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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung für eine Werkstückbehandlungsanlage, insbesondere für eine Tauchlackieranlage zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien.
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Bei einer solchen Fördervorrichtung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Werkstück mittels einer Fördereinheit förderbar ist. Die Fördereinheit kann dabei beispielsweise längs eines ringförmig geschlossenen Wegs gefördert werden. Insbesondere kann die Fördereinheit zum Fördern des mindestens einen Werkstücks in einer ersten Richtung längs eines ersten Wegabschnitts bewegt werden. Zur Rückführung der Fördereinheit in eine Ausgangsstellung wird diese dann beispielsweise längs eines von dem ersten Wegabschnitt verschiedenen zweiten Wegabschnitts bewegt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung für eine Werkstückbehandlungsanlage bereitzustellen, welche einen geringen Platzbedarf aufweist und effizient betreibbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fördervorrichtung für eine Werkstückbehandlungsanlage, insbesondere für eine Tauchlackieranlage zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, gelöst, welche eine oder mehrere Fördereinheiten zum Aufnehmen, Transportieren und Abgeben mindestens eines Werkstücks und eine Förderstrecke umfasst, längs welcher die eine Fördereinheit oder die mehreren Fördereinheiten bidirektional bewegbar sind, wobei jede Fördereinheit mindestens eine Aufnahmevorrichtung zum lösbaren Festlegen des mindestens einen Werkstücks an der Fördereinheit umfasst.
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Dadurch, dass eine oder mehrere Fördereinheiten erfindungsgemäß bidirektional bewegbar sind, kann die Fördervorrichtung vorzugsweise platzsparend ausgebildet werden. Zudem kann die Fördervorrichtung hierdurch vorzugsweise effizient betrieben werden.
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Unter einer bidirektionalen Bewegung einer Fördereinheit ist insbesondere zu verstehen, dass die Fördereinheit längs eines Förderwegs in einer Richtung bewegbar ist, insbesondere um mindestens ein Werkstück in dieser Richtung zu fördern, und dass die Fördereinheit zudem vorzugsweise auf demselben Förderweg in entgegengesetzter Richtung bewegbar ist, um insbesondere zurück in eine Ausgangsstellung bewegt zu werden.
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Die Förderstrecke weist vorzugsweise einen offenen Anfang und ein offenes Ende auf.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Werkstück mittels der einen Fördereinheit oder mittels der mehreren Fördereinheiten an mehreren Positionen längs der Förderstrecke aufnehmbar und/oder an mehreren Positionen längs der Förderstrecke abgebbar, insbesondere ablegbar, ist.
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Günstig kann es sein, wenn mindestens ein Werkstück mittels einer Fördereinheit an mindestens einer Position längs der Förderstrecke abgebbar, insbesondere ablegbar, und zu einem späteren Zeitpunkt mittels derselben Fördereinheit und/oder mittels einer weiteren Fördereinheit aufnehmbar und weitertransportierbar ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass mittels einer Fördereinheit zunächst mindestens ein erstes Werkstück zu einer ersten Position längs der Förderstrecke transportierbar und dort abgebbar, insbesondere ablegbar, ist, dass mittels derselben Fördereinheit anschließend mindestens ein zweites Werkstück zu einer zweiten Position längs der Förderstrecke transportierbar und dort abgebbar, insbesondere ablegbar, ist und dass mittels derselben Fördereinheit daran anschließend das mindestens eine Werkstück an der ersten Position erneut aufnehmbar und zu einer weiteren Position längs der Förderstrecke transportierbar ist.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn die Aufnahmevorrichtung eine Rotationsvorrichtung umfasst, mittels welcher das mindestens eine an der Aufnahmevorrichtung aufgenommene Werkstück drehbar ist.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine an der Aufnahmevorrichtung aufgenommene Werkstück mittels der Rotationsvorrichtung um eine im Wesentlichen horizontale Rotationsachse und/oder um eine im Wesentlichen vertikale Rotationsachse drehbar ist.
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Die Rotationsachse ist vorzugsweise im Wesentlichen parallel oder im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung ausgerichtet.
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Die Rotationsvorrichtung umfasst insbesondere ein Rotationselement, welches beispielsweise als eine Welle ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist das Rotationselement an einer Bewegungsvorrichtung zum Bewegen, insbesondere Antreiben, der Fördereinheit längs der Förderstrecke angeordnet. Das Rotationselement ragt beispielsweise im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung von der Bewegungsvorrichtung weg.
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Eine Bewegungsvorrichtung der Fördereinheit umfasst günstigerweise einen Antrieb zum Drehen des Rotationselements um die Rotationsachse.
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Die Aufnahmevorrichtung einer jeden Fördereinheit ist vorzugsweise an dem Rotationselement der Fördereinheit angeordnet, so dass durch eine Drehung des Rotationselements zugleich die Aufnahmevorrichtung samt eines daran angeordneten Werkstücks gedreht wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Werkstück mittels mindestens einer Fördereinheit in einer ersten Drehausrichtung transportierbar und in einer von der ersten Drehausrichtung verschiedenen zweiten Drehausrichtung an mindestens einer Position längs der Förderstrecke abgebbar, insbesondere ablegbar, ist.
