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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Temperieren von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mit
- a) einem Gehäuse;
- b) einem in dem Gehäuse untergebrachten Temperiertunnel;
- c) einem Temperiersystem zum Temperieren der Werkstücke;
- d) einem Detektionssystem, welches wenigstens einen Sensor aufweist, mittels welchem Prozessparameter im Trockentunnel erfassbar sind, wobei die Prozessparameter zumindest einen der nachfolgenden Prozessparameter umfassen: die Temperatur am Werkstück und/oder die Temperatur im Trockentunnel und/oder die Zusammensetzung der Tunnelatmosphäre.
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Außerdem betrifft die Erfindung eine Anlage und ein Verfahren zum Temperieren von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, bei welchem die Werkstücke in einem Temperiertunnel temperiert werden, der in einem Gehäuse untergebracht ist, wobei mittels eines Detektionssystems, welches wenigstens einen Sensor aufweist, Prozessparameter im Trockentunnel erfasst werden, die zumindest einen der nachfolgenden Prozessparameter umfassen: die Temperatur am Werkstück und/ oder die Temperatur im Trockentunnel und/oder die Zusammensetzung der Tunnelatmosphäre.
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Wenn vorliegend von „Temperieren“ einer Fahrzeugkarosserie gesprochen ist, so ist hiermit die Herbeiführung einer bestimmten Temperatur der Fahrzeugkarosserie gemeint, die sie zunächst noch nicht besitzt. Es kann sich um eine Temperaturerhöhung oder eine Temperaturverringerung handeln. Unter einer „temperierten Luft“ wird eine solche verstanden, welche die zur Temperierung der Fahrzeugkarosserie erforderliche Temperatur besitzt. Entsprechendes gilt allgemein für Werkstücke aller Art, insbesondere in der Automobilindustrie für Fahrzeugräder bzw. Fahrzeugfelgen, Stoßfänger, Außenspiegelgehäuse oder sonstige Anbauteile von Fahrzeugkarosserien. Aber auch Werkstücke anderer Industriebereiche werden bei ihrer Herstellung einer Temperierung unterzogen.
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Ein in der Automobilindustrie häufiger Fall des Temperierens, nämlich des Erwärmens, von Fahrzeugkarosserien ist der Vorgang des Trocknens der Beschichtung einer Fahrzeugkarosserie, handele es sich dabei nun um einen Lack oder einen Klebstoff oder dergleichen, aber auch das Abtrocknen einer feuchten oder nassen Oberfläche des Werkstücks. Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung im Detail erfolgt am Beispiel eines solchen Trockners.
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Wenn vorliegend von „Trocknen“ die Rede ist, so sind damit beim Trocknen von Beschichtungen insbesondere Vorgänge gemeint, bei denen die Beschichtung der Fahrzeugkarosserie, insbesondere ein Lack, zum Aushärten gebracht werden kann, sei dies nun durch Austreiben von Lösemitteln oder durch Vernetzung der Beschichtungssubstanz.
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Fahrzeugkarosserien werden in jüngster Zeit in ihrem Aufbau zunehmend kompliziert. Insbesondere weisen sie in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Massen auf. So ist beispielsweise der unterste Bereich, der Schwellerbereich bzw. die Bodengruppe, stark massebehaftet und besitzt demzufolge eine erhebliche Wärmekapazität. Bei der Erwärmung der verschiedenen Bereiche der Fahrzeugkarosserie benötigt es eine nicht unerhebliche Zeit, bis die Wärme diese Bereiche vollständig durchdrungen hat. Diese Zeit differiert darüber hinaus lokal, je nachdem, wie in dem jeweiligen Bereich gerade die Masseverteilung und die Verteilung der Wärmekapazitäten ist. Die B-Säule oder Bereiche an der Dachreling sind weitere Beispiele für Bereiche einer Fahrzeugkarosserie, die unterschiedliche Wärmekapazitäten vorgeben und unterschiedliche Anforderungen an einen Trockenvorgang stellen.
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Um einen auf die Werkstücke abgestimmten Temperiervorgang durchführen zu können, werden während eines Vorgangs Prozessparameter überwacht und der Temperierprozess abhängig von den ermittelten Daten angepasst.
