DE102018221972A1

DE102018221972A1 - Fördervorrichtung, Anlage zur Oberflächenbehandlung und Verfahren zum Fördern von Werkstücken

Info

Publication number: DE102018221972A1
Application number: DE102018221972.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Kincses
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-06-18
Also published as: WO2020125864A1; EP3735387A1; CN113195386A; DE112019006233A5

Abstract

Um eine Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken bereitzustellen, welche eine optimierte Werkstückförderung und insbesondere eine optimierte Oberflächenbehandlung der geförderten Werkstücke ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Fördervorrichtung eine Führungsvorrichtung mit einer oder mehreren Drehführungsbahnen zum Rotieren der Werkstücke umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken, welche insbesondere in Anlagen zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, beispielsweise zur Behandlung und Beschichtung von Fahrzeugkarosserien, zum Einsatz kommt.
Eine Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken kann insbesondere dazu dienen, Werkstücke in ein mit einem Tauchbad gefülltes Behandlungsbecken einzubringen, insbesondere einzudrehen, und anschließend wieder herauszuführen, insbesondere auszudrehen. Insbesondere kann die Fördervorrichtung daher als Bestandteil einer Tauchlackieranlage Verwendung finden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung bereitzustellen, welche eine optimierte Werkstückförderung und somit vorzugsweise auch eine optimierte Oberflächenbehandlung der geförderten Werkstücke ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien, gelöst. Die Fördervorrichtung umfasst dabei vorzugsweise Folgendes:

eine oder mehrere Werkstückhalterungen, welche samt eines oder mehrerer daran angeordneter Werkstücke längs einer Förderrichtung förderbar und um eine Drehachse drehbar sind;
eine Führungsvorrichtung, welche zur Beeinflussung einer Drehausrichtung der Werkstückhalterungen eine oder mehrere schräg zur Förderrichtung verlaufende Drehführungsbahnen umfasst, längs derer ein oder mehrere Leitelemente der Werkstückhalterungen führbar sind,
wobei mittels der Führungsvorrichtung ein oder mehrere Rotationsbereiche gebildet sind, wobei jedem Rotationsbereich vorzugsweise exakt eine Drehführungsbahn, exakt zwei Drehführungsbahnen oder mehr als zwei Drehführungsbahnen zugeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Fördervorrichtung kann vorzugsweise eine optimierte Drehbewegung des Werkstücks erzielt werden, wodurch insbesondere eine verkürzte Behandlungsstrecke und eine Reduktion derjenigen Kräfte erzielbar sind, welche beim Eintauchen und/oder Austauchen des Werkstücks auf dasselbe wirken.
Zwischen den Drehführungsbahnen, insbesondere zwischen zwei Drehführungsbahnen eines Rotationsbereichs und/oder zwischen zwei Drehführungsbahnen voneinander verschiedener Rotationsbereiche, können vorzugsweise eine oder mehrere im Wesentlichen horizontale Leitelementführungsbahnen angeordnet sein. Zwischen den Drehführungsbahnen ist somit insbesondere eine Förderung der Werkstücke ohne Rotationsbewegung möglich.
Günstig kann es sein, wenn zwei Drehführungsbahnen eines Rotationsbereichs an einer Überholposition aneinander angrenzen, wobei die Überholposition eine Position längs der Förderrichtung ist, an welcher die Drehachse einer Werkstückhalterung ein mit der Führungsvorrichtung in Eingriff befindliches Leitelement überholt, d.h. dass das Leitelement zunächst noch der Drehachse bezüglich der Förderrichtung voreilt, dann aber nach der Überholposition der Drehachse nacheilt.
Die Überholposition ist insbesondere eine Position, an welcher das Leitelement an einem zumindest lokal tiefsten Punkt einer durch alle Leitelementführungsbahnen und Drehführungsbahnen gebildeten Gesamtführungsbahn angeordnet ist.
Das Leitelement ist beispielsweise eine Leitrolle.