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Die erste Drehausrichtung und die zweite Drehausrichtung sind vorzugsweise um ungefähr 180°, beispielsweise zwischen ungefähr 120° und ungefähr 240°, insbesondere zwischen ungefähr 170° und ungefähr 190°, relativ zueinander gedreht ausgerichtet.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn das mindestens eine Werkstück beim Transportieren desselben oberhalb, insbesondere direkt über, der Aufnahmevorrichtung angeordnet ist. Im abgelegten Zustand des mindestens einen Werkstücks ist das mindestens eine Werkstück vorzugsweise unterhalb, insbesondere direkt unter, der Aufnahmevorrichtung angeordnet. Die Aufnahmevorrichtung kann somit im abgelegten Zustand des mindestens einen Werkstücks vorzugsweise über das Werkstück hinweg bewegt werden.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das mindestens eine Werkstück beim Transportieren desselben unterhalb, insbesondere direkt unter, der Aufnahmevorrichtung angeordnet ist. In dem abgelegten Zustand des mindestens einen Werkstücks ist das mindestens eine Werkstück dann vorzugsweise oberhalb, insbesondere direkt über, der Aufnahmevorrichtung angeordnet. Die Aufnahmevorrichtung kann in diesem Fall dann vorzugsweise unter dem mindestens einen Werkstück vorbeigeführt werden, wenn dieses abgelegt wurde, das heißt im abgelegten Zustand vorliegt.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung mehrere Fördereinheiten umfasst, wobei jede Fördereinheit längs eines Förderstreckenabschnitts der Förderstrecke der Fördervorrichtung bewegbar ist, wobei die Förderstreckenabschnitte mindestens zweier Fördereinheiten sich überlappen.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Förderstreckenabschnitte zumindest teilweise identisch sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Förderstreckenabschnitte zumindest teilweise deckungsungleich sind.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei Fördereinheiten der Fördervorrichtung längs Förderstreckenabschnitten bewegbar sind, welche vollständig deckungsungleich sind.
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Günstig kann es sein, wenn mindestens eine Fördereinheit in mindestens eine Förderstreckenposition bewegbar ist, welche für mindestens eine weitere Fördereinheit unzugänglich ist.
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Jede Fördereinheit umfasst vorzugsweise eine mittels einer Steuervorrichtung der Fördervorrichtung steuerbare Verriegelungsvorrichtung, mittels welcher eine Verbindung zwischen dem mindestens einen Werkstück und der Aufnahmevorrichtung verriegelbar und/oder entriegelbar ist.
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Die Verbindung zwischen dem mindestens einen Werkstück und der Aufnahmevorrichtung ist insbesondere zentral, elektrisch und/oder mechanisch verriegelbar und/oder entriegelbar.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Aufnahmevorrichtung mehrere Verriegelungseinheiten oder Verriegelungselemente umfasst, mittels welchen mindestens ein Werkstück, insbesondere ein Werkstückträger zur Aufnahme des mindestens einen Werkstücks, an der Aufnahmevorrichtung lösbar festlegbar ist. Mittels der Steuervorrichtung und/oder der Verriegelungsvorrichtung sind vorzugsweise sämtliche Verriegelungseinheiten oder Verriegelungselemente zentral und/oder gleichzeitig verriegelbar und/oder entriegelbar.
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Die Steuervorrichtung und/oder die Verriegelungsvorrichtung ist vorzugsweise Bestandteil der Fördereinheit und, vorzugsweise mit Ausnahme eines Steuerimpulses zur Verriegelung und/oder Entriegelung, unabhängig von weiteren Bauteilen der Fördervorrichtung betätigbar.
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Die Fördervorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Werkstückbehandlungsanlage zur Behandlung von Werkstücken, insbesondere in einer Tauchlackieranlage zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Werkstückbehandlungsanlage zur Behandlung von Werkstücken, welche mindestens eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung umfasst.
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Die Werkstückbehandlungsanlage umfasst vorzugsweise mehrere Behandlungsbereiche, insbesondere Tauchbecken, in welchen die Werkstücke mittels der Fördervorrichtung positionierbar, insbesondere ablegbar, sind.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Fördern von Werkstücken mittels einer Fördervorrichtung.
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Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem Werkstücke platzsparend und effizient förderbar sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Fördern von Werkstücken mittels einer Fördervorrichtung gelöst, welches Folgendes umfasst:
Aufnehmen, Transportieren und Abgeben mindestens eines Werkstücks mittels einer oder mehrerer Fördereinheiten der Fördervorrichtung, wobei mittels mindestens einer Aufnahmevorrichtung einer jeden Fördereinheit das mindestens eine Werkstück lösbar an der Fördereinheit festgelegt wird; bidirektionales Bewegen der einen Fördereinheit oder der mehreren Fördereinheiten längs einer Förderstrecke der Fördervorrichtung.
