehbewegung jeder Halterung unabhängig von der Translationsbewegung der Halterung steuerbar ist. Insbesondere die Eintauch- und Austauchkonturen der Werkstücke können so optimal an die Form der Wanne, in welcher das Behandlungsbad angeordnet ist, angepaßt werden.

Ferner ist es von Vorteil, wenn die Drehbewegung jeder Halterung unabhängig von den Drehbewegungen der übrigen Halterungen steuerbar ist.

Besonders günstig ist es, wenn die Drehbewegung jeder Halterung gemäß einem für die jeweilige Halterung spezifisch vorgegebenen Drehbewegungsablauf steuerbar ist. In diesem Fall kann jedes einzelne Werkstück gemäß einem für dieses Werkstück optimierten Drehbewegungsablauf durch den Behandlungsbereich bewegt werden, indem der Halterung, an dem das Werkstück gehalten ist, der für das jeweilige Werkstück optimierte Drehbewegungsablauf vorgegeben wird.

Zur Steuerung der Drehbewegung der Halterungen ist vorzugsweise vorgesehen, daß in jeder Halterung eine Steuereinrichtung mit einem Steuerprozessor angeordnet ist. Dies ermöglicht es, den Drehbewegungsablauf jeder Halterung hinsichtlich der Geschwindigkeit und Drehrichtung völlig frei zu programmieren und beliebig komplexe Drehbewegungsabläufe zu verwirklichen.

Ferner kann vorgesehen sein, daß die Steuerprozessoren, vorzugsweise über einen Datenbus, mit einer nicht mit den Halterungen mitbewegten Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung verbunden sind.

Insbesondere kann eine solche Drehbewegungs-Vorgabeeinrichtung aufgrund einer dieser Einrichtung manuell oder über ein Datennetz eingegebenen Information über den Typ des an einer bestimmten Halterung gehaltenen Werkstücks, beispielsweise den Typ einer Fahrzeugkarosserie, aus einer Anzahl in der Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung gespeicherter Drehbewegungsablauf-Programme ein dem jeweiligen Werkstücktyp zugeordnetes Drehbewegungsablauf-Programm auswählen und dem Steuerprozessor der Steuereinrichtung der betreffenden Halterung über den Datenbus diesem typspezifischen Drehbewegungsablauf-Programm entsprechende Instruktionen übermitteln.

Durch die werkstücktypspezifische Vorgabe der Drehbewegungsabläufe ist es möglich, die Oberflächenbehandlung jedes Werkstücks in dem Behandlungsbereich an die Gestalt des jeweiligen Werkstücktyps angepaßt zu optimieren.

Werden die Werkstücke in dem Behandlungsbereich einer Spritzbehandlung unterzogen, so können die für einen bestimmten Werkstücktyp günstigsten Winkelstellungen des Werkstücks relativ zur Horizontalen angefahren werden.

Werden die Werkstücke in ein Behandlungsbad eingetaucht, so können die Drehbewegungen der Werkstücke in das Behandlungsbad hinein und aus dem Behandlungsbad heraus so gesteuert werden, daß sich die Eintauch- bzw. Austauchkonturen für jeden Werkstücktyp möglichst genau an die Außenkonturen des Behandlungsbads anschmiegen, so daß das erforderliche Volumen des Behandlungsbades gering gehalten werden kann.

Die den Werkstücken durch Drehung der jeweiligen Halterung aufgegebene Drehbewegung kann insbesondere eine oszillierende Drehbewegung sein, was einer besseren Einwirkung eines Behandlungsmediums, insbesondere in einem Behandlungsbad, dienen kann.

Ergänzend oder alternativ hierzu können die Werkstücke auch einer fortlaufenden Drehbewegung unterzogen werden, um beispielsweise die Ausbildung von Läufern von Spülflüssigkeiten in einem Spülbereich oder die Ausbildung von Läufern eines Tauchlacks in Abdunstzonen oder Trocknern zu vermeiden.