Günstig kann es sein, wenn mindestens eine Drehführungsbahn mehrere Drehführungsbahnabschnitte umfasst, welche insbesondere jeweils linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung einschließen. Hierdurch sind insbesondere unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten während der Förderung längs der jeweiligen Drehführungsbahnabschnitte erzielbar.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Drehführungsbahnen, welche einem oder mehreren Rotationsbereichen zugeordnet sind, oder eine oder mehrere Drehführungsbahnabschnitte einer oder mehrerer Drehführungsbahnen, welche einem oder mehreren Rotationsbereichen zugeordnet sind, linear ausgebildet sind.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sämtliche Drehführungsbahnen linear ausgebildet sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn eine oder mehrere Drehführungsbahnen, welche einem oder mehreren Rotationsbereichen zugeordnet sind, oder ein oder mehrere Drehführungsbahnabschnitte einer oder mehrerer Drehführungsbahnen, welche einem oder mehreren Rotationsbereichen zugeordnet sind, gekrümmt ausgebildet sind.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sämtliche Drehführungsbahnen gekrümmt ausgebildet sind.
Die Krümmung ist dabei vorzugsweise derart vorgesehen, dass beispielsweise als Fahrzeugkarosserien ausgebildete Werkstücke bei einem Eintauchen oder Austauchen im Bereich einer Motorhaube, Kofferraumhaube, Fronthaube und/oder Heckhaube verlangsamt rotiert werden, insbesondere um eine Beschädigung der Fahrzeugkarosserie durch zu hohe Kräfte beim Ein- und/oder Austauchen zu vermeiden.
Sobald die Motorhaube, Kofferraumhaube, Fronthaube und/oder Heckhaube vollständig im Tauchbad oder vollständig außerhalb des Tauchbads angeordnet sind, ist vorzugsweise eine beschleunigte Rotationsbewegung des als Fahrzeugkarosserie ausgebildeten Werkstücks vorgesehen.
Es kann vorgesehen sein, dass zwei Drehführungsbahnen, welche einem gemeinsamen Rotationsbereich zugeordnet sind, in einer senkrecht zur Förderrichtung und/oder senkrecht zur Drehachse verlaufenden Richtung, insbesondere in einer vertikalen Richtung, voneinander verschiedene Erstreckungen aufweisen. Hierdurch können insbesondere Rotationen um mehr oder weniger als 180° oder mehr oder weniger als 90° realisiert werden, wodurch beispielsweise eine sich an einen Rotationsbereich anschließende Schrägförderung eines Werkstücks, beispielsweise für einen optimierten Abtropfvorgang, realisierbar ist.
Ein oder mehrere Leitelemente der Führungsvorrichtung sind vorzugsweise exzentrisch zur Drehachse, um welche die Werkstücke drehbar sind, angeordnet.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Drehführungsbahnen, insbesondere sämtliche Drehführungsbahnen, quer zur Förderrichtung, insbesondere schräg zur Förderrichtung, angeordnet und/oder ausgebildet sind.
Mindestens einem Rotationsbereich oder jedem Rotationsbereich sind vorzugsweise jeweils zwei oder mehr als zwei Drehführungsbahnen zugeordnet, wobei längs der Förderrichtung vorzugsweise jeweils zunächst eine absteigende Drehführungsbahn und unmittelbar oder mittelbar darauffolgend eine aufsteigende Drehführungsbahn vorgesehen sind.
Eine absteigende Drehführungsbahn ist insbesondere eine Drehführungsbahn, längs welcher ein Leitelement bezüglich der Schwerkraftrichtung schräg nach unten führbar ist.
Eine aufsteigende Drehführungsbahn ist insbesondere eine Drehführungsbahn, längs welcher ein Leitelement bezüglich einer Schwerkraftrichtung schräg nach oben führbar ist.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass mindestens einem Rotationsbereich oder jedem Rotationsbereich jeweils zwei oder mehr als zwei Drehführungsbahnen zugeordnet sind, wobei längs der Förderrichtung vorzugsweise jeweils zunächst eine aufsteigende Drehführungsbahn und unmittelbar oder mittelbar darauffolgend eine absteigende Drehführungsbahn vorgesehen sind. Eine Überholposition ist in diesem Fall eine Position, in welcher ein Leitelement an einem lokalen Hochpunkt angeordnet ist.
Mindestens eine absteigende Drehführungsbahn umfasst vorzugsweise mehrere Drehführungsbahnabschnitte, welche insbesondere linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung einschließen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sämtliche absteigenden Drehführungsbahnen mehrere Drehführungsbahnabschnitte umfassen, welche insbesondere jeweils linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung einschließen.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens eine aufsteigende Drehführungsbahn mehrere Drehführungsbahnabschnitte umfasst, welche insbesondere jeweils linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung einschließen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass sämtliche aufsteigenden Drehführungsbahnen jeweils mehrere Drehführungsbahnabschnitte umfassen, welche insbesondere jeweils linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung einschließen.