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Vorteilhaft kann es sein, wenn das mindestens eine Werkstück mittels der einen Fördereinheit oder mittels der mehreren Fördereinheiten an mehreren Positionen längs der Förderstrecke aufgenommen und/oder an mehreren Positionen längs der Förderstrecke abgegeben, insbesondere abgelegt, wird.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Werkstück mittels einer Fördereinheit an mindestens einer Position längs der Förderstrecke abgegeben, insbesondere abgelegt, und zu einem späteren Zeitpunkt mittels derselben Fördereinheit und/oder mittels einer weiteren Fördereinheit aufgenommen und weitertransportiert wird.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels einer Fördereinheit zunächst mindestens ein erstes Werkstück zu einer ersten Position längs der Förderstrecke transportiert und dort abgegeben, insbesondere abgelegt, wird, dass mittels derselben Fördereinheit anschließend mindestens ein zweites Werkstück zu einer zweiten Position längs der Förderstrecke transportiert und dort abgegeben, insbesondere abgelegt, wird und dass mittels derselben Fördereinheit daran anschließend das mindestens eine erste Werkstück an der ersten Position erneut aufgenommen und zu einer weiteren Position längs der Förderstrecke transportiert wird.
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Das mindestens eine Werkstück wird vorzugsweise mittels mindestens einer Fördereinheit in einer ersten Drehausrichtung transportiert. Ferner wird das mindestens eine Werkstück mittels der mindestens einen Fördereinheit vorzugsweise in einer von der ersten Drehausrichtung verschiedenen zweiten Drehausrichtung an mindestens einer Position längs der Förderstrecke abgegeben, insbesondere abgelegt.
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Das mindestens eine Werkstück wird mittels der Fördereinheit, insbesondere mittels einer Rotationsvorrichtung der Fördereinheit, vorzugsweise an derjenigen Position von der ersten Drehausrichtung in die zweite Drehausrichtung gedreht, an welcher das mindestens eine Werkstück abgegeben, insbesondere abgelegt, wird.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Werkstück an derjenigen Position von der zweiten Drehausrichtung in die erste Drehausrichtung gedreht wird, an welcher das mindestens eine Werkstück mittels der mindestens einen Fördereinheit aufgenommen wird.
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Eine Verbindung zwischen dem mindestens einen Werkstück und der Aufnahmevorrichtung wird vorzugsweise zentral mittels einer einer Fördereinheit zugeordneten Steuervorrichtung verriegelt und/oder entriegelt.
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Dabei ist vorzugsweise jeder Fördereinheit eine Verriegelungsvorrichtung zugeordnet, insbesondere um zentral für die jeweilige Fördereinheit sämtliche Verriegelungselemente und/oder Verriegelungseinheiten zu verriegeln und/oder zu entriegeln.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Fördern von Werkstücken mittels einer Fördervorrichtung eignet sich insbesondere zur Durchführung in einem Verfahren zum Behandeln von Werkstücken.
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Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zum Tauchlackieren von Fahrzeugkarosserien.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Behandeln von Werkstücken werden die Werkstücke insbesondere gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Fördern von Werkstücken gefördert.
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Vorzugsweise sind mehrere Positionen, an welchen das mindestens eine Werkstück aufgenommen und/oder abgegeben, insbesondere abgelegt, werden kann, Behandlungsbereiche einer Werkstückbehandlungsanlage, insbesondere Tauchbecken einer Tauchlackieranlage.
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Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Werkstück zur Durchführung unterschiedlicher Behandlungsschritte mittels der Fördervorrichtung nacheinander voneinander verschiedenen Behandlungsbereichen zugeführt wird.
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Das mindestens eine Werkstück wird dabei vorzugsweise in einem Behandlungsbereich mittels einer Fördereinheit aufgenommen, mittels der Fördereinheit zu einem weiteren Behandlungsbereich transportiert und dort abgegeben, insbesondere abgelegt.
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Während der Behandlung dieses mindestens einen Werkstücks in dem weiteren Behandlungsbereich kann mittels der Fördereinheit vorzugsweise ein weiteres Werkstück gefördert werden, insbesondere um dieses weitere Werkstück von einem Behandlungsbereich in einen weiteren Behandlungsbereich zu transportieren.
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Vorzugsweise ist in jedem Behandlungsbereich höchstens jeweils ein Werkstück anordenbar, insbesondere ablegbar.
