DE102004023539A1 - Apparatus for curing a coating of an article consisting of a material which cures under electromagnetic radiation, in particular from a UV varnish or from a thermosetting varnish - Google Patents

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Werner Dr. Swoboda
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Abstract

Eine Vorrichtung zur Aushärtung einer aus einem Material, das unter elektromagnetischer Strahlung aushärtet, insbesondere aus einem UV-Lack oder aus einem thermisch aushärtenden Lack, bestehenden Beschichtung eines Gegenstandes, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie (12), weist mindestens einen elektromagnetische Strahlung erzeugenden Strahler (46, 48a, 48b, 52a, 52b) sowie ein Fördersystem (14, 16) auf, welches den Gegenstand (12) in die Nähe des Strahlers (46, 48a, 48b, 52a, 52b) und von diesem wieder weg führt. Die räumliche Lage des mindestens einen Strahlers (46, 48a, 48b, 52a, 52b) oder eines diesem zugeordneten Reflektors (55) ist motorisch veränderbar. Auf diese Weise können auch Gegenstände (12) mit stark unebenen und dreidimensional gekrümmten Oberflächen so in den Strahlungsbereich der Strahler (46, 48a, 48b, 52a, 52b) eingebracht werden, daß die Oberflächen gleichmäßig einer zur Aushärtung erforderlichen Strahlungsmenge und Strahlungsintensität ausgesetzt werden.A device for curing a coating of an article, in particular a vehicle body (12), consisting of a material which hardens under electromagnetic radiation, in particular a UV varnish or a thermosetting varnish, comprises at least one emitter (46, 46) generating electromagnetic radiation. 48a, 48b, 52a, 52b) and a conveyor system (14, 16), which leads the object (12) in the vicinity of the radiator (46, 48a, 48b, 52a, 52b) and away from this again. The spatial position of the at least one radiator (46, 48a, 48b, 52a, 52b) or a reflector (55) associated therewith can be changed by a motor. In this way, objects (12) with strongly uneven and three-dimensionally curved surfaces can also be introduced into the radiation area of the radiators (46, 48a, 48b, 52a, 52b) such that the surfaces are uniformly exposed to a radiation amount and radiation intensity required for curing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aushärtung einer aus einem Material, das unter elektromagnetischer Strahlung aushärtet, insbesondere aus einem UV-Lack oder aus einem thermisch aushärtenden Lack, bestehenden Beschichtung eines Gegenstandes, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, mit

  • a) mindestens einem elektromagnetische Strahlung erzeugenden Strahler;
  • b) einem Fördersystem, welches den Gegenstand in die Nähe des Strahlers und von diesem wieder wegführt.
The invention relates to a device for curing a made of a material which cures under electromagnetic radiation, in particular from a UV varnish or from a thermosetting varnish, existing coating of an article, in particular a vehicle body, with
  • a) at least one emitter generating electromagnetic radiation;
  • b) a conveyor system, which leads the object in the vicinity of the radiator and from this again.

Unter UV-Licht aushärtende Lacke werden bisher hauptsächlich zur Lackierung von empfindlichen Gegenständen, beispielsweise Holz oder Kunststoff, eingesetzt. Dort kommt besonders der Vorteil dieser Lacke zum Tragen, daß sie bei sehr niedrigen Temperaturen polymerisiert werden können. Hierdurch wird das Material der Gegenstände vor Zersetzung oder Ausgasung bewahrt. Die Aushärtung von Beschichtungsmaterialien unter UV-Licht besitzt jedoch noch weitere Vorteile, welche dieses Beschichtungsverfahren nunmehr auch für die Anwendung in anderen Gebieten interessant macht. Dabei handelt es sich insbesondere um die kurze Aushärtzeit, die sich insbesondere bei solchen Beschichtungsverfahren, die im kontinuierlichen Durchlauf arbeiten, unmittelbar in einer Verkürzung der Anlagenlänge niederschlägt. Dies ist mit enormen Kosteneinsparungen verbunden. Gleichzeitig kann die Einrichtung, mit welcher die in den Innenraum der Vorrichtung einzubringenden Gase konditioniert werden, verkleinert werden, was ebenfalls zu Kosteneinsparungen beiträgt. Schließlich ist die niedrige Betriebstemperatur auch bei solchen Gegenständen, die an und für sich höhere Aushärttemperaturen vertragen könnten, aus Gründen der Einsparung von Energie, und zwar insbesondere thermischer Energie, von Vorteil.Under UV light-curing Paints have been mainly for painting delicate objects, such as wood or plastic, used. This is where the advantage of these paints that she can be polymerized at very low temperatures. hereby becomes the material of the objects Decomposition or outgassing preserved. The curing of coating materials However, under UV light has other advantages, this Coating process now also for use in others Makes areas interesting. These are in particular the short curing time, in particular in such coating processes, which in the continuous pass, working directly in a shortening of the Track length reflected. This is associated with huge cost savings. At the same time the device with which in the interior of the device to be conditioned gases to be reduced, what to reduce also contributes to cost savings. Finally, the low operating temperature even with such objects, the on and for higher ones curing temperatures could tolerate for reasons the saving of energy, in particular thermal energy, advantageous.

Viele der Gegenstände, die man gerne mit UV-härtenden Materialien beschichten würde, so z.B. Fahrzeugkarosserien, weisen eine stark unebene, oft dreidimensional gekrümmte Oberfläche auf, so daß es schwierig ist, diese Gegenstände in den Strahlungsbereich eines UV-Strahlers so einzubringen, daß alle Oberflächenbereiche etwa denselben Abstand von dem UV-Strahler aufweisen und die UV-Strahlung etwa unter einem rechten Winkel auf den jeweiligen Oberflächenbereich des Gegenstandes auftrifft.Lots the objects, you like using UV-curing Coating materials, e.g. Vehicle bodies, exhibit a highly uneven, often three-dimensional curved surface on, so that it difficult is these items into the radiation range of a UV lamp so that all surface areas have about the same distance from the UV lamp and the UV radiation at about a right angle to the respective surface area of the object.

Bekannte Vorrichtungen der eingangs genannten Art, wie sie bisher in der Holzindustrie eingesetzt werden, sind hierfür ungeeignet, da hier der oder die UV-Strahler unbeweglich angeordnet waren und die Gegenstände von dem Fördersystem in eine mehr oder weniger fixen Orientierung an dem oder den UV-Strahlern vorbeigeführt wurden.Known Devices of the type mentioned, as previously in the Wood industry are used, are unsuitable for this, since here the or the UV emitters were immovably arranged and the objects of the conveyor system in a more or less fixed orientation on the or the UV lamps past were.

In jüngster Zeit wurden zudem Lacke entwickelt, die bei Wärmeeinwirkung in einer Inertgasatmosphäre unter Ausbildung sehr harter Oberflächen aushärten. Die Wärme kann dabei auf unterschiedliche Weise, so etwa durch Konvektion oder durch Infrarot-Strahler, zugeführt werden. Im letzteren Falle stellen sich ähnliche Probleme, wie sie oben für den Einsatz von UV-Strahlern beschrieben sind. Insbesondere sollten also alle Oberflächenbereiche des zu lackierenden Gegenstandes in etwa dem gleichen Abstand an dem Infrarot-Strahler vorbeigeführt werden.In recently, At the same time, lacquers were developed which under heat in an inert gas atmosphere under Hardening of very hard surfaces. The Heat can in different ways, such as by convection or by infrared emitters, fed become. In the latter case, similar problems arise as above for use of UV lamps are described. In particular, everyone should surface areas of the object to be painted at approximately the same distance passed the infrared emitter become.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auch Beschichtungen auf kompliziert geformten, stark unebenen Gegenständen, insbesondere Fahrzeugkarosserien, mit gutem Ergebnis ausgehärtet werden können.task The present invention is a device of the initially mentioned type so that coatings on complicated shaped, strongly uneven objects, in particular vehicle bodies, cured with good results can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die räumliche Lage des mindestens einen Strahlers oder eines diesem zugeordneten Reflektors motorisch veränderbar ist.These Task is inventively characterized solved, that the spatial Location of the at least one radiator or an associated Reflector motorized changeable is.