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Hierfür ist es bekannt, entlang des Weges durch den Temperiertunnel eine Vielzahl von Sensoren vorzusehen, um eine möglichst umfassende Überwachung des Prozesses entlang des Temperiertunnels zu ermöglichen. Für diesen Zweck müssen viele Sensoren verbaut werden. Da eine hochwertige Sensortechnik verhältnismäßig kostenintensiv ist, treibt dies die Kosten für eine entsprechende Temperiervorrichtung beträchtlich in die Höhe.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche eine sichere Überwachung der gewünschten Prozessparameter bei einem kostengünstigeren Einsatz von Sensortechnik ermöglicht, als es bei bekannten Vorrichtungen und Verfahren der Fall ist.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
- e) das Detektionssystem ein Bewegungssystem umfasst, mittels welchem der Sensor in verschiedene Sensorpositionen bezogen auf den Temperiertunnel bewegt werden kann.
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Auf diese Weise kann mit ein und demselben Sensor ein Abschnitt des Temperiertunnels überwacht werden, der im Idealfall oder sogar der weitgehend gesamten Längserstreckung des Temperiertunnels entsprechen kann. Es müssen also nicht in regelmäßigen Abständen Sensoren verbaut werden, um den entsprechenden Abschnitt zu überwachen. Die Sensorik kann sich mit dem Werkstück bei dessen Durchgang durch den Temperiertunnel mitbewegen, so dass das Werkstück auf seinem Weg durch den Temperiertunnel weitgehend kontinuierlich überwacht werden kann.
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Hierfür ist es günstig, wenn das Bewegungssystem eine verfahrbare Tragstruktur umfasst, welche den wenigstens einen Sensor mit sich führt.
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Vorzugsweise ist die Tragstruktur als Portal ausgebildet ist, welche das Gehäuse zumindest teilweise übergreift. Auf diese Weise können mit ein und derselben Tragstruktur mehrere Sensoren den Temperiertunnel von unterschiedlichen Seiten bzw. Positionen überwachen.
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Dementsprechend ist es günstig, wenn die Tragstruktur mehrere Sensoren mit sich führt.
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Vorteilhaft umfasst das Bewegungssystem ein Antriebssystem für die Tragstruktur und/oder den Sensor.
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In dem Temperiertunnel herrscht im Allgemeinen eine verhältnismäßig aggressive Tunnelatmosphäre, welche die im Tunnel verbaute Technik beeinträchtigen kann. Daher ist es von Vorteil, wenn der Sensor in einem Außenbereich außerhalb des Gehäuses angeordnet ist und dass in das Gehäuse wenigstens ein Sensorweg integriert ist, welcher den Trockentunnel derart mit dem Außenbereich verbindet, dass der Sensor Zugang zu einem Sensorreiz aus dem Trockentunnel erhält.
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Besonders günstig ist es, wenn wenigstens ein Sensor ein optischer Sensor, insbesondere ein optischer Temperatursensor, und der Sensorweg ein optischer Pfad ist und/ oder wenn der wenigstens eine Sensor ein Gasprobensensor und der Sensorweg ein Materialpfad ist.
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Bei der Verwendung von optischen Sensoren ist es vorteilhaft, wenn der optische Pfad ein oder mehrere optische Sensorfenster umfasst. Ein Materialpfad kann vorzugsweise durch ein Durchgangsrohr ausgebildet sein.
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Wenn ein Materialpfad vorhanden ist, ist es günstig, wenn dieser mittels einer Verschlusseinrichtung verschlossen oder geöffnet werden kann. Auf diese Weise kann die Tunnelatmosphäre gezielt zum Sensor gelangen, wenn sich der Sensor an einer anderen Sensorposition befindet, als der betreffende Materialpfad, kann dieser gesperrt werden.
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Die oben angegebene Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Sensor in verschiedene Sensorpositionen bezogen auf den Temperiertunnel bewegt wird.