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Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung, die erfindungsgemäße Werkstückbehandlungsanlage, das erfindungsgemäße Verfahren zum Fördern von Werkstücken und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zum Behandeln von Werkstücken weisen vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der Fördervorrichtung, der Werkstückbehandlungsanlage, dem Verfahren zum Fördern von Werkstücken und/oder dem Verfahren zum Behandeln von Werkstücken beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
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Ferner können die erfindungsgemäße Fördervorrichtung, die erfindungsgemäße Werkstückbehandlungsanlage, das erfindungsgemäße Verfahren zum Fördern von Werkstücken und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zum Behandeln von Werkstücken einzelne oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen:
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Vorzugsweise kann mindestens eine Fördereinheit zum Fördern mindestens eines Werkstücks nach dem (erstmaligen) Fördern dieses Werkstücks und während einer Behandlung desselben dazu verwendet werden, mindestens ein weiteres Werkstück zu fördern.
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Die Verriegelungsvorrichtung weist vorzugsweise mehrere über einen zentralen Getriebemotor verriegelbare und/oder entriegelbare Verriegelungseinheiten oder Verriegelungselemente auf.
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Zum Festlegen des mindestens einen Werkstücks an einer Fördereinheit an einem Anfang einer Förderstrecke wird das mindestens eine Werkstück vorzugsweise oberhalb der Aufnahmevorrichtung der Fördereinheit zugeführt und mittels der Aufnahmevorrichtung, insbesondere mittels der Verriegelungsvorrichtung, von unten ergriffen.
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Mindestens ein Werkstück, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie, ist vorzugsweise an einem Werkstückträger, insbesondere an einem Skid, festgelegt.
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Vorzugsweise wird mindestens ein Werkstück mittels eines Werkstückträgers an der Aufnahmevorrichtung aufgenommen und/oder ist mittels eines Werkstückträgers an der Aufnahmevorrichtung lösbar festlegbar.
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Zum Abgeben, insbesondere Ablegen, mindestens eines Werkstücks an einer Position längs der Förderstrecke, insbesondere in einem Behandlungsbereich, wird das Werkstück vorzugsweise mittels der Rotationsvorrichtung der Fördereinheit an dieser Position um beispielsweise ungefähr 180° gedreht und anschließend, beispielsweise durch eine kurze translatorische Bewegung, über stationären Auflageelementen positioniert. Im Anschluss daran wird das Werkstück vorzugsweise auf den Auflageelementen abgelegt und die Aufnahmevorrichtung von dem mindestens einen Werkstück entfernt.
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Beispielsweise bei einer Verfahrgeschwindigkeit einer Fördereinheit von ungefähr 24 m/min und einer Rotationsgeschwindigkeit der Rotationsvorrichtung von ungefähr 360 Grad/min kann vorgesehen sein, dass bei einer Werkstückbehandlungsanlage, welche eine Länge von beispielsweise 60 m und 10 Prozessstufen (Behandlungsbereiche) aufweist, eine Fördereinheit (Carrier) ausreicht, um beispielsweise vier Werkstücke, insbesondere Fahrzeugkarosserien, pro Stunde durchzusetzen, das heißt mittels der Werkstückbehandlungsanlage fertig zu behandeln.
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Mittels zweier Fördereinheiten (Carrier) können beispielsweise sieben Werkstücke pro Stunde und mittels dreier Fördereinheiten beispielsweise neun Werkstücke pro Stunde durchgesetzt werden, abhängig von Prozesszeiten, Verfahrgeschwindigkeiten und Wartezeiten.
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Vorzugsweise kann die Anzahl an Fördereinheiten im Vergleich zu bekannten Fördervorrichtungen bei gleichem Werkstückdurchsatz reduziert werden.
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Insbesondere dann, wenn die Förderstrecke im Wesentlichen linear ausgebildet ist, kann vorzugsweise auf Drehtische zur Ausrichtung der Werkstücke verzichtet werden.
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Günstig kann es sein, wenn mindestens ein Werkstück, vorzugsweise ausschließlich, durch Rotation desselben mittels der Rotationsvorrichtung der Fördereinheit in einen Behandlungsbereich, insbesondere in ein Tauchbecken, einbringbar und/oder aus demselben entnehmbar ist.