Die Veränderbarkeit der räumlichen Lage des mindestens einen Strahlers oder eines diesem zugeordneten Reflektors erlaubt es, die Position der Strahlungsquellen, worunter in diesem Zusammenhang auch ein Reflektor verstanden wird, so an die Raumform des beschichteten Gegenstandes anzupassen, daß auch komplizierte dreidimensionale Oberflächen gleichmäßig einer Strahlungsmenge und einer Strahlungsintensität ausgesetzt werden, wie sie zur Aushärtung des Materials erforderlich sind. Eine vollständige Aushärtung tritt nämlich nur ein, wenn die elektromagnetische Strahlung einerseits mit einer über einem Schwellenwert liegenden Intensität auf die Beschichtung auftrifft und andererseits diese Intensität auch über einen bestimmten Zeitraum hinweg aufrecht erhalten wird. Bei zu geringer Intensität kommt eine Polymerisationsreaktion nicht in Gang oder läuft nur unvollständig ab; bei zu kurzer Bestrahlung wird – selbst bei ausreichender Intensität – ebenfalls nur eine unvollständige Aushärtung erzielt.The changeability the spatial Location of the at least one radiator or an associated Reflectors allow the position of the radiation sources, among which In this context, a reflector is understood, so on to adapt the spatial form of the coated object that also complicated three-dimensional surfaces evenly one Radiation amount and a radiation intensity are exposed as they for curing of the material are required. Complete curing only occurs, when the electromagnetic radiation on the one hand with one above a Threshold lying intensity impinges on the coating and on the other hand, this intensity over a period of time. Too low intensity a polymerization reaction does not start or only runs incomplete from; too short a radiation will - even with sufficient intensity - also only an incomplete one curing achieved.

Wenn nun erfindungsgemäß der beschichtete Gegenstand an dem oder den Strahlern mit Hilfe des Fördersystems vorbeigeführt wird, so wird vorzugsweise programmgesteuert die räumliche Lage des oder der Strahler bzw. zugeordneter Reflektoren automatisch den Außenkonturen des Gegenstandes nachgeführt. Damit wird es auf einfache Weise möglich, alle Oberflächenbereiche des betreffenden Gegenstands im Einwirkungsbereich der elektromagnetischen Strahlung gleichmäßig und vollständig auszuhärten.If, according to the invention, the coated article is guided past the emitter or emitters with the aid of the conveyor system, the spatial position of the emitter or emitters or associated reflectors is preferably automatically tracked to the outer contours of the article. This makes it possible in a simple manner, all surface areas of the Ge concerned to cure uniformly and completely in the area of action of the electromagnetic radiation.

Vorzugsweise erstreckt sich ein erster Strahler innerhalb einer Ebene, die im wesentlichen parallel zu einer Transportebene des Fördersystems verläuft, wobei der erste Strahler in einer Richtung senkrecht zu der Transportebene motorisch verfahrbar ist. Zahlreiche zu beschichtende Gegenstände, etwa Karosserien von Kleinbussen, haben nämlich zumindest annähernd parallele ebene Seitenflächen, während eine der Transportebene abgewandte Begrenzungsfläche stärker konturiert und somit uneben ist. Falls in einem solchen Fall auch die parallelen Seitenflächen des Gegenstandes beschichtet sind und deswegen ausgehärtet werden müssen, umfaßt die Vorrichtung vorzugsweise mindestens zwei weitere Strahler, die zu beiden Seiten einer Förderstrecke des Fördersystems angeordnet sind.Preferably a first radiator extends within a plane that is in the essentially parallel to a transport level of the conveyor system runs, wherein the first radiator in a direction perpendicular to the transport plane is movable by motor. Numerous objects to be coated, such as Bodies of minibuses, namely have at least approximately parallel flat side surfaces, while one of the transport plane averted boundary surface more contoured and thus uneven is. If, in such a case, the parallel side surfaces of the Object are coated and therefore cured have to, comprises the device preferably at least two further radiators, the on both sides of a conveyor line of the conveyor system are arranged.

Falls diese Seitenflächen jedoch ebenfalls stärker konturiert sind, so ist es weiter bevorzugt, wenn die mindestens zwei weiteren Strahler in Richtungen senkrecht zu einer Förderrichtung des Fördersystems motorisch verfahrbar sind. Auf diese Weise läßt sich der Abstand zwischen den Seitenflächen des Gegenstandes und den mindestens zwei weiteren Strahlern automatisch verändern, während der Gegenstand zwischen den Strahlern hindurchgeführt wird.If these side surfaces but also stronger are contoured, it is further preferred if the at least two further radiators in directions perpendicular to a conveying direction of the conveyor system are movable by motor. In this way, the distance between the side surfaces the object and the at least two other emitters automatically change, during the Subject is passed between the radiators.

Eine noch bessere Anpassung an die seitlichen Außenkonturen des Gegenstandes läßt sich erreichen, wenn die mindestens zwei weiteren Strahler jeweils um eine zur Förderrichtung parallele Achse motorisch verkipp- oder verschwenkbar sind.A even better adaptation to the lateral outer contours of the object let yourself reach, if the at least two further emitters each around one to the conveying direction parallel axis are motor tilt or swivel.

Am einfachsten lassen sich die Strahler innerhalb der Vorrichtung anordnen, wenn sie an einem Portalgerüst befestigt werden, das eine Förderstrecke des Fördersystems brückenartig übergreift. Auf diese Weise wird eine ähnliche Anordnung erzielt, wie sie beispielsweise von Autowaschanlagen her bekannt ist.At the The simplest way to arrange the spotlights within the device, if they are on a portal scaffold be attached, this is a conveyor line of the conveyor system bridge-like overlaps. On this way will be a similar one Arrangement achieved, as for example, from car washes ago is known.

Im Prinzip läßt sich die Vorrichtung auch manuell steuern, wenn der Gegenstand während des Vorbeifahrens an dem mindestens einen Strahler von einer Bedienperson beobachtet wird. Bevorzugt ist es allerdings, wenn die Vorrichtung eine Steuerung umfaßt, durch die die räumliche Lage des mindestens einen Strahlers oder des diesem zugeordneten Reflektors automatisch an die Konturen des Gegenstandes anpaßbar ist.in the Principle can be also manually control the device when the object is passing by observed at the at least one radiator by an operator becomes. However, it is preferred if the device comprises a control by the the spatial Location of the at least one radiator or the reflector associated therewith automatically adaptable to the contours of the object.

Vorzugsweise ist durch die Steuerung die räumliche Lage des mindestens einen Strahlers oder des diesem zugeordneten Reflektors derart veränderbar, daß während einer Förderbewegung des Gegenstands an dem mindestens einen Strahler vorbei die pro Flächeneinheit auf das Material auftreffende Menge an elektromagnetischer Strahlung und deren Intensität jeweils vorgebbare, zur Aushärtung erforderliche Schwellenwerte nicht unterschreitet. Diese Menge wird in der Photometrie als Bestrahlung bezeichnet und wird in der Einheit Ws/m2 oder J/cm2 angegeben. Für gängige UV-Lacke beispielsweise beträgt die erforderliche Bestrahlung einige wenige J/cm2.Preferably, the spatial position of the at least one radiator or the reflector associated therewith can be changed by the control so that during a conveying movement of the object past the at least one radiator the amount of electromagnetic radiation impinging on the material per unit area and their intensity can be predetermined in each case Curing required thresholds not below. This amount is referred to as irradiation in photometry and is given in units of Ws / m 2 or J / cm 2 . For common UV coatings, for example, the required irradiation is a few J / cm 2 .

Da eine geringe "Überbelichtung" der Beschichtung dieser im allgemeinen nicht schadet, genügt dieses Steuerungskriterium, um die gesamte Oberfläche gleichmäßig auszuhärten. Bei besonders empfindlichen Beschichtungen kann es allerdings auch zweckmäßig sein, die Steuerung so auszulegen, daß die pro Flächeneinheit auf das Material auftreffende Menge an elektromagnetischer Strahlung im wesentlichen konstant ist. Liegt dieser konstante Wert nur geringfügig über dem für die Aushärtung erforderlichen Schwellenwert, so wird eine stärkere "Überbelichtung", die z. B. zu einem Verspröden oder einer Verfärbung führen kann, vermieden.There a slight "overexposure" of the coating this does not hurt in general, this control criterion, around the entire surface to cure evenly. at However, especially sensitive coatings may also be expedient to design the controller so that the per unit area on the material impinging amount of electromagnetic radiation in the is essentially constant. Is this constant value only slightly above that for the curing required threshold, so a stronger "overexposure" z. B. to a go brittle or a discoloration to lead can, avoided.