Da bei der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung eine Drehbewegung der Halterungen auch dann möglich ist, wenn sich die Halterung nicht längs der Förderrichtung vorwärtsbewegt, kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Halterungen bei einem Nothalt des Förderers in eine vorgegebene Sicherungsstellung drehbar sind. Dadurch wird verhindert, daß sich ein Werkstück bei einem Nothalt des Förderers (beispielsweise im Fall eines Verklemmens einer Fördererkette) zu lange in dem Behandlungsbereich befindet und dadurch Schaden nimmt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, in einem Behandlungsbereich, bei dem die an jeweils einer Halterung gehaltenen Werkstücke mittels eines Förderers in den Behandlungsbereich eingebracht, durch den Behandlungsbereich gefördert und aus dem Behandlungsbereich wieder ausgebracht werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein solches Verfahren zu schaffen, bei dem der zum Fördern der Werkstücke durch den Behandlungsbereich benötigte Förderer einfach und wartungsfreundlich ausgebildet ist und eine hohe Flexibilität bezüglich der realisierbaren Bewegungsverläufe der Werkstücke in dem Behandlungsbereich gegeben ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 10 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halterungen mittels jeweils eines mit der jeweiligen Halterung mitbewegten Antriebsmotors um eine Drehachse der jeweiligen Halterung gedreht werden.

Besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 11 bis 18, deren Vorteile bereits vorstehend im Zusammenhang mit den besonderen Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung erläutert worden sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:
1 einen schematischen Querschnitt durch eine Behandlungskabine zur Oberflächenbehandlung von Fahrzeugkarosserien mit einem Förderer, an dem eine Fahrzeugkarosserie in einer Standardstellung, in welcher die Bodengruppe der Karosserie sich unterhalb der Fenster befindet, angeordnet ist;
2 einen schematischen Querschnitt durch die Behandlungskabine aus 1, wobei die an dem Förderer angeordnete Fahrzeugkarosserie in eine Kopfüberstellung gedreht worden ist;
3 einen schematischen Längsschnitt durch die Behandlungskabine aus den 1 und 2;
4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs I aus den 1 und 2;
5 einen schematischen Querschnitt durch die drehbare Halterung der Fahrzeugkarosserie aus den 1 und 2;
6 einen Ausschnitt aus 5, welcher einen Trommel-Drehantriebsmotor der Halterung darstellt;
7 bis 16 verschiedene aufeinanderfolgende Phasen einer kombinierten Translations- und Drehbewegung einer Fahrzeugkarosserie in der Behandlungskabine aus den 1 bis 3;
17 eine Seitenansicht eines spreizbaren Aufnahmedorns einer Arretierungseinrichtung der Halterung aus 5; und
18 eine Draufsicht auf den Aufnahmedorn aus 17.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in den 1 bis 6 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Fördervorrichtung dient zum Fördern von Fahrzeugkarosserien 102 durch einen Tunnel oder eine Kabine 104 zur Oberflächenbehandlung der Fahrzeugkarosserien 102.
Wie aus den 1 und 2 zu ersehen ist, umfaßt die Kabine 104 vertikale Seitenwände 106, eine horizontale Deckenwand 108 (die auch giebelförmig sein kann) sowie eine im unteren Bereich der Kabine 104 zwischen vertikalen Pfeilern 110 gehaltene Wanne 112, welche ein Flüssigkeitsbad 114 zur Oberflächenbehandlung der Fahrzeugkarosserien 102, beispielsweise ein Vorbehandlungsbad oder ein kataphoretisches Tauchbad, aufnimmt, dessen Flüssigkeitspegel mit 116 bezeichnet ist.
Die Wanne 112 und die Pfeiler 110 stützen sich über eine Stützkonstruktion 118 aus sich parallel zur Längsrichtung 120 der Kabine 104 erstreckenden Längsträgern 122 und auf denselben ruhenden, sich quer zur Längsrichtung 120 erstreckenden Querträgern 124 an einem Untergrund 126 ab.
Wie am besten aus 4 zu ersehen ist, tragen die vertikalen Pfeiler 110 auf der linken und der rechten Seite der Kabine 104 an ihrer Oberseite jeweils eine sich parallel zur Längsrichtung 120 der Kabine 104 erstreckende Führungsschiene 128, auf der Tragrollen 130 jeweils einer Förderkette 136 abrollen.