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Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Werkstückbehandlungsanlage, bei welcher eine Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken vorgesehen ist, welche drei Fördereinheiten umfasst;
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2 eine vergrößerte Darstellung eines Behandlungsbereichs der Werkstückbehandlungsanlage aus 1 samt eines darin angeordneten Werkstücks und einer Fördereinheit zum Aufnahmen und Transportieren dieses Werkstücks;
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3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Fördereinheit der Werkstückbehandlungsanlage aus 1;
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4 eine schematische perspektivische Darstellung eines Verriegelungselements einer Verriegelungsvorrichtung einer Fördereinheit, wobei das Verrieglungselement in einem verriegeltem Zustand vorliegt;
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5 eine der 4 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des Verriegelungselements, wobei das Verriegelungselement in einem entriegelten Zustand vorliegt;
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6 eine schematische perspektivische Darstellung eines mittels einer Fördereinheit aufgenommenen Werkstücks, wobei das Werkstück in einer Drehausrichtung vorliegt, in welcher das Werkstück längs einer Förderstrecke transportierbar ist;
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7 eine der 6 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des an der Fördereinheit angeordneten Werkstücks, wobei das Werkstück zum Ablegen desselben in einem Behandlungsbereich der Werkstückbehandlungsanlage gedreht wird;
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8 eine der 6 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des an der Fördereinheit angeordneten Werkstücks, wobei das Werkstück im Vergleich zur Darstellung in 7 weiter um eine Rotationsachse gedreht wurde;
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9 eine der 6 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des an der Fördereinheit angeordneten Werkstücks, wobei das Werkstück in eine Drehausrichtung gedreht wurde, in welcher es in dem Behandlungsbereich ablegbar ist;
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10 eine der 6 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des an der Fördereinheit aufgenommenen Werkstücks, wobei das Werkstück im Vergleich zur Darstellung in 9 längs der Förderstrecke bewegt wurde, um dasselbe über Auflageelementen zu positionieren;
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11 eine der 6 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des Werkstücks, welches in dem Behandlungsbereich abgelegt ist, wobei die Aufnahmevorrichtung der Fördereinheit von dem Werkstück entfernt wurde; und
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12 eine der 6 entsprechende schematische perspektivische Darstellung des in dem Behandlungsbereich abgelegten Werkstücks, wobei die Aufnahmevorrichtung der Fördereinheit in die in 6 dargestellte Drehausrichtung bewegt wurde, so dass die Fördereinheit längs der Förderstrecke bewegbar und von dem abgelegten Werkstück entfernbar ist.
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Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Eine in den 1 bis 12 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Werkstückbehandlungsanlage dient der Behandlung von Werkstücken 102.
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Die Werkstückbehandlungsanlage 100 ist beispielsweise als eine Tauchlackieranlage 104 zum Tauchlackieren von Werkstücken 102, insbesondere Fahrzeugkarosserien 106, ausgebildet.
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Die Werkstückbehandlungsanlage 100 umfasst mehrere Behandlungsbereiche 108, beispielsweise Behandlungsbereiche 108 zum Reinigen, Beschichten und/oder Lackieren der Werkstücke 102.
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Die Behandlungsbereiche 108 sind in einer Reihe hintereinander angeordnet.
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Beispielsweise sind neun Behandlungsbereiche 108 bei einer Werkstückbehandlungsanlage 100 vorgesehen (siehe insbesondere 1).
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Die Behandlungsbereiche 108 sind bei einer als Tauchlackieranlage 104 ausgebildeten Werkstückbehandlungsanlage 100 beispielsweise als Tauchbecken 110 ausgebildet.
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Die Tauchbecken 110 sind insbesondere so dimensioniert, dass jeweils ein Werkstück 102 in einem einen Behandlungsbereich 108 bildenden Tauchbecken 110 anordenbar ist.
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Die Werkstückbehandlungsanlage 100 umfasst ferner eine Fördervorrichtung 112, mittels welcher die Werkstücke 102 insbesondere in einer Förderrichtung 114 förderbar sind. Die Fördervorrichtung 112 kann beispielsweise ein Schienenförderer, ein Rollenbahnförderer oder eine Elektrohängebahn sein.
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Die Fördervorrichtung 112 umfasst eine beispielsweise aus einer Förderschiene 116 gebildete Förderstrecke 118, welche sich beispielsweise bezüglich der Förderrichtung 114 neben den Behandlungsbereichen 108 erstreckt und der Aufnahme von Fördereinheiten 120 der Fördervorrichtung 112 dient.
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Die Fördereinheiten 120 sind längs der Förderstrecke 118 bewegbar.
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Die Fördereinheiten 120 können über die gesamte Länge der Förderstrecke 118 oder über Förderstreckenabschnitte 122 der Förderstrecke 118 bewegbar sein.
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Vorzugsweise sind mindestens zwei Fördereinheiten 120 längs der Förderstrecke 118 derart bewegbar, dass sich die Förderstreckenabschnitte 122 dieser Fördereinheiten 120 zumindest abschnittsweise überlappen.
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Wie insbesondere den 2 und 3 zu entnehmen ist, umfasst jede Fördereinheit 120 eine Bewegungsvorrichtung 124, welche insbesondere eine Antriebsvorrichtung 126 zum Antreiben und Bewegen der Fördereinheit 120 längs der Förderstrecke 118 umfasst.
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Die Bewegungsvorrichtung 124 ist insbesondere unmittelbar an der Förderstrecke 118, insbesondere auf der Förderschiene 116, angeordnet.
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Mittels der Bewegungsvorrichtungen 124 können die Fördereinheiten 120 vorzugsweise unabhängig voneinander bewegt werden.
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Jede Fördereinheit 120 umfasst ferner eine Aufnahmevorrichtung 128 zur Aufnahme eines Werkstücks 102 und eine Rotationsvorrichtung 130, mittels welcher ein an der Aufnahmevorrichtung 128 angeordnetes Werkstück 102 beispielsweise um eine im Wesentlichen horizontale Rotationsachse 132 drehbar ist.
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Die Rotationsachse 132 ist insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung 114 ausgerichtet.