Damit die Steuerung die räumliche Lage des mindestens einen Strahlers oder eines diesem zugeordneten Reflektors in der vorstehend geschilderten Weise verändern kann, müssen ihr die Raumformdaten des Gegenstandes bekannt sein. Diese Raumformdaten können beispielsweise von einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage zur Verfügung gestellt werden. Die Steuerung kann aber auch einen Speicher zum Speichern von Raumformdaten des Gegenstandes umfassen, so daß diese Daten auch lokal zur Verfügung stehen.In order to the control the spatial Location of the at least one radiator or an associated Can change reflectors in the manner described above, have to her be known the spatial form data of the object. This room shape data can for example, from a parent Data processing system will be provided. The control but may also include a memory for storing spatial shape data of the object include, so that these Data also available locally stand.

Zur Ermittlung der Raumformdaten kann eine dem mindestens einen Strahler in Förderrichtung – ggf. auch unmittelbar – vorgelagerte Meßstation vorgesehen sein, durch die die Raumformdaten des Gegenstandes erfaßbar sind.to Determining the spatial form data can be a the at least one radiator in the conveying direction - possibly also immediate - upstream measuring station be provided, through which the spatial shape data of the object can be detected.

In einer besonders einfachen Ausführung umfaßt die Meßstation lediglich eine oder mehrere Lichtschranken, die vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des mindestens einen Strahlers angeordnet sind und mit der Steuerung zusammenwirken. Unterbricht der zu bestrahlende Gegenstand eine Lichtschranke, so wird eine entsprechende Ausweichbewegung des betroffenen Strahlers ausgelöst, wie dies ähnlich von Autowasch- oder Kollisionsschutzanlagen her bekannt ist.In a particularly simple embodiment comprises the measuring station only one or more photocells, preferably in in close proximity to the at least one radiator are arranged and with the controller interact. Interrupts the object to be irradiated one Photocell, then a corresponding evasive movement of the affected Spotlight fired like this from car wash or collision protection systems ago is known.

Eine genauere Möglichkeit, die Raumform präzise zu erfassen, bietet die digitale Bildverarbeitung und -erkennung von Videobildern des Gegenstandes. Die Meßstation weist dann eine Videokamera und eine Einrichtung zur digitalen Bilderkennung auf.A more accurate way the spatial form precise capture, provides digital image processing and recognition of video images of the object. The measuring station then has a video camera and a digital image recognition device.

Eine noch genauere Erfassung der Raumform ist möglich, wenn die Meßstation mindestens einen optischen Abtaster aufweist, der beispielsweise eine Infrarotlichtquelle enthalten kann, durch den der Gegenstand in mindestens einer Richtung scannerartig abtastbar ist.A Even more accurate detection of the spatial form is possible when the measuring station has at least one optical scanner, for example, a Infrared light source may contain, through which the object in at least one direction scanner-like scanned is.

Besonders bevorzugt wird diejenige Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Vorrichtung ein zumindest annähernd gasdichtes und für elektromagnetische Strahlung undurchlässiges Gehäuse aufweist, in dessen Innenraum der Gegenstand einführbar ist und in dem der mindestens eine Strahler angeordnet ist. Dieses Gehäuse sorgt dafür, daß in seitlicher Richtung keine elektromagnetische Strahlung und keine Gase entweichen können, was aus Gesundheitsgründen für das Bedienungspersonal notwendig ist.Especially preferred is that embodiment the invention, wherein the device is an at least approximately gas-tight and for having electromagnetic radiation impermeable housing, in the interior thereof the item is insertable is and in which the at least one radiator is arranged. This casing makes sure that in lateral Direction no electromagnetic radiation and no gases escape can, for health reasons for the Operating personnel is necessary.

Besonders bevorzugt wird, wenn dem Innenraum des Gehäuses ein Schutzgas zuführbar ist. Das Schutzgas hat primär die Funktion, die Anwesenheit von Sauerstoff im Strahlungsbereich der Strahler zu verhindern, da dieser Sauerstoff insbesondere unter dem Einfluß von UV-Licht in schädliches Ozon umgewandelt werden könnte und außerdem bei der Polymerisationsreaktion schädlich ist.Especially is preferred if the interior of the housing, a protective gas can be supplied. The inert gas has primary the function, the presence of oxygen in the radiation area to prevent the radiator, since this oxygen in particular under the Influence of UV light in harmful Ozone could be converted and also is harmful in the polymerization reaction.

Das Schutzgas kann schwerer als Luft, insbesondere Kohlendioxid, oder auch leichter als Luft, insbesondere Helium, sein.The Inert gas can be heavier than air, especially carbon dioxide, or also lighter than air, especially helium.

Wenn in unmittelbarer Nähe des mindestens einen Strahlers ein Einlaß für das Schutzgas ist, so läßt sich dieses zugleich als Kühlgas für den Strahler nutzen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann jedoch auch mindestens ein Einlaß so ausgerichtet werden, daß das aus dem Einlaß austretende Schutzgas unmittelbar auf die augenblicklich bestrahlte Oberfläche gerichtet wird. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß am Reaktionsort, an dem die elektromagnetische Strahlung die Aushärtung bewirkt, der Anteil an unerwünschten Fremdgasen sehr gering ist.If close the at least one radiator is an inlet for the protective gas, it can be this at the same time as a cooling gas for the Use spotlights. Alternatively or in addition, however, can also at least one inlet like that be aligned that the emerging from the inlet Inert gas directed directly to the currently irradiated surface becomes. This ensures that that am Reaction site where the electromagnetic radiation causes the curing, the proportion of unwanted Foreign gases is very low.

Das Gehäuse kann in der Nähe des mindestens einen Strahlers an seinen Innenflächen mit einer reflektierenden Schicht versehen sein. Hierdurch können Strahler mit geringerer Leistung eingesetzt werden.The casing can close the at least one radiator on its inner surfaces with a reflective layer be provided. This allows Spotlights are used with lower power.

Die Reflektionswirkung wird dadurch verstärkt, daß die Schicht eine Vielzahl von Unebenheiten aufweist. Die Reflektionen erfolgen unter diesen Umständen unter sehr verschiedenen Winkeln, wodurch unerwünschte Strahlungsbündelungen vermieden werden.The Reflection effect is enhanced by the fact that the layer a variety of bumps. The reflections take place under these circumstances very different angles, creating unwanted radiation beams be avoided.

Besonders günstig ist es dabei, wenn die reflektierende Schicht aus Aluminiumfolie besteht. Diese hat ein sehr gutes Reflektionsvermögen für elektromagnetische Strahlung und ist preiswert erhältlich. Außerdem kann eine Aluminiumfolie leicht zerknittert werden, wodurch sich auf einfache Weise die vorstehend beschriebenen Unebenheiten erzielen lassen.Especially Cheap It is there when the reflective layer of aluminum foil consists. This has a very good reflectivity for electromagnetic Radiation and is available inexpensively. In addition, can an aluminum foil will be easily crumpled, causing it to easy way to achieve the above-described bumps to let.

Anstatt das gesamte Gehäuse mit Schutzgas zu befüllen, kann in dem Gehäuse auch ein zu einer Transportebene offener Behälter angeordnet sein, der mit dem Schutzgas befüllbar ist. Bei einem nach oben offenen Behälter sollte das Schutzgas schwerer als Luft sein; bei einem nach unten offenen haubenartigen Behälter leichter. Ob ein nach oben oder nach unten offener Behälter im Einzelfall vorzuziehen ist, hängt unter anderem auch von der Art des verwendeten Fördersystems ab. Bei Hängebahnen beispielsweise wird ein nach oben offener Behälter günstiger sein, da sich der Gegenstand dann relativ einfach von oben in den Behälter einbringen läßt.Instead of the entire case to fill with protective gas, can in the case also be arranged to a transport plane open container with the protective gas can be filled is. If the tank is open at the top, the shielding gas should be heavier be as air; in a downwardly open hood-like container lighter. Whether an upwardly or downwardly open container preferable in individual cases is, hangs among other things, on the type of conveyor system used. For monorails, for example is an upwardly open container cheaper be because the object is then relatively easy from above in the container bring in.