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Vorteilhaft wird eine Vorrichtung mit einigen oder allen der oben genannten Merkmale verwendet.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
- 1 einen Querschnitt einer Trockenkabine eines Trockners zum Trocknen von Werkstücken, welcher eine Sensorvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst;
- 2 einen Ausschnitt eines Längsschnittes des Trockners von 1 entlang der dortigen Schnittlinie II-II;
- 3 einen Ausschnitt eines Längsschnittes des Trockners von 1 entlang der dortigen Schnittlinie III-III;
- 4 einen der 1 entsprechenden Querschnitt der Trockenkabine des Trockners mit einer Sensorvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
- 5 einen Ausschnitts eines Querschnitts des Trockners mit einer Sensorvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
- 6 einen Ausschnitt eines Längsschnittes des Trockners von 5 entlang der dortigen Schnittlinie VI-VI.
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1 zeigt einen Querschnitt einer Temperiervorrichtung 10 in Form eines Trockners 12 mit einer Temperierkabine in Form einer Trockenkabine 14 einer insgesamt mit 16 bezeichneten Anlage zum Temperieren von Werkstücken 18. Als Beispiel für Werkstücke 18 sind in den 1 bis 5 jeweils Fahrzeugkarosserien 20 zu erkennen. Bei den Werkstücken 18 kann es sich aber auch um andere Werkstücke und insbesondere um Anbau- oder Aufbauteile von Fahrzeugkarosserien 18 wie Stoßfänger, Seitenspiegel oder dergleichen handeln. Kleinere Werkstücke 18 können gegebenenfalls auf einem nicht eigens gezeigten Werkstückträger oder auch in loser Schüttung in einem Korb oder dergleichen angeordnet bzw. untergebracht werden.
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Die Trockenkabine 14 umfasst ein Kabinengehäuse 22, welches als Temperiertunnel einen Trockentunnel 24 begrenzt und Seitenwände 26, eine Decke 28 und einen Tunnelboden 30 umfasst.
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Der Trockner 12 umfasst ein Transportsystem 32, mittels welchem die Werkstücke 18 durch die Trockenkabine 14 transportiert werden. Das Transportsystem 32 umfasst beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Transportwagen 34, auf denen die Werkstücke 18 transportiert werden und welche auf einem Schienensystem 36 verfahren werden. Das Schienensystem 36 des Transportsystems 32 umfasst eine Tragschiene 38, auf welcher die Transportwagen 32 verfahren und welche am Boden verankert ist. Die somit bodengebundene Tragschiene 38 ist zweispurig. Alternativ kann auch ein einspuriges Schienensystem 36 vorhanden sein.
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Ein Transportwagen 34 umfasst eine Befestigungseinrichtung 40, an welcher ein Werkstück 18 oder ein entsprechender Werkstückträger 42 für Werkstücke 18 befestigt werden kann. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Befestigungseinrichtung 40 zur Aufnahme eines Werkstückträgers 42 in Form eines an und für sich bekannten Skids 44 für Fahrzeugkarosserien 20 konzipiert.
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Das Transportsystem 32 veranschaulicht nur beispielhaft ein mögliches Transportkonzept. Hiervon abweichend können andere an und für sich bekannte Transportsystem eingesetzt werden. Hierzu zählen neben anderen Varianten von bodengebundenen Transportsystemen auch Hängebahnsysteme. Insbesondere kann das Transportsystem 32 so ausgebildet sein, dass die Werkstücke 18, d.h. hier die Fahrzeugkarosserien 20 unmittelbar ohne einen ergänzenden Skid 44 aufnehmen können.
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Jeder Transportwagen 34 führt jeweils ein eigenes Antriebssystem 46 mit sich, so dass die Transportwagen 34 unabhängig voneinander angetrieben und verfahren werden können. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das eigene Antriebssystem durch nicht eigens gekennzeichnete Antriebrollen und einen zugehörigen Antriebsmotor und eine ebenfalls nicht eigens gezeigte Steuerung hierfür ausgebildet. Die Energieversorgung jedes Transportwagens 34 kann in an und für sich bekannter Weise durch Schleifleitungen oder mitgeführte Akkumulatoren erfolgen.