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Vorzugsweise umfasst die Rotationsvorrichtung 130 ein Rotationselement 131, welches beispielsweise als eine Welle ausgebildet ist.
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Das Rotationselement 131 erstreckt sich insbesondere längs der Rotationsachse 132 und ragt vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung 114 von der Bewegungsvorrichtung 124 weg.
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Das Rotationselement 131 ist insbesondere drehbar an der Bewegungsvorrichtung 124 angeordnet.
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An dem Rotationselement 131 ist die Aufnahmevorrichtung 128 angeordnet. Durch eine Drehung des Rotationselements 131 ist somit auch die Aufnahmevorrichtung 128 samt eines daran angeordneten Werkstücks 102 drehbar.
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Die Fördereinheit 120 umfasst ferner eine Verriegelungsvorrichtung 134, mittels welcher eine Verbindung zwischen der Fördereinheit 120, insbesondere der Aufnahmevorrichtung 128, und dem Werkstück 102 herstellbar, verriegelbar und/oder entriegelbar ist.
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Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, ist das Werkstück 102 vorzugsweise nicht unmittelbar an der Aufnahmevorrichtung 128 angeordnet. Vielmehr ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Werkstück 102 unmittelbar an einem Werkstückträger 136 festgelegt ist und dass der Werkstückträger 136 unmittelbar an der Aufnahmevorrichtung 128 lösbar festlegbar ist.
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In dem in den 2 und 3 dargestellten Zustand der Fördereinheit 120 und des Werkstücks 102 greift somit die Aufnahmevorrichtung 128 unmittelbar an dem Werkstückträger 136 an, an welchem wiederrum das Werkstück 102 unmittelbar festgelegt ist.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Werkstück 102 unmittelbar an der Aufnahmevorrichtung 128 lösbar festlegbar ist.
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Die Verriegelungsvorrichtung 134 umfasst mehrere, beispielsweise vier, Verriegelungselemente 138 zum lösbaren Festlegen des Werkstücks 102, insbesondere des Werkstückträgers 136, an der Aufnahmevorrichtung 128.
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Die Verriegelungselemente 138 sind mittels einer gemeinsamen Steuervorrichtung 140 steuerbar, insbesondere verriegelbar und/oder entriegelbar.
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Die Verriegelungsvorrichtung 134 umfasst einen Verriegelungsantrieb 142, welcher mit sämtlichen Verriegelungselementen 138 gekoppelt ist, um diese insbesondere gleichzeitig zu betätigen, insbesondere zu verriegeln und/oder zu entriegeln.
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Der Verriegelungsantrieb 142, beispielsweise ein Elektromotor, ist hierzu mittels Übertragungselementen 144, insbesondere Übertragungswellen, mit den Verriegelungselementen 138 gekoppelt.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Verriegelungsantrieb 142 an der Bewegungsvorrichtung 124 angeordnet und mittels Übertragungselementen 144, welche teilweise innerhalb des Rotationselements 131 verlaufen, mit den Verriegelungselementen 138 gekoppelt ist.
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Wie 2 zu entnehmen ist, sind die Werkstücke 102 mittels der Werkstückträger 136 in den Behandlungsbereichen 108, insbesondere in den Tauchbecken 110, ablegbar.
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Die Werkstückträger 136 können dabei insbesondere auf Auflageelementen 146 der Behandlungsbereiche 108, insbesondere der Tauchbecken 110, aufgelegt werden.
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Wie insbesondere 1 zu entnehmen ist, sind die Werkstücke 102 in einer ersten Drehausrichtung längs der Förderstrecke 118 transportierbar (siehe insbesondere das Werkstück 102, welches über dem mit V bezeichneten Behandlungsbereich 108 angeordnet ist).
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In einer von der ersten Drehausrichtung verschiedenen zweiten Drehausrichtung sind die Werkstücke 102 in den Behandlungsbereichen 108 ablegbar (siehe insbesondere die Werkstücke 102 in den mit I, IV, VI und VII bezeichneten Behandlungsbereichen 108).
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Die in den 1 bis 12 dargestellte Fördervorrichtung 112 und die diese Fördervorrichtung 112 umfassende Werkstückbehandlungsanlage 100 funktionieren wie folgt:
In einem Anfangsabschnitt 148 der Förderstrecke 118 wird das an dem Werkstückträger 136 festgelegte Werkstück 102 einer Fördereinheit 120 der Fördervorrichtung 112 zugeführt.
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Das Werkstück 102 wird dabei insbesondere oberhalb der Fördereinheit 120 derselben zugeführt, so dass die Aufnahmevorrichtung 128 das Werkstück 102, insbesondere den Werkstückträger 136, von unten ergreifen kann.
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Mittels der Verriegelungsvorrichtung 134 wird die Verbindung zwischen der Aufnahmevorrichtung 128 und dem Werkstückträger 136 in einem nächsten Schritt verriegelt. Der Werkstückträger 136 ist dann insbesondere formschlüssig mit der Aufnahmevorrichtung 128 verbunden.