Am Ein- und am Auslaß des Gehäuses kann jeweils eine Schleuse für das Einbringen bzw. Ausbringen des Gegenstandes vorgesehen sein. Diese Schleusen verhindern, daß beim Einbringen und Ausbringen des Gegenstandes in das Gehäuse oder aus diesem größere Luftmengen aus der Außenatmosphäre in das Gehäuse gelangen. Außerdem schützen die Schleusen Bedienpersonen vor gesundheitsgefährdender Strahlung, beispielsweise vor UV-Licht.At the Inlet and outlet of the housing can each have a lock for the introduction or removal of the object may be provided. These locks prevent the Insertion and removal of the object in the housing or out this larger amounts of air from the outside atmosphere into the casing reach. In addition, the protect Locks operators against health-endangering radiation, for example in front of UV light.

Bei Gegenständen mit Hohlräumen kann es im übrigen zweckmäßig sein, einen weiteren Einlaß für Schutzgas innerhalb der eingangsseitigen Schleuse derart anzuordnen, daß die Hohlräume mit Schutzgas durchspült werden, wodurch darin enthaltene Luft verdrängt wird.at objects with cavities It may otherwise be expedient another inlet for inert gas to be arranged within the input-side lock such that the cavities with inert gas flushed which displaces air contained therein.

Da sich jedoch auch mit Schleusen das Eindringen von Luft, insbesondere von Sauerstoff, in den Innenraum des Gehäuses nicht vollständig unterdrücken läßt, ist zweckmäßigerweise eine Einrichtung zur Entfernung des Sauerstoffes aus der innerhalb des Gehäuses befindlichen Atmosphäre vorgesehen. Diese Einrichtung kann einen Katalysator zur katalytischen Bindung des Sauerstoffes, ein Filter zur Absorption oder auch ein Filter zur Adsorption von Sauerstoff umfassen.There However, even with locks the ingress of air, in particular of oxygen, can not be completely suppressed in the interior of the housing is expediently a device for removing the oxygen from within the housing located atmosphere intended. This device can be a catalyst for catalytic Binding of oxygen, a filter for absorption or even Include filters for the adsorption of oxygen.

Anstatt den mindestens einen Strahler selbst zu verfahren, zu verschwenken oder in sonstiger Weise in seiner Lage zu verändern, kann auch die Form eines diesem Strahler zugeordneten Reflektors zur Veränderung der Strah lungsbündelung veränderbar sein. Ein solcher Reflektor kann beispielsweise aus mehreren reflektierenden Segmenten aufgebaut sein, die sich einzeln verstellen lassen.Instead of to move the at least one radiator itself, to pivot or otherwise in a position to alter, may also take the form of a Reflector associated with this emitter for changing the radiation bundling variable be. Such a reflector may for example consist of several reflective Be constructed segments that can be adjusted individually.

Wenn mindestens einem der Strahler auf der dem Gegenstand abgewandten Seite ein beweglicher Reflektor zugeordnet ist, ist eine zusätzliche Anpassung der Strahlungsrichtung an den Verlauf der Oberfläche des zu behandelnden Gegenstandes möglich.If at least one of the radiators on the side facing away from the object is associated with a movable reflector, is an additional An adaptation of the radiation direction to the course of the surface of the object to be treated possible.

Wenn das Beschichtungsmaterial zunächst noch verhältnismäßig viel Lösemittel enthält, wie dies beispielsweise bei wasserbasierten Lacken der Fall ist, kann die Vorrichtung zur Entfernung des Lösemittels aus dem Material der Beschichtung eine Vorwärmzone aufweisen.If the coating material still relatively much solvent contains as is the case, for example, with water-based paints, may be the device for removing the solvent from the material the coating a preheating zone exhibit.

Wenn dagegen pulverförmige Materialien verarbeitet werden sollen, kann die Vorrichtung zur Angelierung dieses pulverförmigen Materials eine entsprechende Vorwärmzone besitzen.If against powdery Materials to be processed, the device can be used for fishing this powdery Materials have a corresponding preheating zone.

Ausgangsseitig kann die Vorrichtung zur Vervollständigung der Aushärtung eine Nachwärmzone aufweisen.On the output side The device for completing the curing can Have reheating zone.

Die elektromagnetische Strahlung ist vorzugsweise UV-Licht oder Infrarotstrahlung.The Electromagnetic radiation is preferably UV light or infrared radiation.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment based on the drawing. Show:

1 einen stark vereinfachten und nicht maßstäblichen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur Aushärtung eine UV-Lackes auf Fahrzeugkarosserien; 1 a greatly simplified and not to scale longitudinal section through a device for curing a UV varnish on vehicle bodies;

2 ein Portalgerüst der in 1 gezeigten Vorrichtung in einer Vorderansicht; 2 a portal framework of in 1 shown device in a front view;

3 einen UV-Strahler mit zugeordnetem Reflektor in einem Querschnitt. 3 a UV radiator with associated reflector in a cross section.

In der 1 ist eine Vorrichtung zur Aushärtung von UV-Lacken in einem stark vereinfachten und nicht maßstäblichen Längsschnitt gezeigt und insgesamt mit 10 bezeichnet. Die beispielhaft dargestellte Aushärtvorrichtung 10 ist Teil einer Lackieranlage, die dazu vorgesehen ist, eine Mehrschichtlackierung auf vormontierte Fahrzeugkarosserien 12 aufzubringen.In the 1 is shown a device for curing UV coatings in a highly simplified and not to scale longitudinal section and total with 10 designated. The exemplified curing device 10 is part of a paint shop, which is intended to provide a multi-layer coating on pre-assembled vehicle bodies 12 applied.

Die Aushärtvorrichtung umfaßt ein an sich bekanntes Fördersystem für die Fahrzeugkarosserien 12, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Rollenbahn 14, darauf aufgesetzte Skid-Träger 16 sowie einen ersten Hubtisch 18 und einen zweiten Hubtisch 20 umfaßt. Mit Hilfe dieses Fördersystems werden die Fahrzeugkarosserien 12 der Aus härtvorrichtung 10 zugeführt und durch die einzelnen Stationen der Aushärtvorrichtung 10 transportiert. Bei diesen Stationen handelt es sich um eine Vorwärmzone 22, eine Meßstation 19, einen Bestrahlungstunnel 24 und eine Nachwärmzone 26.The curing device comprises a per se known conveyor system for the vehicle bodies 12 that in the illustrated embodiment, a roller conveyor 14 , Skid-carrier attached to it 16 and a first lift table 18 and a second lift table 20 includes. With the help of this conveyor system, the vehicle bodies 12 the curing device 10 supplied and through the individual stations of the curing device 10 transported. These stations are a preheating zone 22 , a measuring station 19 , an irradiation tunnel 24 and a reheating zone 26 ,

Die Vorwärmzone 22 und die Nachwärmzone 26 enthalten jeweils mit 28 bzw. 30 angedeutete und als Heißluftheizungen ausgeführte Heizeinrichtungen, durch die sich die Temperatur in der Vorwärmzone 22 bzw. der Nachwärmzone 26 erhöhen läßt. Alternativ kommt eine Beheizung durch IR-Strahler oder mit Hilfe eines Magnetrons zur Erzeugung von Mikrowellen in Frage. Die Vorwärmzone 22 kann je nach Art des Beschichtungsmaterials unterschiedliche Funktionen ausführen: Handelt es sich bei diesem Material um lösemittelbasierte Stoffe, beispielsweise um Wasserlack, werden hier die Lösemittel weitestgehend entfernt. Handelt es sich um Pulvermaterial, dient die Vorwärmzone 22 dazu, das Pulver anzugelieren und auf diese Weise bereit zur Polymerisationsreaktion zu machen.The preheating zone 22 and the reheating zone 26 included with each 28 respectively. 30 indicated and designed as hot air heaters heaters, through which the temperature in the preheating zone 22 or the reheating zone 26 increase. Alternatively, heating by IR emitters or by means of a magnetron is suitable for generating microwaves. The preheating zone 22 can perform different functions depending on the type of coating material: If this material is solvent-based substances, for example water-based paint, the solvents are removed as far as possible. If it is powder material, the preheating zone is used 22 to match the powder and thus make ready for the polymerization reaction.