Die links und rechts der Längsmittelebene 132 angeordneten Förderketten 136 umfassen beiderseits der Tragrollen 130 angeordnete, in der Längsrichtung der jeweiligen Förderkette 136 abwechselnd aufeinanderfolgende innen liegende Kettenlaschen 138 und außen liegende Kettenlaschen 140, an denen die Tragrollen 130 drehbar gelagert sind. Aufeinanderfolgende Kettenlaschen 138 und 140 sind um horizontale Schwenkachsen relativ zueinander schwenkbar miteinander verbunden, so daß die Förderketten 136 in einer vertikalen Ebene liegende Bögen beschreiben können.
Wie am besten aus 3 zu ersehen ist, folgen längs der durch die Längserstreckung der Förderketten 136 definierten Förderrichtung 142 mehrere Haltewellen 134 äquidistant aufeinander, welche an ihrem linken und rechten Ende starr an der linken Förderkette 136a bzw. der rechten Förderkette 136b gehalten sind.
Wie am besten aus 5 zu ersehen ist, ist jede der Haltewellen 134 zweiteilig ausgebildet und umfaßt eine linke Teilwelle 144, die sich von der linken Förderkette 136a bis zu einem Lagerbügel 148 eines als Ganzes mit 150 bezeichneten Trommelmotors erstreckt und in demselben drehbar gelagert ist, und eine rechte Teilwelle 146, welche koaxial zu der linken Teilwelle 144 ausgerichtet und angeordnet ist und sich von der rechten Förderkette 136b bis zu einer rechten Stirnwand des Trommelmotors 150 erstreckt und mit derselben drehfest verbunden ist.
Eine Motorwelle 152 des Trommelmotors 150 ist zwischen der linken Teilwelle 144 und der rechten Teilwelle 146 koaxial zu denselben angeordnet und über einen Exzenter 154 drehfest mit einer Abtriebswelle 156 verbunden, welche drehbar in dem Lagerbügel 148 gelagert ist.
Der Lagerbügel 148 ist seinerseits um die Achse der Haltewelle 134 schwenkbar an einem Gehäuse 158 des Trommelmotors 150 gehalten, so daß bei einer Drehung der Motorwelle 152 auch die in dem Lagerbügel 148 gelagerte Abtriebswelle 156 um die Achse der Haltewelle 134 gedreht wird.
Das dem Trommelmotor 150 abgewandte Ende der Abtriebswelle 156 ist in einer Haltebuchse 160 einer Haltestrebe 162 gehalten.
Die Haltestrebe 162 erstreckt sich zwischen einander gegenüberliegenden Bereichen der Innenwand eines zu der Haltewelle 134 koaxialen Tragrohrs 170, welches an seinen Enden durch Stirnwände 168, in denen die linke Teilwelle 144 bzw. die rechte Teilwelle 146 der Haltewelle 134 drehbar gelagert sind, verschlossen ist.
An der Außenseite des Tragrohrs 170 ist eine (in 5 nur schematisch dargestellte) Verriegelungseinrichtung 172 angeordnet, die der (lösbaren) drehfesten Festlegung eines Skidrahmens 174 an dem Tragrohr 170 dient.
Die Verriegelungsvorrichtung 172 kann beispielsweise paarweise spiegelsymmetrisch zur Quermittelebene des Tragrohrs 170 angeordnete spreizbare Aufnahmedorne 175 umfassen, wie sie in den 17 und 18 dargestellt sind. Der Aufnahmedorn 175 ist exzentrisch auf einem vertikal ausgerichteten zylindrischen Bolzen 177 festgelegt, beispielsweise durch Verschweißung, wobei der Bolzen 177 in einer parallel zur Achse des Tragrohrs 170 ausgerichteten Trägerplatte 179 um eine vertikale Schwenkachse 181 schwenkbar gehalten ist. Der Bolzen 177 kann mittels eines an seinem unteren Ende angeordneten Griffes 181 um die Schwenkachse 179 von der in den 17 und 18 in durchgezogenen Linien dargestellten Entriegelungsstellung in die in den 17 und 18 in gebrochenen Linien dargestellte Verriegelungsstellung bewegt werden. Wie aus den 17 und 18 zu ersehen ist, ist der Aufnahmedorn 175 aufgrund seiner exzentrischen Anordnung an dem Bolzen 177 in der Entriegelungsstellung näher an der Quermittelebene des Tragrohrs 170 angeordnet als in der Verriegelungsstellung. In der Verriegelungsstellung greift der Aufnahmedorn 175 in eine hierzu passende Aufnahme an dem Skidrahmen 174 ein, so daß der Skidrahmen 174 drehfest an dem Aufnahmedorn 175 festgelegt ist, welcher seinerseits über die Trägerplatte 179 und eine Stützkonstruktion 183 mit dem Tragrohr 170 drehfest verbunden ist.