Ein oder mehrere Leitelemente sind vorzugsweise mittels eines Leitkörpers, beispielsweise eines Leitrahmens, mit einer Werkstückhalterung zur Aufnahme eines oder mehrerer Werkstücke verbunden. Durch die Führung eines oder mehrerer Leitelemente mittels der Führungsvorrichtung kann somit insbesondere eine Position der Leitelemente, insbesondere eine Höhenposition der Leitelemente, relativ zu einer Drehachse der Werkstückhalterungen variiert werden, wodurch letztlich die Werkstückhalterungen samt des einen oder der mehreren daran angeordneten Werkstücke drehbar ist.
Mindestens eine Drehführungsbahn ist vorzugsweise beweglich an einer Grundkonstruktion der Fördervorrichtung angeordnet.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Drehführungsbahn schwenkbar oder drehbar an einer Grundkonstruktion der Fördervorrichtung angeordnet ist.
Günstig kann es sein, wenn die Fördervorrichtung eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen der mindestens einen Drehführungsbahn, insbesondere zum Variieren eines zwischen der Drehführungsbahn und der Förderrichtung eingeschlossenen Winkels, umfasst.
Mittels der Bewegungsvorrichtung ist die mindestens eine Drehführungsbahn vorzugsweise um eine Achse schwenkbar, welche in einem Bereich angeordnet ist, an welchem eine Drehführungsbahn eines Rotationsbereichs an eine weitere Drehführungsbahn desselben Rotationsbereichs oder eines weiteren Rotationsbereichs angrenzt.
Die Bewegungsvorrichtung umfasst beispielsweise einen Druckzylinder, insbesondere einen Hydraulikzylinder, und/oder einen Elektromotor. Auch alternative Antriebsmöglichkeiten zur Bewegung, insbesondere zum Verschwenken, der mindestens einen Drehführungsbahn sind denkbar.
Ein oder mehrere Werkstücke sind insbesondere mittels einer oder mehrerer Träger, beispielsweise Skids, an den Werkstückhalterungen festlegbar, insbesondere lösbar arretierbar.
Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Anlage zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher auch eine Anlage zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, welche beispielsweise Folgendes umfasst: einen Behandlungsraum;
eine Fördervorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung, mittels welcher die Werkstücke durch den Behandlungsraum förderbar und in ein oder mehrere Behandlungsbecken eintauchbar sind.
Günstig kann es sein, wenn die Werkstückhalterungen als selbstfahrende und/oder unabhängig voneinander antreibbare Einheiten ausgebildet und/oder mittels solcher antreibbar sind.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Werkstückhalterungen mittels einer Kette und/oder eines Kettenantriebs längs einer Förderrichtung bewegbar sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Fördern von Werkstücken.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Fördern von Werkstücken bereitzustellen, mittels welchem eine optimierte Werkstückförderung und insbesondere eine optimierte Oberflächenbehandlung ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Fördern von Werkstücken gelöst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

Fördern der Werkstücke längs einer Förderrichtung;
Drehen der Werkstücke um eine Drehachse in einem oder in mehreren Rotationsbereichen mittels einer Führungsvorrichtung, wobei jedem Rotationsbereich vorzugsweise exakt eine Drehführungsbahn, exakt zwei Drehführungsbahnen oder mehr als zwei Drehführungsbahnen zugeordnet sind, längs derer ein oder mehrere Leitelemente zum Drehen der Werkstücke geführt werden,
wobei ein oder mehrere Drehführungsbahnen schräg zur Förderrichtung verlaufend angeordnet und/oder ausgebildet sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung und/oder der erfindungsgemäßen Anlage beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Ebenso weist die erfindungsgemäße Anlage vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Günstig kann es sein, wenn eine oder mehrere Drehführungsbahnen jeweils mehrere Drehführungsbahnabschnitte umfassen, welche insbesondere jeweils linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung einschließen.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Drehführungsbahnen gekrümmt ausgebildet sind.
Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass mittels einer Bewegungsvorrichtung eine oder mehrere Drehführungsbahnen bewegt werden, insbesondere zum Variieren eines zwischen der Drehführungsbahn und der Förderrichtung eingeschlossenen Winkels.
Sämtliche Merkmale, welche sich allgemein auf einen Rotationsbereich beziehen, können insbesondere an einem Eindreh-Rotationsbereich zum Eindrehen eines Werkstücks in ein Tauchbad vorgesehen sein.