Bei dem Bestrahlungstunnel 24 handelt es sich um eine für Luft und UV-Licht weitgehend dichte Kabine, deren Innenraum 32 für die Fahrzeugkarosserien 12 nur über eine Einlaßschleuse 34 und eine Auslaßschleuse 36 zugänglich ist. Die Einlaßschleuse 34 und die Auslaßschleuse 36 sind in dem dargestellen Ausführungsbeispiel jeweils als Doppelschleusen mit zwei beweglichen Rolltoren 341, 342 bzw. 361, 362 ausgebildet.At the irradiation tunnel 24 it is a largely air and UV light-tight cabin whose interior 32 for the vehicle bodies 12 only via an inlet lock 34 and an outlet lock 36 is accessible. The inlet lock 34 and the outlet lock 36 are in the dargestellen embodiment respectively as double locks with two movable roller doors 341 . 342 respectively. 361 . 362 educated.

Der Innenraum 32 des Bestrahlungstunnels 24 ist mit einem Schutzgas befüllbar, das in einem Gasbehälter 38 gespeichert und über eine in den Boden des Innenraums 32 mündende Leitung 40 in diesen einleitbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Schutzgas um Kohlendioxid. Da gasförmiges Kohlendioxid schwerer als Luft ist, füllt es den Innenraum 32 des Bestrahlungstunnels 24 vollständig von unten nach oben aus. Falls als Schutzgas ein Gas verwendet wird, das leichter ist als Luft, z. B. Helium, so sollte das Schutzgas vorzugsweise von oben in den Innenraum 32 eingeleitet werden. Die Menge des über die Leitungen 14 zugeführten Schutzgases steht mit der Menge des Schutzgases, das unter anderem über die Einlaß- und Auslaßschleusen 34 bzw. 36 entweicht, in einem dynamischen Gleichgewicht.The interior 32 of the irradiation tunnel 24 is filled with a protective gas in a gas container 38 stored and one in the bottom of the interior 32 opening line 40 can be introduced into this. In the illustrated embodiment, the inert gas is carbon dioxide. Because gaseous carbon dioxide is heavier than air, it fills the interior 32 of the irradiation tunnel 24 completely from bottom to top. If the gas used is a gas that is lighter than air, eg. B. helium, the protective gas should preferably from above into the interior 32 be initiated. The amount of over the lines 14 supplied protective gas is associated with the amount of inert gas, inter alia, via the inlet and outlet locks 34 or 36 escapes, in a dynamic equilibrium.

Ferner ist der Innenraum 32 mit einem Regenerationskreislauf 42 verbunden, mit dem sich Sauerstoff aus der in dem Innenraum 32 enthaltenen Atmosphäre entfernen läßt.Furthermore, the interior is 32 with a regeneration cycle 42 Connected to the oxygen in the interior 32 remove removed atmosphere.

In dem Innenraum 32 ist ferner ein Portalgerüst 44 angeordnet, das sich brückenartig über die Rollenbahn 14 erstreckt. An dem Portalgerüst 44 sind mehrere UV-Strahler befestigt, nämlich ein horizontal ausgerichter Dachstrahler 46 sowie mehrere vertikal ausgerichtete Seitenstrahler 48. Die Anordnung der UV-Strahler 46, 48 wird nachfolgend anhand der 2 erläutert.In the interior 32 is also a portal framework 44 arranged, which bridge over the roller conveyor 14 extends. At the portal framework 44 Several UV lamps are mounted, namely a horizontally aligned roof lights 46 as well as several vertically oriented side emitters 48 , The arrangement of UV emitters 46 . 48 is described below on the basis of 2 explained.

Die 2 zeigt das Portalgerüst 44 mit daran befestigten UV-Strahlern in einer stark schematisierten Vorderansicht. Das Portalgerüst 44 überspannt brückenartig die Rollenbahn 14, auf der die Skid-Träger 16 mit den darauf befestigten Fahrzeugkarosserien 12 durch das Portalgerüst 44 hindurchgeführt werden können. An dem Portalgerüst 44 sind der Dachstrahler 46, ein Paar zu beiden Seiten der Rollenbahn 14 angeordnete untere Seitenstrahler 48a, 48b sowie ein Paar zu beiden Seiten der Rollenbahn 14 angeordnete obere Seitenstrahler 52a, 52b befestigt. Der Dachstrahler 46 sowie die vier Seitenstrahler 48a, 48b und 52a, 52b enthalten jeweils eine stabförmige Lichtquelle 53, der ein dahinter angeordneter Reflektor 55 zugeordnet ist.The 2 shows the portal framework 44 with attached UV lamps in a highly schematic front view. The portal framework 44 The roller conveyor spans bridge-like 14 on which the skid bearer 16 with the vehicle bodies mounted thereon 12 through the portal framework 44 can be passed. At the portal framework 44 are the roof lights 46 , a pair on both sides of the roller conveyor 14 arranged lower side emitter 48a . 48b and a pair on both sides of the roller conveyor 14 arranged upper side emitter 52a . 52b attached. The roof radiator 46 as well as the four side emitters 48a . 48b and 52a . 52b each contain a rod-shaped light source 53 , the reflector arranged behind it 55 assigned.

Wie durch die Doppelpfeile in 2 angedeutet ist, läßt sich die räumliche Lage der unteren Seitenstrahler 48a, 48b und der oberen Seitenstrahler 52a, 52b mit Hilfe von nicht näher dargestellten Stellmotoren in unterschiedlichster Weise verändern. Dies sei am Beispiel des unteren rechts dargestellten Seitenstrahlers 48b erläutert. Dieser Seitenstrahler 48b kann sowohl in der Vertikalrichtung, d. h. in Richtung des Doppelpfeils 54, als auch parallel zur Querachse der Fahrzeugkarosserie 12, d. h. in Richtung des Doppelpfeils 56, verstellt werden. Darüber hinaus kann der Seitenstrahler 48b um eine zur Förderrichtung parallele Achse verschwenkt werden, was durch einen Doppelpfeil 58 angedeutet ist.As indicated by the double arrows in 2 is indicated, the spatial position of the lower side radiator can be 48a . 48b and the upper side emitter 52a . 52b change with the help of not shown servo motors in different ways. This is the example of the lower right side radiator shown 48b explained. This side radiator 48b can both in the vertical direction, ie in the direction of the double arrow 54 , as well as parallel to the transverse axis of the vehicle body 12 ie in the direction of the double arrow 56 to be adjusted. In addition, the side radiator 48b to be pivoted about an axis parallel to the conveying direction, which is indicated by a double arrow 58 is indicated.

Der Dachstrahler 46 ist in Vertikalrichtung (Pfeil 62) verfahrbar und überdies um eine Achse 64 drehbar, wie dies durch Doppelpfeile 66 angedeutet ist. Die seitlichen Aufhängungen des Dachstrahlers 46 sind in vertikal verlaufenden schlitzartigen Führungen gehalten und an Bändern 68a, 68b an einer sich über die gesamte Breite des Portals 4 erstreckenden Welle 70 aufgehängt. Über einen Antrieb 72 ist die Welle 70 um ihre Längsachse in eine Drehung versetzbar, wodurch die Bänder 68a, 68b auf- oder abgerollt und dadurch in ihrer Länge verändert werden können. Der Dachstrahler 46 senkt sich dabei entsprechend ab bzw. verfährt nach oben.The roof radiator 46 is in vertical direction (arrow 62 ) movable and moreover about an axis 64 rotatable as indicated by double arrows 66 is indicated. The lateral suspensions of the roof radiator 46 are held in vertically extending slot-like guides and on ribbons 68a . 68b at one over the entire width of the portal 4 extending shaft 70 suspended. About a drive 72 is the wave 70 about its longitudinal axis in a rotation displaceable, whereby the bands 68a . 68b rolled up or down and thereby can be changed in their length. The roof radiator 46 lowers accordingly or moves upwards.

Anstelle eines einstückig ausgebildeten Dachstrahlers 46 kann auch ein in zwei oder mehrere Einzelsegmente unterteilter Dachstrahler vorgesehen sein. Durch Anpassung der Anordnung der Einzelsegmente an den Verlauf der nach oben weisenden Oberfläche der Fahrzeugkarosserie 12 kann auch dann, wenn diese Oberfläche stärker gewölbt ist, ein weitgehend konstanter Bestrahlungsabstand eingehalten werden.Instead of an integrally formed roof radiator 46 can also be provided in two or more individual segments divided roof lights. By adapting the arrangement of the individual segments to the course of the upward-facing surface of the vehicle body 12 even if this surface is more curved, a largely constant irradiation distance can be maintained.