Durch Verschwenken des Hebels 181 von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung wird der Aufnahmedorn 175 außer Eingriff mit der Aufnahme an dem Skidrahmen 174 gebracht, so daß in der Entriegelungsstellung der Skidrahmen 174 von dem Aufnahmedorn 175 gelöst werden kann.
Beiderseits des Aufnahmedorns 175 angeordnete Blattfedern 185 werden beim Überführen des Aufnahmedorns 175 von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung ausgelenkt und verhindern so ein unbeabsichtigtes Entriegeln des Aufnahmedorns 175.
Das Tragrohr 170 und die Verriegelungsvorrichtung 172 bilden zusammen eine Halterung 176 für jeweils einen Skidrahmen 174 mit einer an dem Skidrahmen 174 angeordneten Fahrzeugkarosserie 102.
Jeder Skidrahmen 174 ist in der an sich bekannten Weise aufgebaut und umfaßt insbesondere jeweils zwei Skidkufen 178, vertikale Stützen 180, von den Stützen 180 getragene Quertraversen 182 und an den Quertraversen 182 angeordnete Arretierungseinrichtungen 184 zur lösbaren Festlegung der jeweiligen Fahrzeugkarosserie 102 an dem Skidrahmen 174.
Die Arretierungseinrichtungen 184 können beispielsweise spreizbare Aufnahmedorne umfassen, wie sie bereits vorstehend im Zusammenhang mit der Verriegelungsvorrichtung 172 beschrieben worden sind.
Die Stromversorgung des Trommelmotors 150 erfolgt mittels (nicht dargestellter) elektrischer Versorgungsleitungen, welche von dem Gehäuse 158 des Trommelmotors 150 durch die rechte Teilwelle 146 der Haltewelle 134 hindurch bis zu dem rechten, dem Trommelmotor 150 abgewandten Ende der rechten Teilwelle 146 geführt sind, welches über die rechte Förderkette 136b hinaus übersteht und eine elektrische Kontaktvorrichtung 186 trägt (s. 4).
Die Kontaktvorrichtung 186 umfaßt eine Mehrzahl von Kontaktstiften 188 aus elektrisch leitfähigem Material, welche in einer entsprechenden Anzahl von Kontakthülsen 190 parallel zur Achse der Haltewelle 134 verschieblich gehalten sind und mittels (nicht dargestellter) Federelemente gegen eine parallel zur Führungsschiene 128 verlaufende Stromschiene 192 vorgespannt sind.
Die Stromschiene 192 ist mittels längs der Förderrichtung 142 voneinander beabstandeter Haltewinkel 194 an den vertikalen Pfeilern 110 gehalten und weist an ihrer der Kontaktvorrichtung 186 jeder Haltewelle 134 zugewandte Führungsnuten 196 mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt auf, in denen jeweils ein Kontaktstift 188 der Kontaktvorrichtung 186 geführt ist.
So kann ein elektrischer Strom von der Stromschiene 192 über die Kontaktstifte 188 und die (nicht dargestellten) elektrischen Verbindungsleitungen in der rechten Teilwelle 146 der Haltewelle 134 zum Trommelmotor 150 fließen.