Ferner können sämtliche Merkmale, welche allgemein im Zusammenhang mit einem Rotationsbereich beschrieben sind, bei einem Ausdreh-Rotationsbereich zum Ausdrehen eines Werkstücks aus dem Tauchbad vorgesehen sein.
Vorzugsweise kann eine verlangsamte Rotationsbewegung eines Werkstücks durch geeignete Ausgestaltung einer oder mehrerer Drehführungsbahnen immer dort vorgesehen sein, wo eine minimierte Schöpfwirkung des Werkstücks und/oder eine reduzierte Luftblasenbildung gewünscht ist.
Beispielsweise kann auch eine Drehführungsbahn mit drei oder mehr Drehführungsbahnabschnitten vorgesehen sein, um sehr lokal die Rotationsbewegung zu erhöhen oder zu verlangsamen.
Sämtliche Ausführungen betreffend das Eindrehen eines Werkstücks in ein Tauchbad lassen sich auch übertragen auf ein einfaches Rotieren des Werkstücks innerhalb oder über einem Behälter, wenn dieser beispielsweise leer ist und der Aufnahme von von dem Werkstück abtropfender Flüssigkeit dient.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:

1 einen schematischen Querschnitt durch eine Anlage zur Oberflächenbehandlung von Fahrzeugkarosserien, mit einer Fahrzeugkarosserie, die an einer drehbaren Werkstückhalterung angeordnet ist und sich oberhalb des Badspiegels eines Tauchbads befindet;
2 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs I aus 1, welche einen Querschnitt durch eine Kettenführungsbahn und eine an der Kettenführungsbahn geführte Förderkette, eine Leitelementführungsbahn mit einem daran geführten Leitelement der Werkstückhalterung und eine Abdichtvorrichtung zum Abdichten zwischen einem Behandlungsraum und einem Außenraum der Anlage aus 1 zeigt, an einer Stelle, an der eine Drehwelle der Werkstückhalterung durch die Abdichtvorrichtung hindurchtritt;
3 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs II aus 2;
4 einen schematischen Querschnitt durch die Kettenführungsbahn mit daran geführter Förderkette, die Leitelementführungsbahn mit daran geführtem Leitelement und die Abdichtvorrichtung an einer Stelle, an welcher kein Teil einer Werkstückhalterung durch die Abdichtvorrichtung hindurchtritt;
5 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs III aus 4;
6 eine schematische Draufsicht von oben auf in der Förderrichtung aufeinanderfolgende Abdichtelemente der Abdichtvorrichtung, welche senkrecht zur Förderrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind;
7 eine schematische Draufsicht auf mehrere längs der Förderrichtung aufeinanderfolgende Abdichtelemente einer Variante der Abdichtvorrichtung, bei welcher jedes Abdichtelement einen Aufnahmekanal zur Aufnahme eines Randbereichs eines benachbarten Abdichtelements aufweist;
8 eine schematische Seitenansicht der Abdichtvorrichtung, der Förderkette und der Leitelementführungsbahn;
9 eine schematische Seitenansicht der Abdichtvorrichtung, der Förderkette und der Leitelementführungsbahn in einem Endbereich eines Wasserschlosses der Abdichtvorrichtung;
10 eine schematische Seitenansicht eines oberen Förderketten-Umlenkrades und der damit in Eingriff stehenden Förderkette mit den Abdichtelementen;
11 eine schematische Seitenansicht eines unteren Förderketten-Umlenkrades mit der damit in Eingriff stehenden Förderkette, den daran angeordneten Abdichtelementen und einer Werkstückhalterung;
12 einen schematischen Querschnitt durch einen Förderkettenrücklauf mit einer Förderkettenführungsbahn und einer Leitelementführungsbahn, an einer Stelle, an der eine Werkstückhalterung durch ein Abdichtelement hindurchtritt;
13 einen schematischen Querschnitt durch den Kettenrücklauf mit der Förderkettenführungsbahn und der Leitelementführungsbahn, im Bereich eines Abdichtelements, durch das kein Teil der Werkstückhalterung hindurchtritt;
14 eine schematische Seitenansicht zweier in der Förderrichtung aufeinanderfolgender Behandlungsbecken der Anlage zur Oberflächenbehandlung von Fahrzeugkarosserien;