Soll UV-Lack, der sich an Innenflächen der Fahrzeugkarosserie 12 befindet und von außen her durch die UV-Strahler 46, 48a, 48b, 52a, 52b nicht erreichbar ist, ausgehärtet werden, kann ein zusätzlicher UV-Strahler eingesetzt werden, der sich an einem beweglichen, in den Innenraum der Fahrzeugkarosserie 12 einführbaren Arm befindet.Intended to be UV paint, which adhere to interior surfaces of the vehicle body 12 located and from the outside through the UV lamps 46 . 48a . 48b . 52a . 52b can not be reached, cured, an additional UV emitter can be used, located on a moving, in the interior of the vehicle body 12 insertable arm is located.

Über eine Steuerungseinrichtung 74, die mit den einzelnen Stellmotoren über in 2 gestrichelt angedeutete und insgesamt mit 76 bezeichnete Steuerleitungen verbunden ist, können die UV-Strahler 46, 48a, 48b, 52a, 52b so zu der Fahrzeugkarosserie 12 ausgerichtet werden, daß deren Außenkonturen gleichmäßig von allen Seiten mit UV-Licht bestrahlt werden. Der Abstand zwischen der Außenkontur der Fahrzeugkarosserie 12 und den UV-Strahlern 46, 48a, 48b, 52a, 52b ist dabei so gewählt, daß die gesamte Menge an UV-Licht, d. h. die Bestrahlung, der die lackierte Oberfläche ausgesetzt ist, den für eine Polymerisation der Lackoberfläche erforderlichen Schwellenwert überschreitet. Da moderne Fahrzeugkarosserien 12 häufig eine relativ stark geschwungene Außenkontur aufweisen, werden die Positionen des Dachstrahlers 46, der Seitenstrahler 48a, 48b und 52a, 52b und ggfs. der Reflektoren 55 während des Durchfahrens der Fahrzeugkarosserie 12 durch das Portalgerüst 44 kontinuierlich an die das Portalgerüst 44 durchmessende Außenkontur der Fahrzeugkarosserie 12 angepaßt.Via a control device 74 , which with the individual servomotors over in 2 indicated by dashed lines and total with 76 designated control lines, the UV lamps 46 . 48a . 48b . 52a . 52b so to the vehicle body 12 be aligned so that their outer contours are uniformly irradiated from all sides with UV light. The distance between the outer contour of the vehicle body 12 and the UV lamps 46 . 48a . 48b . 52a . 52b is chosen so that the total amount of UV light, ie the irradiation to which the painted surface is exposed, exceeds the threshold required for polymerization of the paint surface. Because modern vehicle bodies 12 often have a relatively strong curved outer contour, the positions of the roof lights 46 , the side reflector 48a . 48b and 52a . 52b and, if necessary, the reflectors 55 while passing through the vehicle body 12 through the portal framework 44 continuously to the portal framework 44 diameter-measuring outer contour of the vehicle body 12 customized.

In der Steuerung 74 sind in einem Speicher 78 die hierfür erforderlichen Raumformdaten der Fahrzeugkarosserie 12 hinterlegt. Diese Raumformdaten können z. B. von einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage abgerufen werden, in der für sämtliche die Aushärtvorrichtung 10 durchlaufende Fahrzeugkarosserien 12 einschlägige Daten wie Art und Farbe der Lackierung und Karosserietyp und -form hinterlegt sind. Es ist dann lediglich ein Lesegerät erfor derlich, welches den Typ der in den Bestrahlungstunnel 24 einlaufenden Fahrzeugkarosserie 12 erkennt, so daß die diesem Typ zugeordneten Raumformdaten abgerufen werden können.In the control 74 are in a store 78 the necessary spatial shape data of the vehicle body 12 deposited. This spatial form data can z. B. be retrieved from a higher-level data processing system, in all for the curing device 10 continuous vehicle bodies 12 Relevant data such as the type and color of the paint and body type and shape are deposited. It is then only a reader neces sary, which is the type of in the irradiation tunnel 24 incoming vehicle body 12 detects, so that the spatial form data associated with this type can be retrieved.

Alternativ oder zu Kontrollzwecken zusätzlich hierzu ist es möglich, die notwendigen Raumformkoordinaten auch mit der dem Portalgerüst 44 vorgelagerten Meßstation 19 zu ermitteln, die innerhalb der Einlaßschleuse 34 angeordnet ist (siehe 1). Die Meßstation 19 weist ebenfalls ein portalartiges Gerüst auf, an dem eine Vielzahl optischer Abtaster 80 mit Infrarotlichtquellen sowohl in Vertikalrichtung als auch quer zur Förderrichtung 82 befestigt sind. Die Abtaster 80 erfassen scannerartig die Außenkontur der Fahrzeugkarosserie 12 bei deren Durchtritt durch die Meßstation 19.Alternatively or for control purposes in addition to this, it is possible, the necessary spatial form coordinates also with the portal framework 44 upstream measuring station 19 to determine the inside of the intake lock 34 is arranged (see 1 ). The measuring station 19 also has a portal-like framework on which a plurality of optical scanner 80 with infrared light sources both in the vertical direction and transversely to the conveying direction 82 are attached. The scanners 80 scanner-like capture the outer contour of the vehicle body 12 during their passage through the measuring station 19 ,

Im folgenden wird die Funktion der Aushärtvorrichtung 10 beschrieben.The following is the function of the curing device 10 described.

Es sei angenommen, daß in einer vorgeschalteten Beschichtungseinrichtung der Lackieranlage bereits mehrere Lackschichten aufgetragen worden sind. Bei der obersten Lackschicht handelt es sich um einen Klarlack, der als Pulver auf die bereits vorhandenen Lackschichten aufgebracht ist. Unter dem Einfluß von UV-Licht polymerisiert der Klarlack und härtet auf diese Weise aus. Voraussetzung hierfür ist zum einen, daß der pulverförmige Lack zuvor in einen quasi-flüssigen, gelartigen Zustand überführt wird. Hierfür dient die Vorwärmzone 22, in der eine darin eingebrachte Fahrzeugkarosserie 12 auf eine Temperatur von etwa 90°C erhitzt wird. Bei dieser Erweichungstemperatur geht das Pulver in den erwähnten gelartigen Zustand über.It is assumed that in an upstream coating device of Lackieran Layer already several layers of paint have been applied. The upper layer of varnish is a clear varnish, which is applied as a powder to the already existing varnish layers. Under the influence of UV light, the clearcoat polymerizes and cures in this way. The prerequisite for this is, on the one hand, that the pulverulent paint is previously converted into a quasi-liquid, gel-like state. The preheating zone serves this purpose 22 in which a vehicle body incorporated therein 12 is heated to a temperature of about 90 ° C. At this softening temperature, the powder changes to the mentioned gel-like state.

Von der Vorwärmzone 22 wird der Skid-Träger 16 mit darauf aufgebrachter Fahrzeugkarosserie 12 über den ersten Hubtisch 18 abgesenkt und auf einen tiefer gelegenen Abschnitt der Rollenbahn 14 aufgesetzt. Durch sukzessives Öffnen und Schließen der Rollentore 341, 342 der Einlaßschleuse 34 wird die Fahrzeugkarosserie 12 in den Bestrahlungstunnel 24 eingebracht, ohne nennenswerte Mengen des darin enthaltenen Schutzgases nach außen dringen zu lassen.From the preheating zone 22 becomes the skid carrier 16 with the vehicle body applied thereon 12 over the first lift table 18 lowered and lowered to a lower section of the roller conveyor 14 placed. By successively opening and closing the roller doors 341 . 342 the inlet lock 34 becomes the vehicle body 12 in the irradiation tunnel 24 introduced, without allowing appreciable amounts of the protective gas contained therein to escape to the outside.

In dem Innenraum 32 des Bestrahlungstunnels 24 erfolgt die eigentliche Aushärtung des nunmehr gelartigen Klarlacks mit Hilfe von UV-Bestrahlung. Das Schutzgas verdrängt die ursprünglich in dem Innenraum 32 vorhandene Luft und verhindert somit, daß das UV-Licht den molekularen Luftsauerstoff in Ozon umwandelt, welches die Polymerisationsreaktion verlangsamen würde.In the interior 32 of the irradiation tunnel 24 the actual hardening of the now gelatinous clearcoat takes place with the aid of UV irradiation. The inert gas displaces the original in the interior 32 air present and thus prevents the UV light from converting the molecular oxygen in the air into ozone, which would slow down the polymerization reaction.