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Neben den hier erläuterten Transportwagen 34 mit jeweils eigenem Antriebssystem 46 können gegebenenfalls auch andere Transportwagen vorhanden sein, welche durch ein zentrales Antriebssystem angetrieben werden. Beispielsweise kann ein solches zentrales Antriebssystem durch einen Kettenzug oder dergleichen ausgebildet sein. Die hier erläuterten Transportwagen 34 können entsprechend auch unabhängig von anderen Antriebseinrichtungen angetrieben und verfahren werden.
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Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung umfasst die Trockenkabine 14 einen Zwischenboden, so dass der Kabineninnenraum in einen Temperierraum und einen darunter verlaufenden Fahrraum unterteilt ist. In dem Fahrraum werden dann die Transportwagen 34 bewegt, wobei der Zwischenboden einen Durchgang aufweist, der sich in Längsrichtung der Trockenkabine 14 erstreckt und durch den sich eine Verbindungsstruktur hindurch erstrecken kann, welche ein im Fahrraum angesiedeltes Fahrwerk des Transportwagens 34 mit dessen Befestigungseinrichtung 40 im Temperierraum koppelt.
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Die Trockenkabine 14 umfasst ein Temperiersystem 48, mittels welchem ein Werkstück 18 temperiert werden kann. Hierzu umfasst die Trockenkabine 12 Lufträume 50, die zu beiden Seiten in Längsrichtung neben dem Trockentunnel 24 im Kabinengehäuse 22 untergebracht sind. Die Lufträume 50 und der Trockentunnel 24 sind durch vertikale Zwischenwände 52 getrennt, in denen entsprechende Luftdurchlässe 54 vorhanden sind, die mit Strömungsdüsen 56 versehen sind.
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Aus den Lufträumen 50 wird in an und für sich bekannter Art und Weise heiße und vorkonditionierte, insbesondere getrocknete Luft durch die Luftdurchlässe 54 in den Trockentunnel 24 eingeblasen und mit Hilfe der Strömungsdüsen 56 auf die zu temperierenden Werkstücke 18 gerichtet. In Strömungsrichtung vor den Luftdurchlässen 54 befindet sich in jedem Luftraum 50 eine Filtereinrichtung in Form einer Filterwand 58 mit Filtermatten 60, durch welche die konditionierte Luft vor dem Einströmen in den Trockentunnel 24 nochmals gefiltert wird.
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Die Strömungsdüsen 56 können beweglich und einstellbar sein und umfassen beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Kurzstrahldüsen 62 und Weitstrahldüsen 64. Bei den Kurzstrahldüsen 62 handelt es sich um Düsen mit einer so kurzen Abgabeweite, dass sie die ihnen zugewandte Seite der Fahrzeugkarosserie 20 beaufschlagen können. Derartige Kurzstrahldüsen 62 sind an und für sich bekannt. Ihre Strahlrichtung ist einstellbar, wozu die Luftdurchlässen 54, in denen sich die Kurzstrahldüsen 62 befinden, beispielsweise kugelkalottenförmige Begrenzungswänden haben können, wodurch die dazu komplementären Kurzstrahldüsen 62 in ihrer Winkelstellung verstellbar geführt sind.
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Die Weitstrahldüsen 64 haben dagegen eine größere Abgabeweite als die Kurzstrahldüsen 62, wodurch es möglich ist, die aus den Weitstrahldüsen 64 austretende Heißluft durch eine Öffnung in der zugewandten Seitenfläche der Fahrzeugkarosserien 20, beispielsweise durch eine Fensteröffnung oder durch eine geöffnete Tür, auf die Innenfläche der gegenüberliegenden Karosserieseite zu richten, so dass also der Heißluftstrom den gesamten Innenraum der Fahrzeugkarosserie 20 durchquert. Die Richtung dieser Heißluft kann dabei abweichend von der in den Figuren gezeigten Anordnung auch so sein, dass sie vornehmlich auf den unteren, inneren Bereich der Fahrzeugkarosserie 20 gerichtet ist, wo verhältnismäßig viel Masse und daher eine große Wärmekapazität vorhanden ist.