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Insbesondere sind dann zwei Schienen 150 des Werkstückträgers 136 formschlüssig an den Verriegelungselementen 138 der Verriegelungsvorrichtung 134 gehalten.
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In dem verriegelten Zustand kann das Werkstück 102 durch Drehung des Rotationselements 131 beliebig um die Rotationsachse 132 gedreht werden, ohne ein unerwünschtes Abrutschen oder Abfallen des Werkstücks 102 von der Aufnahmevorrichtung 128 befürchten zu müssen.
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In derjenigen Drehausrichtung, in welcher das Werkstück 102 der Fördereinheit 120 zugeführt wurde, wird das Werkstück 102 längs der Förderrichtung 114 bewegt.
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Insbesondere wird das Werkstück 102 zu einem Behandlungsbereich 108 der Werkstückbehandlungsanlage 100 transportiert.
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Um das Werkstück 102 in diesem Behandlungsbereich 108 der Werkstückbehandlungsanlage 100 behandeln zu können, muss das Werkstück 102 aus der über dem Behandlungsbereich 108 angeordneten Position und Drehausrichtung (siehe beispielsweise 6), in welcher der eigentliche Transport der Werkstücke 102 längs der Förderrichtung 114 erfolgt, nach unten bewegt und in den Behandlungsbereich 108 eingebracht werden, insbesondere in das mit einer Behandlungsflüssigkeit gefüllte Tauchbecken 110 eingetaucht werden.
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Das Werkstück 102 wird hierzu mittels der Rotationsvorrichtung 130 durch Drehung des Rotationselements 131 zusammen mit demselben um die Rotationsachse 132 gedreht und hierdurch nach unten bewegt, bis das Werkstück 102 in einer um ungefähr 180° gedrehten Drehausrichtung vorliegt (siehe insbesondere die 6 bis 9).
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In der um 180° gedrehten Drehausrichtung ist das Werkstück 102 im Wesentlichen vollständig in dem Behandlungsbereich 108, insbesondere in dem Tauchbecken 110, angeordnet. Das Werkstück 102 ist dann insbesondere vollständig von der Behandlungsflüssigkeit umgeben und vollständig mit der Behandlungsflüssigkeit gefüllt.
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Wie insbesondere aus einem Vergleich der 9 und 10 hervorgeht, wird das Werkstück 102 nach erfolgter Drehung in oder entgegen der Förderrichtung 114 bewegt, bis beispielsweise die Schienen 150 des Werkstückträgers 136 über Auflageelementen 146 der Behandlungsbereiche 108 angeordnet sind und das Werkstück 102 somit mittels der Werkstückträger 136 in den Behandlungsbereichen 108, insbesondere in den Tauchbecken 110, abgelegt werden kann.
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Nachdem das Werkstück 102 in dem Behandlungsbereich 108 abgelegt wurde, können die Verriegelungselemente 138 der Verriegelungsvorrichtung 134 entriegelt werden.
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Die Aufnahmevorrichtung 128 kann dann von dem Werkstück 102, insbesondere von dem Werkstückträger 136, entfernt werden (siehe 11 und 12), insbesondere indem die Aufnahmevorrichtung 128 mittels der Rotationsvorrichtung 130 von dem Werkstück 102, insbesondere von dem Werkstückträger 136, weggeschwenkt wird.
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Die Fördereinheit 120 kann dann längs der Förderstrecke 118 von dem Werkstück 102 wegbewegt und zum Fördern eines weiteren Werkstücks 102 genutzt werden, während das Werkstück 102 in dem Behandlungsbereich 108 behandelt, beispielsweise gereinigt, beschichtet, insbesondere lackiert, oder sonst wie bearbeitet, wird.
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Nach erfolgter Behandlung des Werkstücks 102 kann dieses mittels derselben Fördereinheit 120 oder einer weiteren Fördereinheit 120 erneut aufgenommen und aus dem Behandlungsbereich 108 entfernt werden.
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Die vorstehend beschriebenen Schritte, welche insbesondere in den 6 bis 12 dargestellt sind, werden hierzu in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt.
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Nachdem das Werkstück 102 erneut mit der Aufnahmevorrichtung 128 verbunden, verriegelt und in die zum Transport geeignete Drehausrichtung (siehe 6) gebracht wurde, kann es zu einer weiteren Position, insbesondere zu einem weiteren Behandlungsbereich 108, längs der Förderstrecke 118 der Werkstückbehandlungsanlage 100 transportiert werden.
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An dieser weiteren Position kann das Werkstück 102 einem weiteren Behandlungsvorgang unterzogen werden, indem es entsprechend den vorstehenden Ausführungen erneut in den Behandlungsbereich 108 eingebracht und dort behandelt wird.