Ferner ist es möglich, mittels der elektrischen Kontaktvorrichtung 186 Steuersignale an den Trommelmotor 150 zu übermitteln, wenn eine oder mehrere der Führungsnuten 196 gegenüber den den Trommelmotor 150 mit der erforderlichen elektrischen Energie versorgenden Führungsnuten elektrisch isoliert und an eine elektrische Steuerleitung angeschlossen sind. In diesem Fall werden die in diesen Führungsnuten 196 geführten Kontaktstifte 188 an (nicht dargestellte) innerhalb der rechten Teilwelle 146 der Haltewelle 134 geführte Steuerleitungen angeschlossen, welche ihrerseits mit einer (nicht dargestellten) Steuereinrichtung in oder an dem Trommelmotor 150 verbunden sind.
Über solche Steuerleitungen können der Steuereinrichtung des Trommelmotors 150 von einer stationären Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung, beispielsweise von einem PC oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), Steuersignale übermittelt werden, welche den Trommelmotor 150 und damit die Drehbewegung der Halterung 176 um die Achse der Haltewelle 134 steuern.
Insbesondere können Instruktionen für den Beginn und das Ende einer Drehbewegung, die Drehrichtung und die Drehgeschwindigkeit mittels solcher Steuersignale an die Steuereinrichtung des Trommelmotors 150 übermittelt werden.
Um mehrere längs der Förderrichtung 142 aufeinanderfolgende Halterungen 176 mit voneinander verschiedenen Steuersignalen versorgen zu können, kann vorgesehen sein, daß die Stromschiene 192 mit mehreren, voneinander elektrisch isolierten Signal-Führungsnuten 196a versehen ist und daß die elektrische Kontaktvorrichtung 186 jeder der aufeinanderfolgenden Halterungen 176 jeweils einen Signal-Kontaktstift 188a aufweist, welcher mit einer der Signal-Führungsnuten 196a in Kontakt steht, so daß jede der Signal-Führungsnuten 196a der Stromschiene 192 spezifisch einer der Halterungen 176 zugeordnet ist und über die betreffende Signal-Führungsnut 196a der Trommelmotor 150 dieser bestimmten Halterung 176 angesteuert werden kann.
Da sich nicht alle Halterungen 176 der Fördervorrichtung 100 gleichzeitig im Bereich der Stromschiene 192 befinden, muß die Anzahl der verschiedenen Signal-Führungsnuten 196a an der Stromschiene 192 nicht gleich groß sein wie die Gesamtzahl der Halterungen 176; vielmehr genügt es, wenn die Anzahl der Signal-Führungsnuten 196a der Anzahl der Halterungen 176 entspricht, welche sich gleichzeitig über ihre Kontaktvorrichtung 186 in Kontakt mit der Stromschiene 192 befinden.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß die Signale von der Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung an die Steuereinrichtungen der Halterungen über einen Datenbus übermittelt werden, wobei jeweils ein Steuerprozessor jeder Steuereinrichtung gemäß dem Datenbus-Protokoll erkennt, welche Daten für die betreffende Steuereinrichtung bestimmt sind. In diesem Fall müssen die Signal-Führungsnuten 196a nicht voneinander isoliert werden.
Ferner ist es möglich, daß die externe Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung der Steuereinrichtung einer Halterung lediglich mitteilt, welches Drehbewegungsablauf-Programm durchgeführt werden soll, worauf das komplette Drehbewegungsablauf-Programm aus einem Speicher der Steuereinrichtung abgerufen wird.
Auch das dem Trommelmotor 150 abgewandte linke Ende jeder linken Teilwelle 146 der Haltewellen 134 ist mit einer elektrischen Kontaktvorrichtung 186' versehen, welche mit ihren Kontaktstiften 188 in die Führungsnuten 196 einer linken Stromschiene 192' eingreift, welche ebenfalls über Haltewinkel 194 an den vertikalen Pfeilern 110 gehalten ist.
Die elektrische Kontaktvorrichtung 186' an der linken Teilwelle 144 kann ebenso wie die Kontaktvorrichtung 186 an der rechten Teilwelle 146 zur Stromversorgung des Trommelmotors 150 und/oder zur Übermittlung von Signalen an eine Steuereinrichtung des Trommelmotors 150 dienen.