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Alternativ oder ergänzend kann das Temperiersystem 48 auch anders wirkende Temperiereinrichtungen umfassen, beispielsweise konvektive, induktive, Infrarot- oder Laser-Heizeinrichtungen.
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Um nun den Temperiervorgang der Werkstücke 18 in der Temperiervorrichtung 10 zu überwachen und gegebenenfalls abhängig von der Prozesssituation anzupassen, umfasst die Temperiervorrichtung 10 ein Detektionssystem 66 mit Sensoren 68, mittels welchem Prozessparameter im Trockentunnel 24 erfassbar sind. Die Sensoren 68 können voneinander verschieden sein und auf unterschiedliche Sensorreize ansprechen.
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Zu den zu überwachenden Prozessparametern zählt zumindest die Temperatur am Werkstück 18 und/oder im Trockentunnel 24, wobei insbesondere die Oberflächentemperatur und spezifischer die Temperaturverteilung an der Oberfläche des Werkstückes 18 sowie die Temperaturverteilung im Trockentunnel 24, d.h. in der Tunnelatmosphäre, von Interesse sind. Darüber hinaus sind beispielsweise Daten über die Zusammensetzung der Tunnelatmosphäre im Trockentunnel 24 relevant; zum Beispiel kann die Tunnelatmosphäre ab einer bestimmten Lösemittelkonzentration nicht mehr in dem für einen effizienten Trockenprozess notwendigen Maße weiteres Lösemittel aufnehmen, das beim Trocknen von dem Werkstück 18 freigesetzt wird. Abhängig von der Lösemittelkonzentration der Tunnelatmosphäre wird dann Frischluft in den Trockentunnel 24 eingeblasen, um die Lösemittelkonzentration zu senken, so dass die Tunnelatmosphäre wieder freigesetztes Lösemittel aufnehmen kann.
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Für Temperaturmessungen umfassen die Sensoren 68 des Detektionssystems 66 einen oder mehrere Temperatursensoren 70. Hierfür kommen vor allem optische Sensoren, wie beispielsweise Wärmebildkameras oder Infrarotsensoren, z.B. in Form von IR-Kameras, Lasertemperaturfühler oder dergleichen in Frage.
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Für die Analyse der Tunnelatmosphäre im Trockentunnel 24 kann das Detektionssystem 66 einen oder mehrere Gasprobendetektoren 72 umfassen, von denen lediglich in 5 einer veranschaulicht ist; auf dieses Ausführungsbeispiel wird weiter unten zurückgekommen. Für diesen Zweck kommen zum Beispiel Flammenionisationsdetektoren in Betracht, die insbesondere in Verbindung mit einem Gaschromatographen in der Lage sind, anhand einer Materialprobe Informationen über die Zusammensetzung der Tunnelatmosphäre zu liefern.
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Die Sensoren 68 können bei einer nicht eigens gezeigten Variante im Trockentunnel 24 und damit innerhalb der dort herrschenden Tunnelatmosphäre angeordnet sein. Um empfindliche Sensoren 68 vor der teilweise aggressiven Tunnelatmosphäre zu schützen, sind die Sensoren 68 beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel aber in einem Außenbereich 75 außerhalb des Kabinengehäuses 22 angeordnet, der an das Kabinengehäuse 22, insbesondere an dessen Seitenwände 26 und Decke 28 angrenzt. Damit die Sensoren 68 das zu analysierende Material erreichen, umfasst das Detektionssystem 66 Sensorwege 74, welche in das Kabinengehäuse 22 integriert sind und den Trockentunnel 24 derart mit dem Außenbereich 75 verbinden, dass die jeweiligen Sensoren 68 über einen zugehörigen Sensorweg 74 Zugang zu einem für den jeweiligen Sensor 68 spezifischen Sensorreiz aus dem Trockentunnel 24 erhalten können.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein solcher Sensorweg 74 für einen optischen Temperatursensor 70 beispielsweise durch jeweils ein oder mehrere optische Sensorfenster 76 ermöglicht; allgemein ist für optische Sensoren 68 ein optischer Pfad 78 zwischen dem Trockentunnel 24 und dem Temperatursensor 70 vorhanden. Gegebenenfalls kann auch ein Gasprobendetektor 72 durch einen optischen Sensor bereitgestellt sein.