Da insbesondere durch das Öffnen der Einlaßschleuse 34 und der Auslaßschleuse 36 Schutzgas verloren geht, wird während des Betriebs der Aushärtvorrichtung 10 laufend Schutzgas über den Gaskanal 40 in den Innenraum 32 eingeleitet.In particular, by opening the inlet lock 34 and the outlet lock 36 Protective gas is lost during operation of the curing device 10 continuous protective gas over the gas channel 40 in the interior 32 initiated.

Der Regenerationskreislauf 42 hat die Aufgabe, Sauerstoff, der über die Fahrzeugkarosserien 12 in den Innenraum 32 eingebracht wird oder beim Öffnen der Einlaßschleuse 34 oder der Auslaßschleuse 36 eindringt, aus der Atmosphäre in dem Innenraum 32 zu entfernen. Hierzu wird dem Innenraum 32 über eine Leitung 90 ständig Schutzgas entnommen und beispielsweise über einen Katalysator 92 geführt, der den Sauerstoff katalytisch bindet. Ein Teil dieses Schutzgases wird über die Leitung 94 wieder in den Innenraum 32 des Bestrahlungstunnels 24 zurückgegeben, während ein anderer Teil über eine Leitung 96 in die Außenatmosphäre entlassen wird.The regeneration cycle 42 has the job of oxygen, over the vehicle bodies 12 in the interior 32 is introduced or when opening the inlet lock 34 or the outlet lock 36 penetrates, from the atmosphere in the interior 32 to remove. This is the interior 32 over a line 90 Continuously withdrawn inert gas and, for example, a catalyst 92 led, which catalytically binds the oxygen. Part of this shielding gas is transmitted via the line 94 back in the interior 32 of the irradiation tunnel 24 returned while another part over a line 96 discharged into the outside atmosphere.

Statt eines Katalysators 90 kann der Regenerationskreislauf 42 auch ein Sauerstoff adsorbierendes oder Sauerstoff absorbierendes Filter enthalten.Instead of a catalyst 90 can the regeneration cycle 42 also contain an oxygen adsorbing or oxygen absorbing filter.

Nach dem Durchfahren des Portalgerüstes 44 verläßt die Fahrzeugkarosserie 12 den Bestrahlungstunnel 24 und wird über den zweiten Hubtisch 20 auf einen höher gelegenen Abschnitt der Rollenbahn 14 angehoben und in die Nacherwärmzone 26 eingebracht. In dieser Nachwärmzone, in der eine Temperatur von etwa 105°C herrscht, verweilt die Fahrzeugkarosserie 12 etwa 5 bis 10 Minuten lang, in denen die Polymerisationsreaktion vollständig zum Abschluß kommt.After passing through the portal frame 44 leaves the vehicle body 12 the irradiation tunnel 24 and is about the second lift table 20 on a higher section of the roller conveyor 14 raised and in the reheating zone 26 brought in. In this reheating zone, in which a temperature of about 105 ° C prevails, the vehicle body lingers 12 for about 5 to 10 minutes in which the polymerization reaction is completed.

Die 3 zeigt den Dachstrahler 46 in einem vergrößerten Querschnitt. Der dem Dachstrahlers 46 zugeordnete Re flektor 55 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in mehrere Einzelsegmente 100 unterteilt, die mit Hilfe von in 3 nicht näher dargestellten Stellantrieben einzeln verstellt werden können. Auf diese Weise läßt sich die Richtcharakteristik der Dachstrahlers 46 gezielt verändern, wodurch die Strahlungswirkung des Dachstrahlers 46 z. B. an unterschiedliche Oberflächenneigungen angepaßt werden kann.The 3 shows the roof lights 46 in an enlarged cross-section. The roof radiator 46 associated reflector 55 is in this embodiment in several individual segments 100 divided by means of in 3 not shown actuators can be adjusted individually. In this way, the directivity of the roof lights can be 46 change specifically, whereby the radiation effect of the roof radiator 46 z. B. can be adapted to different surface slopes.

Die obigen Ausführungsbeispiele werden zum Aushärten von Lacken unter UV-Licht eingesetzt. Sie lassen sich aber auch bei solchen Lacken verwenden, die unter Wärmeeinwirkung, insbesondere in einer Inertgasatmosphäre, also beispielsweise in einer CO2- oder Stickstoffatmosphäre, aushärten. Es brauchen dann im wesentlichen nur die beschriebenen UV-Strahler durch IR-Strahler ersetzt zu werden. Andere mit dem Wechsel der elektromagnetischen Strahlung verbundene konstruktive Anpassungen sind dem Fachmann bekannt und brauchen hier nicht näher erläutert zu werden.The above embodiments are used for curing paints under UV light. However, they can also be used in the case of paints which cure under the effect of heat, in particular in an inert gas atmosphere, that is to say for example in a CO 2 or nitrogen atmosphere. It then essentially only needs to be replaced by the UV emitters described by IR emitters. Other structural changes associated with the change of the electromagnetic radiation are known to the person skilled in the art and need not be explained in detail here.

Claims (37)