Handelt es sich bei dem Flüssigkeitsbad 114 um ein kataphoretisches Tauchbad, so kann auch vorgesehen sein, daß die Fahrzeugkarosserie 102 über die Kontaktstifte 188 der linken Kontaktvorrichtungen 186 und (nicht dargestellte) elektrische Verbindungsleitungen auf das für die kataphoretische Tauchlackierung erforderliche kathodische Potential gelegt wird.
Die Förderketten 136 der Fördervorrichtung 100 werden mittels einer (nicht dargestellten) an sich bekannten Antriebsvorrichtung, welche beispielsweise Antriebskettenräder oder Antriebs-Caterpillarketten umfassen kann, zu einer Umlaufbewegung durch die Kabine 104 angetrieben.
Die auf den Skidrahmen 174 angeordneten Fahrzeugkarosserien 102 werden an einer in der Förderrichtung 142 vor der Kabine 104 liegenden Aufsetzstation auf die Tragrohre 170 der Halterungen 176 der Fördervorrichtung 100 aufgesetzt und mittels der Verriegelungsvorrichtung 172 an der jeweiligen Halterung 176 drehfest festgelegt.
In einer in der Förderrichtung 142 hinter der Kabine 104 gelegenen Abnahmestation werden die auf den Skidrahmen 174 angeordneten Fahrzeugkarosserien 102 nach Entriegelung der Verriegelungsvorrichtungen 172 von dem jeweiligen Tragrohr 170 abgenommen.
Nach Abnahme der Fahrzeugkarosserien 102 werden die Halterungen 176 durch einen unterhalb der Kabine 104 angeordneten, seitlich durch die Längsträger 122 und nach oben durch die Querträger 124 begrenzten Rückführkanal 198 in die Aufsetzstation zurückgefördert.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Fördervorrichtung kann die Rückführung der Halterungen 176 auch oberhalb der Kabine 104 erfolgen.
Da die Halterungen 176 ohne daran festgelegte Fahrzeugkarosserien 102 sehr niedrig bauen, kann der Rückführkanal 198 sehr niedrig ausgeführt werden, was die erforderliche Gesamthöhe der Kabine 104 über dem Untergrund 126 verringert.
Mit der vorstehend beschriebenen Fördervorrichtung 100 wird ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung der Fahrzeugkarosserien 102 wie folgt durchgeführt (siehe insbesondere 7 bis 16):
Nach dem Aufsetzen einer Fahrzeugkarosserie 102 mit Skidrahmen 174 auf eine der Halterungen 176 und Verriegeln derselben mittels der Verriegelungsvorrichtung 172 an dem betreffenden Tragrohr 170 wird die mittels der Haltewelle 134 an den Förderketten 136 der Fördervorrichtung 100 gehaltene Halterung 176 mit einer im wesentlichen konstanten Translationsgeschwindigkeit durch die Kabine 104 gefördert.
Eine vorgegebene Strecke vor Erreichen des vorderen Wannenrandes 200 wird die Halterung 176 in Drehbewegung um die Achse der Haltewelle 134 versetzt.
Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Steuereinrichtung des Trommelmotors 150 der Halterung 176 über die Stromschiene 192 und die elektrische Kontaktvorrichtung 186 ein entsprechendes Startsignal für die Drehung übermittelt wird.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß die Steuereinrichtung des Trommelmotors 150 mit einem an der Halterung 176 vorgesehenen Sensor verbunden ist, welcher eine in dem vorgegebenen Abstand von dem vorderen Wannenrand 200 stationär angeordnete Markierung registriert und nach Passieren der Markierung die Drehbewegung der Halterung 176 auslöst.
Wenn sich die Motorwelle 152 des Trommelmotors 150 dreht, drehen sich auch die Abtriebswelle 156, die Haltestrebe 162, an welcher die Abtriebswelle 156 gelagert ist, und damit das gesamte Tragrohr 170 um die Achse der Motorwelle 152, welche mit der an den Förderketten 136 festgelegten Haltewelle 134 koaxial ist und selbst nur eine Translationsbewegung ausführt.