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Bei einem Temperatursensor 70, der neben einer der Seitenwände 26 angeordnet ist, ist jeweils ein solches optisches Sensorfenster 76 in der Seitenwand 26 sowie in der Filterwand 58 sowie der Zwischenwand 52 vorhanden.
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Ein jeweiliger Sensorweg 74 kann horizontal oder gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt verlaufen. Wenn mehrere Sensorfenster 76 einen solchen geneigten Sensorweg 74 bilden, sind diese entsprechend auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet, wie es in 1 bei den Sensorwegen 74 für die dort oben rechts und oben links gezeigten Temperatursensoren 70 zu erkennen ist.
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Bei einem Temperatursensor 70, der sich oberhalb der Decke 28 des Kabinengehäuses 22 befindet, um beispielsweise die Oberflächentemperatur der Fahrzeugkarosserie 20 an deren Dach zu ermitteln, ist lediglich ein einziges Sensorfenster 76 in die Decke 28 integriert.
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Die Sensorfenster 76 sind aus einem Material gefertigt, welches für die gewählte Sensortechnik geeignet ist und zugleich gegen die zumindest teilweise aggressive Tunnelatmosphäre beständig ist. Im Falle von IR-Temperatursensoren 70 sind beispielsweise Korund Al2O3 oder Siliziumdioxid SiO2, ferner die unter den Akronymen AMTIR-1 bis AMTIR-6 bekannten, IR-Strahlung durchlassende Materialien, und außerdem Zinksulfid ZnS, Zinkselenid ZnSe oder unter der Bezeichnung KRSs bekanntes Thalliumbromoiodid Tl(Br,I) geeignet.
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Damit nun die zu analysierenden Parameter in Längsrichtung der Trockenkabine 24 erfasst werden können, hierfür jedoch nicht entsprechend in Längsrichtung eine Vielzahl von Sensoren 68 vorgehalten werden muss, sind die Sensoren 68 beweglich ausgebildet und können in verschiedene Sensorpositionen bezogen auf den Trockentunnel 24 bewegt werden. Hierfür umfasst das Detektionssystem 66 ein Bewegungssystem 80.
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Bei dem in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Bewegungssystem 80 eine verfahrbare Tragstruktur 82, welche die Sensoren 68 mit sich führt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Tragstruktur die Form eines Portals, welches im Weiteren ebenfalls mit dem Bezugszeichen 82 benannt wird. Das Portal 82 trägt die Sensoren 68 und übergreift das Kabinengehäuse 22, welches den Trockentunnel 24 begrenzt. Bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung kann das Portal 82 das Kabinengehäuse 22 auch nur teilweise übergreifen.
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Das Portal 82 ist mittels nicht eigens gezeigter Schienen geführt. Das Portal 82 ist bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen folglich bodengebunden; bei nicht eigens gezeigten Abwandlungen kann das Portal 82 aber auch als Portalgehänge an der Decke geführt sein oder mittels Trag- und Führungsschienen von dem Kabinengehäuse 24 verfahrbar getragen sein. Um das Portal 82 bzw. die daran befestigten Sensoren 68 zu bewegen, umfasst das Bewegungssystem 80 ein Antriebssystem 84 mit an dem Portal 82 gelagerten Antriebsrollen 86, die mittels einer Antriebseinheit 88 antreibbar sind. Die Antriebseinheit 88 kann zum Beispiel ein Elektromotor sein, die Antriebsrollen 86 können mit einem Nabenantrieb ausgestattet sein.
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Wie insbesondere die 2 und 3 veranschaulichen, definieren die Sensorfenster 76 mit ihrer Erstreckung in Längsrichtung des Kabinengehäuses 24 für jedes Sensorfenster 76 eine Detektionsstrecke 90, entlang welcher die Sensoren 68 mit jeweils ein und denselben Sensorfenstern 76 zusammenarbeiten. Um die gesamte Längserstreckung des Trockentunnels 24 abzudecken, sind entweder, wie in den 2 und 3 gezeigt, mehrere langestreckte Sensorfenster 76 in Längsrichtung des Kabinengehäuses 24 mit geringen oder keinen Abständen nebeneinander angeordnet, oder die Sensorfenster 76 haben eine Längserstreckung, die der abzudeckenden Strecke des Trockentunnels 24 entspricht.