Vorrichtung zur Aushärtung einer aus einem Material, das unter elektromagnetischer Strahlung aushärtet, insbesondere aus einem UV-Lack oder aus einem thermisch aushärtenden Lack, bestehenden Beschichtung eines Gegenstandes, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie (12), mit a) mindestens einem elektromagnetische Strahlung erzeugenden Strahler (46, 48a, 48b, 52a, 52b); b) einem Fördersystem (14, 16), welches den Gegenstand (12) in die Nähe des Strahlers (46, 48a, 48b, 52a, 52b) und von diesem wieder weg führt; dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche Lage des mindestens einen Strahlers (46, 48a, 48b, 52a, 52b) oder eines diesem zugeordneten Reflektors (55) motorisch veränderbar ist.Apparatus for curing a coating of an article, in particular a vehicle body, consisting of a material which cures under electromagnetic radiation, in particular from a UV varnish or from a thermosetting varnish ( 12 ), with a) at least one electromagnetic radiation generating emitter ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ); b) a support system ( 14 . 16 ), which the object ( 12 ) in the vicinity of the radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) and leads away from it; characterized in that the spatial position of the at least one radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) or a reflector associated therewith ( 55 ) is motorically changeable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein erster Strahler (46) innerhalb einer Ebene erstreckt, die im wesentlichen parallel zu einer Transportebene des Fördersystems (14, 16) verläuft, und daß der erste Strahler (46) in einer Richtung (62) senkrecht zu der Transportebene motorisch verfahrbar ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that a first radiator ( 46 ) extends within a plane substantially parallel to a transport plane of the conveyor system ( 14 . 16 ), and that the first radiator ( 46 ) in one direction ( 62 ) perpendicular to the transport plane is movable by motor. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens zwei weitere Strahler (48a, 48b, 52a, 52b) umfaßt, die zu beiden Seiten einer Förderstrecke (14) des Fördersystems (14, 16) angeordnet sind.Apparatus according to claim 2, characterized in that the device comprises at least two further radiators ( 48a . 48b . 52a . 52b ), which on both sides of a conveyor line ( 14 ) of the support system ( 14 . 16 ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei weiteren Strahler (48a, 48b, 52a, 52b) in Richtungen (54, 56) senkrecht zu einer Förderrichtung des Fördersystems (14, 16) motorisch verfahrbar sind.Apparatus according to claim 3, characterized in that the at least two further radiators ( 48a . 48b . 52a . 52b ) in directions ( 54 . 56 ) perpendicular to a conveying direction of the conveyor system ( 14 . 16 ) are movable by motor. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei weiteren Strahler (48a, 48b, 52a, 52b) jeweils um eine zur Förderrichtung parallele Achse motorisch verkipp- oder verschwenkbar (58) sind.Apparatus according to claim 4, characterized in that the at least two further radiators ( 48a . 48b . 52a . 52b ) in each case about an axis parallel to the conveying direction motor tilt or pivot (58). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler (46, 48a, 48b, 52a, 52b) an einem Portalgerüst (44) befestigt sind, das eine Förderstrecke (14) des Fördersystems (14, 16) brückenartig übergreift.Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the radiators ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) on a gantry ( 44 ), which is a conveyor line ( 14 ) of the support system ( 14 . 16 ) bridge-like overlaps. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Steuerung (74) umfaßt, durch die die räumliche Lage des mindestens einen Strahlers (46, 48a, 48b, 52a, 52b) oder des diesem zugeordneten Reflektors (55) automatisch an die Konturen des Gegenstandes (12) anpaßbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has a control ( 74 ), by which the spatial position of the at least one radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) or its associated reflector ( 55 ) automatically to the contours of the object ( 12 ) is adaptable. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuerung (74) die räumliche Lage des mindestens einen Strahlers (46, 48a, 48b, 52a, 52b) oder des diesem zugeordneten Reflektors (55) derart veränderbar ist, daß während einer Förderbewegung des Gegenstands (12) an dem mindestens einen Strahler (46, 48a, 48b, 52a, 52b) vorbei die pro Flächeneinheit auf das Material auftreffende Menge an elektromagnetischer Strahlung und deren Intensität jeweils vorgebbare, zur Aushärtung erforderliche Schwellenwerte nicht unterschreitet.Apparatus according to claim 7, characterized in that by the controller ( 74 ) the spatial position of the at least one radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) or its associated reflector ( 55 ) is variable such that during a conveying movement of the article ( 12 ) on the at least one radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) past the amount of electromagnetic radiation impinging on the material per unit area and whose intensity does not fall below predetermined threshold values which are necessary for curing. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (74) so ausgelegt ist, daß die pro Flächeneinheit auf das Material auftreffende Menge an elektromagnetischer Strahlung im wesentlichen konstant ist.Apparatus according to claim 8, characterized in that the controller ( 74 ) is designed so that the amount of electromagnetic radiation incident on the material per unit area is substantially constant. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (74) einen Speicher (76) zum Speichern von Raumformdaten des Gegenstandes (12) umfaßt.Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the controller ( 74 ) a memory ( 76 ) for storing spatial shape data of the object ( 12 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem mindestens einen Strahler (46, 48a, 48b, 52a, 52b) in Förderrichtung eine Meßstation (19) vorgelagert ist, durch die Raumformdaten des Gegenstandes (12) erfaßbar sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) in the conveying direction a measuring station ( 19 ) is preceded by the spatial form data of the object ( 12 ) are detectable. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation mindestens eine Lichtschranke umfaßt.Device according to claim 11, characterized in that that the measuring station includes at least one light barrier. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation eine Videokamera und eine Einrichtung zur digitalen Bilderkennung umfaßt.Device according to claim 11 or 12, characterized in that that the measuring station a video camera and digital image recognition device includes. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation (19) mindestens einen optischen Abtaster (80) umfaßt, durch den der Gegenstand (12) in mindestens einer Richtung scannerartig abtastbar ist.Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the measuring station ( 19 ) at least one optical scanner ( 80 ), by which the object ( 12 ) is scanner-like scanned in at least one direction. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Abtaster (80) eine Infrarotlichtquelle umfaßt.Apparatus according to claim 14, characterized in that the optical scanner ( 80 ) comprises an infrared light source. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zumindest annähernd gasdichtes und für elektromagnetische Strahlung undurchlässiges Gehäuse (24) aufweist, in dessen Innenraum (32) der Gegenstand (12) einführbar und in dem der mindestens eine Strahler (46, 48a, 48b, 52a, 52b) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an at least approximately gastight and electromagnetic radiation impermeable housing ( 24 ), in whose interior ( 32 ) the object ( 12 ) and in which the at least one radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Innenraum (32) des Gehäuses (24) ein Schutzgas zuführbar ist.Apparatus according to claim 16, characterized in that the interior ( 32 ) of the housing ( 24 ) a protective gas can be supplied. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgas schwerer als Luft, insbesondere Kohlendioxid, ist.Device according to claim 17, characterized in that that this Inert gas is heavier than air, especially carbon dioxide. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgas leichter als Luft, insbesondere Helium, ist.Device according to claim 18, characterized in that that this Shielding gas lighter than air, especially helium, is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, da durch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe des mindestens einen Strahlers (46, 48a, 48b, 52a, 52b) ein Einlaß (40) für das Schutzgas ist.Device according to one of claims 17 to 19, characterized in that in the immediate vicinity of the at least one radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) an inlet ( 40 ) for the protective gas. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, da durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (24) in der Nähe des mindestens einen Strahlers (46, 48a, 48b, 52a, 52b) mit einer reflektierenden Schicht ausgekleidet ist.Device according to one of Claims 16 to 20, characterized in that the housing ( 24 ) in the vicinity of the at least one radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) is lined with a reflective layer. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Schicht eine Vielzahl von Unebenheiten aufweist.Apparatus according to claim 21, characterized that the reflective layer has a variety of bumps. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 oder 22, da durch gekennzeichnet, daß die reflektierende Schicht aus einer Aluminiumfolie besteht.Device according to one of claims 21 or 22, characterized in that the reflective layer consists of an aluminum foil. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (24) ein zu einer Transportebene offener Behälter angeordnet ist, der mit dem Schutzgas befüllbar ist.Device according to claims 16 and 17, characterized in that in the housing ( 24 ) is arranged open to a transport plane container, which is filled with the inert gas. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Eingang und an einem Ausgang des Gehäuses (24) eine Schleuse (34, 36) zum Einbringen bzw. Ausbringen des Gegenstandes (12) angeordnet ist.Device according to Claims 16 and 17, characterized in that at an inlet and at an outlet of the housing ( 24 ) a lock ( 34 . 36 ) for introducing the object ( 12 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der eingangsseitigen Schleuse ein Einlaß für Schutzgas derart angeordnet ist, daß ein in dem Gegenstand vorhandener Hohlraum mit Schutzgas durchspült wird.Device according to claim 25, characterized in that that within the input-side lock an inlet for inert gas is arranged such the existence in the object existing cavity is purged with inert gas. Vorrichtung nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (42) zur Entfernung von Sauerstoff aus der innerhalb des Gehäuses (24) befindlichen Atmosphäre vorgesehen ist.Device according to claims 16 and 17, characterized in that a device ( 42 ) for removing oxygen from within the housing ( 24 ) Atmosphere is provided. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (42) zur Entfernung von Sauerstoff einen Katalysator (92) zur katalytischen Bindung des Sauerstoffs aufweist.Device according to Claim 27, characterized in that the device ( 42 ) a catalyst for the removal of oxygen ( 92 ) for the catalytic bonding of the oxygen. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (42) zur Entfernung von Sauerstoff ein Filter zur Absorption von Sauerstoff aufweist.Apparatus according to claim 27 or 28, characterized in that the device ( 42 ) has a filter for absorbing oxygen to remove oxygen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, da durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Entfernung von Sauerstoff ein Filter zur Adsorption von Sauerstoff aufweist.Device according to one of claims 27 to 29, characterized in that that the Device for removing oxygen a filter for adsorption of Having oxygen. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem mindestens einen Strahler (46) ein Reflektor (55, 100) zur Strahlungsbündelung zugeordnet ist, dessen Form zur Veränderung der Strahlungsbündelung veränderbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one radiator ( 46 ) a reflector ( 55 . 100 ) is assigned to the radiation bundling, the shape of which is changeable to change the radiation bundling. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem mindestens einen Strahler (46, 48a, 48b, 52a, 52b) auf der dem Gegenstand abgewandten Seite ein beweglicher Reflektor zugeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one radiator ( 46 . 48a . 48b . 52a . 52b ) is associated with a movable reflector on the side facing away from the object. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Entfernung von Lösemitteln aus dem Material der Beschichtung eine Vorwärmzone (22) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a preheating zone for the removal of solvents from the material of the coating ( 22 ) having. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Angelierung von pulverförmigem Material der Beschichtung eine Vorwärmzone (22) aufweist.Device according to one of Claims 1 to 32, characterized in that, for the purpose of setting in powdered material of the coating, it comprises a preheating zone ( 22 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Vervollständigung der Aushärtung eine Nachwärmzone (26) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that, to complete the curing, it comprises a reheating zone ( 26 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlung UV-Licht ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that electromagnetic radiation is UV light. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlung IR-Strahlung ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that electromagnetic radiation is IR radiation.
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