Durch die – in den 7 bis 11 in verschiedenen Phasen dargestellte – Drehbewegung, welche (in der Blickrichtung der 7 bis 11 gesehen) im Uhrzeigersinn erfolgt, bei gleichzeitiger Translation der Halterung 176 längs der Förderrichtung 142 (in der Blickrichtung der 7 bis 11 gesehen nach rechts) wird die Fahrzeugkarosserie 102 aus der Standardstellung, in welcher die Fensteröffnungen der Fahrzeugkarosserie oberhalb der Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, in die in 11 dargestellte Kopfüberstellung, in welcher die Fensteröffnungen der jeweiligen Fahrzeugkarosserie 102 unterhalb der Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind, überführt und die Fahrzeugkarosserie 102 dabei gleichzeitig – mit dem Vorderteil der Fahrzeugkarosserie 102 voran – vollständig in das Flüssigkeitsbad 114 eingetaucht.
Da die Drehgeschwindigkeit der Halterung 176 um die Achse der Haltewelle 134 für jede Halterung 176 individuell, das heißt unabhängig von der Translationsgeschwindigkeit der Haltewelle 134 und unabhängig von den Drehgeschwindigkeiten der übrigen Halterungen 176, gewählt werden kann, kann der Drehvorgang der Halterung 176 fahrzeugtypabhängig so gesteuert werden, daß eine für den jeweiligen Fahrzeugkarosserietyp optimale Eintauchkontur erhalten wird.
Nach erfolgtem völligem Eintauchen der Fahrzeugkarosserie 102 in der Kopfüberstellung wird die Drehbewegung der Halterung 176 durch Abschalten des Trommelmotors 150 angehalten, und die Fahrzeugkarosserie 102 wird aufgrund der andauernden Translationsbewegung der Haltewelle 134 durch die Umlaufbewegung der Förderketten 136 in horizontaler Richtung durch das Flüssigkeitsbad 114 bewegt und dabei der erwünschten Oberflächenbehandlung unterzogen.
Diese Oberflächenbehandlung kann beispielsweise eine Vorbehandlung, insbesondere eine Phosphatierung, oder eine Lackierung, insbesondere eine kataphoretische Tauchlackierung, sein.
In einem vorgegebenen Abstand von dem hinteren Wannenrand 202 wird die Drehbewegung der Halterung 176 (bei fortschreitender Translation der Haltewelle 134 längs der Förderrichtung 142) wieder in Gang gesetzt. Dies kann wiederum durch Übermittlung eines geeigneten Steuerimpulses über die Stromschiene 192 und die elektrische Kontaktvorrichtung 186 an die Steuereinrichtung des Trommelmotors 150 erfolgen.
Alternativ hierzu kann die Wiederaufnahme der Drehbewegung auch durch einen an der Halterung 176 vorgesehenen Sensor, welcher eine in dem vorgegebenen Abstand von dem hinteren Wannenrand 202 angeordnete Markierung registriert, ausgelöst werden.
Die Drehung der Halterung 176 (in der Blickrichtung der 13 bis 16 gesehen im Uhrzeigersinn) wird unter fortwährender Translation der Haltewelle 134 längs der Förderrichtung 142 fortgesetzt, bis die Fahrzeugkarosserie 102 wieder von der Kopfüberstellung zurück in die Standardstellung (s. 16) gebracht worden ist.
Nach Erreichen der Standardstellung wird die Drehbewegung durch Abschalten des Trommelmotors 150 wieder angehalten, und die Fahrzeugkarosserie 102 wird durch Translation der Haltewelle 134 in die (nicht dargestellte) Abnahmestation gefördert, in welcher die Fahrzeugkarosserie 102 zusammen mit dem Skidrahmen 174 nach Entriegeln der Verriegelungsvorrichtung 172 von dem Tragrohr 170 abgenommen und in den nächsten Behandlungsabschnitt weitergefördert wird.
Während der Bewegung der Fahrzeugkarosserie 102 durch das Flüssigkeitsbad 114 in der Kopfüberstellung kann die Halterung 176 um einen kleinen Winkel von beispielsweise ± 10° um die Achse der Haltewelle 134 herum geschwenkt werden. Durch eine solche, der Translation überlagerte oszillierende Drehbewegung kann eine bessere Einwirkung der Behandlungsflüssigkeit in dem Flüssigkeitsbad 114 auf die Fahrzeugkarosserie 102 erzielt werden.