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Beim soeben beschriebenen Bewegungssystem 80 werden alle Sensoren 68 zugleich bewegt. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem das Bewegungssystem 80 derart ausgebildet ist, dass einzelne Sensoren 68 unabhängig von anderen Sensoren 68 bewegt werden können. Hierfür ist jeder unabhängig bewegbare Sensor 68 mit einem eigenen Antriebssystem 92 ausgestattet. Jeder Sensor 68 ist hierfür jeweils von einer eigenen verfahrbaren Tragstruktur 82 getragen und in einer eigenen Längsschiene 94 geführt, die in Längsrichtung am Kabinengehäuse 24 angebracht ist. Die Sensoren 68 können mittels jeweils gesonderter Antriebseinheiten 96 in Längsrichtung des Kabinengehäuses 24 verfahren werden. Die Längsschienen 94 können auch einen anderen als geradlinigen Verlauf haben, so dass der in der Längsschiene 94 geführte Sensor 68 auch unterschiedliche Sensorpositionen auf verschiedenen Höhenniveaus erreichen kann.
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Anhand des in 4 rechts gezeigten Sensors 68 ist eine weitere Abwandlung veranschaulicht, bei welcher der Sensor 68 mit Hilfe seines Antriebssystems 92 auch in vertikaler Richtung zwischen Sensorpositionen bewegt werden kann, die auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet sind. In einer unteren Sensorposition ist der Sensor 68 gestrichelt gezeigt. Der Sensor 68 ist in einer Vertikalschiene 98 geführt, die ihrerseits in Längsrichtung des Kabinengehäuses 24 bewegt werden kann. Hierfür ist die Vertikalschiene 98 beim vorliegenden Ausführungsbeispiel an einem Ende in der diesem Sensor 68 zugehörigen Längsschiene 94 verfahrbar verankert.
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Wie die 5 und 6 zeigen, ist für Sensoren 68, welche in Kontakt mit der Tunnelatmosphäre kommen müssen, ein Materialpfad 100 zwischen dem Trockentunnel 24 und dem entsprechenden Sensor 68 vorhanden. Dies ist entsprechend bei einem weiter oben beschriebenen Gasprobendetektor 72 der Fall.
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5 zeigt eine Variante, die dem vertikal beweglichen Sensor 68 gemäß 4 entspricht und bei welcher der Gasprobendetektor 72 mit Hilfe eines entsprechenden eigenen Antriebssystems sowohl horizontal als auch vertikal bewegt werden kann. In der in 5 unteren Sensorposition ist der Gasprobendetektor 72 wieder gestrichelt gezeigt.
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Es sind zwei Materialpfade 100 für die obere und die untere Sensorposition des Gasprobendetektors 72 zu erkennen, die durch Durchgangsrohre 102 ausgebildet sind. Die Durchgangsrohre 102 können an ihren gegenüberliegenden Enden, die sich einerseits im Außenbereich 75 und andererseits im Trockentunnel 24 befinden, mittels Verschlusseinrichtungen 104 verschlossen oder geöffnet werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst jede Verschlusseinrichtung 104 an jedem Ende eines Durchgangsrohres 102 Verschlussklappen 106, die um eine Achse parallel zur Längsrichtung des Durchgangsrohres 102 verschwenkt werden kann. In 5 ist das obere Durchgangsrohr 102, vor dem sich der Gasprobendetektor 72 befindet, geöffnet und das untere Durchgangsrohr 102 verschlossen, so dass nur durch das obere Durchgangsrohr 102 Tunnelatmosphäre aus dem Trockentunnel 24 zum Außenbereich 75 gelangen kann.
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Gegebenenfalls können noch ergänzende Fördermittel für die Tunnelatmosphäre vorhanden sein. Zum Beispiel kann in jedem Durchgangsrohr 102 ein gesondertes Gebläse angeordnet sein.