15 eine vergrößerte Seitenansicht eines der Behandlungsbecken aus 14 und eines daran festgelegten Moduls der Fördervorrichtung;
16 eine der 15 entsprechende Darstellung eines Behandlungsbeckens, in welches eine Fahrzeugkarosserie in Kopfüberstellung eingetaucht ist;
17 eine schematische Seitenansicht einer Werkstückhalterung mit Leitelementen, von denen eines gerade eine horizontale Leitelementführungsbahn verlässt und ein anderes kurz vor dem Eintreten in eine V-förmige Leitelementführungsbahn steht;
18 eine vereinfachte Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Fördervorrichtung, bei welcher ein Ausdreh-Rotationsbereich vorgesehen ist, welcher eine absteigende Drehführungsbahn mit zwei schräg zueinander verlaufenden Drehführungsbahnabschnitten umfasst;
19 eine der 18 entsprechende Darstellung der zweiten Ausführungsform der Fördervorrichtung, wobei ein als Fahrzeugkarosserie ausgebildetes Werkstück in einer ersten Austauchstellung angeordnet ist;
20 eine der 18 entsprechende Darstellung der zweiten Ausführungsform der Fördervorrichtung, wobei das als Fahrzeugkarosserie ausgebildete Werkstück in einer zweiten Austauchstellung angeordnet ist;
21 eine der 18 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform der Fördervorrichtung, bei welcher ein Eindreh-Rotationsbereich und ein Ausdreh-Rotationsbereich jeweils eine absteigende Drehführungsbahn mit zwei schräg zueinander verlaufenden Drehführungsbahnabschnitten umfassen;
22 eine der 18 entsprechende Darstellung einer vierten Ausführungsform der Fördervorrichtung, bei welcher ein Ausdreh-Rotationsbereich eine gekrümmte absteigende Drehführungsbahn umfasst; und
23 eine der 18 entsprechende Darstellung einer fünften Ausführungsform der Fördervorrichtung, bei welcher ein Eindreh-Rotationsbereich eine Bewegungsvorrichtung zur Bewegung einer Drehführungsbahn umfasst.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in den 1 bis 17 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Anlage zur Oberflächenbehandlung von Fahrzeugkarosserien 102 umfasst einen mit einer Einhausung 104 umgebenen Behandlungsraum 106, durch welchen die Fahrzeugkarosserien 102 mittels einer als Ganzes mit 108 bezeichneten Fördervorrichtung längs einer Förderrichtung 110 hindurch förderbar sind.
Die Fördervorrichtung 108 umfasst mehrere, längs der Förderrichtung 110 aufeinanderfolgende Werkstückhalterungen 112, von denen jede eine um eine im Wesentlichen horizontal und senkrecht zur Förderrichtung 110 ausgerichtete Drehachse 114 drehbare Drehwelle 116 umfasst.
An der Drehwelle 116 sind Träger 118 festgelegt, welche Einspannvorrichtungen 120 tragen, mittels welcher jeweils eine Fahrzeugkarosserie 102 lösbar an der Werkstückhalterung 112 arretierbar ist.
Die stirnseitigen Endbereiche 122 der Drehwelle, welche vorzugsweise einen geringeren Durchmesser aufweisen als deren Mittelteil 124, erstrecken sich durch eine im Folgenden noch näher zu beschreibende Abdichtvorrichtung 124 hindurch aus dem Behandlungsraum 106 in einen Außenraum 123 hinein und tragen vorzugsweise jeweils einen drehfest mit der Drehwelle 116 verbundenen, beispielsweise ungefähr rechteckig ausgebildeten, Leitkörper 125, insbesondere einen Leitrahmen, dessen Gestalt beispielsweise aus 17 zu erkennen ist.
Der Leitkörper 125 ist vorzugsweise Bestandteil einer Führungsvorrichtung 121, mittels welcher eine Drehausrichtung eines an der Werkstückhalterung 112 angeordneten Werkstücks beeinflussbar, insbesondere steuerbar ist.
An zwei oder mehr, beispielsweise vier, Eckbereichen 127 des Leitkörpers 125 sind vorzugsweise dem Behandlungsraum 106 abgewandte äußere Leitelemente 126 und/oder vorzugsweise dem Behandlungsraum 106 zugewandte innere Leitelemente 130 angeordnet.
Die äußeren Leitelemente 126 sind beispielsweise als äußere Leitrollen 128 ausgebildet.
Die inneren Leitelemente 130 sind beispielsweise als innere Leitrollen 132 ausgebildet.