Auch diese überlagerte oszillierende Drehbewegung kann für jeden Karosserietyp unterschiedlich vorgegeben, beispielsweise in die Steuereinrichtung des Trommelmotors 150 oder in den externen Signalgeber (d.h. die Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung) einprogrammiert werden.
Mittels des Drehantriebs kann unabhängig von der Translationsbewegung der Haltewelle 134 die Fahrzeugkarosserie 102 an jedem Ort in jede beliebige Drehwinkelstellung gebracht werden.
Bei einem Nothalt der Fördervorrichtung 100 im Falle einer Betriebsstörung kann die Fahrzeugkarosserie 102 in eine Notposition gedreht werden, bei der keine Schädigung durch eine Überschreitung des Behandlungszeitraums eintritt.
Insbesondere kann im Falle eines Nothalts eine in Kopfüberstellung in dem Flüssigkeitsbad 114 befindliche Fahrzeugkarosserie 102 durch Drehen der Halterung 176 um einen Winkel von 180° (in oder entgegen der Uhrzeigerrichtung) aus dem Flüssigkeitsbad 114 heraus in die Standardstellung bewegt werden, um eine übermäßig lange Einwirkung der Behandlungsflüssigkeit in dem Flüssigkeitsbad 114 auf die Fahrzeugkarosserie 102 auszuschließen.

Claims

Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke, umfassend einen Förderer, der die an jeweils einer Halterung (176) gehaltenen Werkstücke in den Behandlungsbereich (114) einbringt, durch den Behandlungsbereich (114) fördert und aus dem Behandlungsbereich (114) wieder ausbringt, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (176) mittels jeweils eines mit der jeweiligen Halterung (176) mitbewegten Antriebsmotors (150) um eine Drehachse der jeweiligen Halterung (176) drehbar sind.
Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (150) als Elektromotor ausgebildet ist.
Fördervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (150) als Trommelmotor ausgebildet ist.
Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung (176) unabhängig von der Translationsbewegung der Halterung (176) steuerbar ist.
Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung (176) unabhängig von den Drehbewegungen der übrigen Halterungen (176) steuerbar ist.
Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung (176) gemäß einem für die jeweilige Halterung (176) spezifisch vorgegebenen Drehbewegungsablauf steuerbar ist.
Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Halterung (176) eine Steuereinrichtung mit einem Steuerprozessor angeordnet ist.
Fördervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerprozessoren, vorzugsweise über einen Datenbus, mit einer nicht mit den Halterungen (176) mitbewegten Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung verbunden sind.
Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (176) bei einem Nothalt des Förderers in eine vorgegebene Sicherungsstellung drehbar sind.
Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, in einem Behandlungsbereich (114), bei dem die an jeweils einer Halterung (176) gehaltenen Werkstücke mittels eines Förderers in den Behandlungsbereich (114) eingebracht, durch den Behandlungsbereich (114) gefördert und aus dem Behandlungsbereich (114) wieder ausgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (176) mittels jeweils eines mit der jeweiligen Halterung (176) mitbewegten Antriebsmotors (150) um eine Drehachse der jeweiligen Halterung (176) gedreht werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (176) mittels eines Elektromotors gedreht werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (176) mittels jeweils eines Trommelmotors gedreht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung (176) unabhängig von der Translationsbewegung der Halterung (176) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung (176) unabhängig von den Drehbewegungen der übrigen Halterungen (176) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung (176) gemäß einem für die jeweilige Halterung (176) spezifisch vorgegebenen Drehbewegungsablauf gesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung (176) mittels einer an der betreffenden Halterung (176) angeordneten Steuereinrichtung mit einem Steuerprozessor gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß den Steuerprozessoren, vorzugsweise über einen Datenbus, Daten von einer nicht mit den Halterungen (176) mitbewegten Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung übermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (176) bei einem Nothalt des Förderers in eine vorgegebene Sicherungsstellung gedreht werden.