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6 zeigt außerdem abgewandelte Sensorfenster 76, die keine größere Längserstreckung haben, sondern mit einem Sensor 68 nur in einer bestimmten Sensorposition zusammenarbeiten.
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Mit der Anlage 10 kann für jedes von mehreren Werkstücken 18, die hintereinander durch den Trockentunnel 24 geführt werden, ein individueller Trocknungsvorgang durchgeführt werden, der mittels des Detektionssystems 66 überwacht wird. Aus den von den Sensoren 68 erhaltenen Sensorantworten, insbesondere aus den Daten zur Oberflächentemperatur und/oder zur Temperaturverteilung an der Oberfläche des Werkstückes 18 und/oder zur die Temperaturverteilung im Trockentunnel 24 kann auf den jeweiligen Trocknungszustand des Werkstückes 18 geschlossen werden, dessen Oberfläche und/oder dessen umgebende Tunnelatmosphäre mittels der Sensoren 68 analysiert wird.
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Eine nicht eigens gezeigte Steuerung, insbesondere eine übergeordnete Zentralsteuerung koordiniert den Durchlauf der einzelnen Werkstücke 18. Dabei werden deren Verweildauer in einer bestimmten Trocknungszone oder, wenn separat angetrieben Transportwagen 34 vorhanden sind, deren Fördergeschwindigkeit durch ein bestimmte Trocknungszone hindurch, und die Heiz- oder Kühlleistung des Temperiersystems 48 für das Werkstück 18 aufeinander abgestimmt. Bei dem Temperiersystem 48 berücksichtigt die Steuerung auch die Beschaffenheit des jeweiligen Werkstückes 18; so gehen zum Beispiel maximale Aufheizgeschwindigkeiten für verschiedene Komponenten eines Werkstückes 18, die diese schadlos überstehen, in den Steuerungsvorgang ein.
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Insgesamt ermittelt die Steuerung anhand von abgespeicherten Parametern über die Eigenschaften des zu behandelnden Werkstückes 18 und über das gewünschte Behandlungsergebnis abhängig von den durch das Detektionssystem 66 während des laufenden Temperiervorgangs ermittelten Daten einen prozessoptimierten Ablauf, der von der Steuerung in Echtzeit umgesetzt und an den Prozessverlauf angepasst wird.
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Auf diese Weise sind effiziente und sichere Temperierabläufe möglich, die auf jedes Werkstück 18 individuell abgestimmt sind. Auch hochkomplexe Werkstücke aus unterschiedlichen Materialien können so mit hoher Qualität und hohem Durchsatz optimal temperiert werden.
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Durch die mit Hilfe des Bewegungssystems 80 verfahrbaren Sensoren 68, die insbesondere mit den langestreckten Sensorfenstern 76 zusammenarbeiten, kann von einem konkreten Sensor 68 ein bestimmter Oberflächenbereich eines Werkstückes 18 während dessen Durchlauf durch den Trockentunnel 24 weitgehend kontinuierlich überwacht werden, indem der Sensor 68 mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wird, wie das Werkstück 18.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 3 mit dem Portal 80 alternativ oder beim Ausführungsbeispiels gemäß den 4 bis 6 mit den separat beweglichen Sensoren 68 auch ergänzend können beim Trockenvorgang von ein und demselben Sensor 68 unterschiedliche Oberflächenbereiche des Werkstücks 18 überwacht werden. Dabei kann der Sensor 68 in Transportrichtung des Werkstücks 18 oder entgegengesetzt dazu bewegt werden.
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Die Anlage 10 kann also besonders effektiv bei einem Anlagenkonzept genutzt werden, bei dem abweichend von bekannten Temperiervorrichtungen kein fester Takt für die Werkstücke vorgegeben ist. Vielmehr werden lediglich Zielparameter, wie beispielsweise zu erreichende Oberflächentemperaturen am Werkstück 18, und anlagenspezifische Restriktionen, wie beispielsweise die Betriebsdaten und die Leistung des vorhandenen Temperiersystems 48, vorgegeben. Die Anlage 10 kann auf Grund der möglichen kontinuierlichen Betriebsüberwachung weitgehend autonom betrieben werden.