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An einem dem Anfangsabschnitt 148 gegenüberliegenden Endabschnitt 152 der Förderstrecke 118 wird das Werkstück 102 nach dem Durchlaufen einzelner oder mehrerer, insbesondere sämtlicher, Behandlungsschritte an eine weitere (nicht dargestellte) Fördervorrichtung übergeben.
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Wie insbesondere 1 zu entnehmen ist, können mittels der Werkstückbehandlungsanlage 100 gleichzeitig mehrere Werkstücke 102 behandelt werden.
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Die Fördereinheiten 120 sind während der Behandlung der Werkstücke 102 nicht mit denselben verbunden, sondern werden zum Transport von weiteren Werkstücken 102, welche gerade nicht behandelt werden, genutzt.
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Durch die Verwendung von mehreren Fördereinheiten 120 kann eine große Anzahl an Werkstücken 102 mittels der Werkstückbehandlungsanlage 100 effizient behandelt werden.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine erste Fördereinheit 120a der Übernahme der Werkstücke 102 im Anfangsabschnitt 148 und dem Transport derselben von den und zu den mit I bis IV bezeichneten Behandlungsbereichen 108 dient (siehe 1).
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Eine zweite Fördereinheit 120b dient dann beispielsweise dem Transport der Werkstücke 102 von den und zu den Behandlungsbereichen 108, welche mit III bis VII bezeichnet sind.
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Eine dritte Fördereinheit 120c dient schließlich beispielsweise dem Transport der Werkstücke 102 von den und zu den Behandlungsbereichen 108, welche mit VI bis IX bezeichnet sind, sowie zu dem Endabschnitt 152.
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Die Fördereinheiten 120, insbesondere die erste Fördereinheit 120a, die zweite Fördereinheit 120b und die dritte Fördereinheit 120c, werden zum Transport der Werkstücke 102 längs der Förderstrecke 118 hin und her bewegt. Die Fördereinheiten 120 werden somit bidirektional bewegt, um die Werkstücke 102 an vorgegebenen Positionen (Behandlungsbereiche 108) längs der Förderstrecke 118 aufzunehmen und an weiteren vorgegebenen Positionen (Behandlungsbereiche 108) längs der Förderstrecke 118 abzugeben, insbesondere abzulegen.
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Beispielsweise wird mittels der ersten Fördereinheit 120a ein Werkstück 102 längs der Förderrichtung 114 bewegt, um dieses in dem mit IV bezeichneten Behandlungsbereich 108 abzulegen.
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Anschließend wird die erste Fördereinheit 120a entgegen der Förderrichtung 114 bewegt, um ein weiteres Werkstück 102 an dem Anfangsabschnitt 148 der Förderstrecke 118 aufzunehmen und dieses weitere Werkstück 102 beispielsweise in dem mit II bezeichneten Behandlungsbereich 108 abzulegen.
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Währenddessen wird mittels der zweiten Fördereinheit 120b beispielsweise das Werkstück 102, welches in dem mit IV bezeichneten Behandlungsbereich 108 behandelt wurde, aus diesem Behandlungsbereich 108 entnommen und einem weiteren Behandlungsbereich 108, beispielsweise dem mit VII bezeichneten Behandlungsbereich 108, zugeführt, insbesondere in dem Behandlungsbereich 108, welcher mit VII bezeichnet ist, abgelegt.
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Die dritte Fördereinheit 120c entnimmt während der Aufnahme des Werkstücks 102 in dem mit IV bezeichneten Behandlungsbereich 108 mittels der zweiten Fördereinheit 120b beispielsweise ein in dem mit VII bezeichneten Behandlungsbereich 108 angeordnetes Werkstück 102 aus demselben und übergibt dieses an dem Endabschnitt 158 der Förderstrecke 118 an eine weitere (nicht dargestellte) Fördervorrichtung. Im Anschluss daran kann die dritte Fördereinheit 120c erneut entgegen der Förderrichtung 114 bewegt werden, beispielsweise um zu dem Behandlungsbereich 108 zu gelangen, welcher mit VI bezeichnet ist, und um das darin angeordnete Werkstück 102 aufzunehmen und weiter zu transportieren.
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Insbesondere bei geringer Auslastung der Werkstückbehandlungsanlage 100 kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Werkstücke 102 durchgängig während der Behandlung derselben an den Fördereinheiten 120 angeordnet sind. Jedem Werkstück 102 ist dann beispielsweise jeweils eine Fördereinheit 120 für die Dauer des Aufenthalts des Werkstücks 102 in der Werkstückbehandlungsanlage 100 fest zugeordnet.
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Dadurch, dass die Fördereinheiten 120 der Fördervorrichtung 112 längs der Förderstrecke 118 bidirektional bewegbar sind, kann die Fördervorrichtung 112 besonders kompakt aufgebaut sein. Zudem ist dadurch, dass die Fördereinheiten 120 während der Behandlung der Werkstücke 102 zum Fördern weiterer Werkstücke 102 bereitstehen, ein effizienter Betrieb der Fördervorrichtung 112 und somit der Werkstückbehandlungsanlage 100 möglich.