Die äußeren Leitrollen 128 und/oder die inneren Leitrollen 132 sind vorzugsweise jeweils um im Wesentlichen horizontal und/oder im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung 110 verlaufende Drehachsen drehbar an dem Leitkörper 125 gehalten.
Die äußeren Leitrollen 128 und/oder die inneren Leitrollen 132 wirken vorzugsweise mit beispielsweise im Wesentlichen horizontalen Leitelementführungsbahnen 134 zusammen, die sich zu einer oder zu beiden Seiten des Behandlungsraums 106 beispielsweise längs der Förderrichtung 110 erstrecken, insbesondere um die Drehwelle 116 und damit die an der Werkstückhalterung 112 gehaltene Fahrzeugkarosserie 102 in einer vorgegebenen Drehstellung bezüglich der Drehachse 114 zu halten.
Eine oder mehrere, insbesondere sämtliche, dieser beispielsweise im Wesentlichen horizontalen Leitelementführungsbahnen 134 sind vorzugsweise als jeweils ein zu den Leitkörpern 125 der Werkstückhalterung 112 hin offenes U-Profil mit einem oberen horizontalen Schenkel 136, einem unteren horizontalen Schenkel 138 und einem die beiden Schenkel 136 und 138 miteinander verbindenden vertikalen Steg 140 ausgebildet.
Vorzugsweise greift jeweils eine äußere Leitrolle 128 in den Innenraum der horizontalen Leitelementführungsbahn 134 zwischen den beiden horizontalen Schenkeln 136 und 138 ein und rollt beispielsweise auf der Oberseite des unteren horizontalen Schenkels 138, welche insbesondere eine horizontale Leitfläche 142 bildet, ab.
Wie am besten aus 4 zu ersehen ist, wird die horizontale Leitelementführungsbahn 134 vorzugsweise von mehreren, längs der Förderrichtung 110 voneinander beabstandeten Halterungen 144 getragen, welche im Querschnitt L-förmig ausgebildet sind und einen vertikalen Schenkel 146 und einen horizontalen Schenkel 148 aufweisen.
Der obere Rand des vertikalen Schenkels 146 ist vorzugsweise einstückig mit einer sich längs der Förderrichtung 110 erstreckenden horizontalen Halteschiene 150 ausgebildet.
Die Halteschiene 150 trägt an ihrer Oberseite insbesondere eine Förderkettenführungsbahn 152, welche ihrerseits vorzugsweise ein sich in der Förderrichtung 110 erstreckendes, im Querschnitt U-förmiges und/oder nach oben offenes Führungsbahnprofil 154 umfasst, dessen horizontaler Steg vorzugsweise eine horizontal längs der Förderrichtung 110 verlaufende Laufschiene 156 trägt (siehe insbesondere 3).
Auf der Laufschiene 156 rollen vorzugsweise Tragrollen 158 einer Förderkette 160 ab, welche aus in der Längsrichtung der Förderkette 160 aufeinanderfolgenden, beispielsweise gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern besteht (siehe insbesondere 8), wobei an einigen dieser Kettenglieder die Tragrollen 158 vorzugsweise drehbar gelagert sind.
Die Förderkette 160 wird vorzugsweise mittels einer (nicht dargestellten) Antriebseinrichtung zu einer kontinuierlichen oder intermittierenden Umlaufbewegung längs der Förderkettenführungsbahn 152 angetrieben.
Wie am besten aus 5 zu ersehen ist, sind die Kettenglieder 162 vorzugsweise an ihren oberen Rändern mit beispielsweise horizontalen Fortsätzen 164 versehen, welche insbesondere jeweils einen beispielsweise durch ein Knotenblech 166 verstärkten Haltewinkel 168 tragen.
Wie aus 8 zu ersehen ist, sind jeweils zwei solcher Haltewinkel 168 vorzugsweise mit ihren der Förderkette 160 abgewandten Schenkeln an der vertikalen Außenseite 170 eines im Querschnitt beispielsweise ungefähr J-förmigen Abdichtelements 172 festgelegt. Jedes dieser Abdichtelemente 172 umfasst vorzugsweise einen langen vertikalen Schenkel 174, einen vom oberen Rand des langen vertikalen Schenkels 174 in Richtung auf den Behandlungsraum 106 hin abstehenden horizontalen Steg 176 und einen von dem dem Behandlungsraum 106 zugewandten Rand des horizontalen Stegs 176 nach unten abstehenden kurzen vertikalen Steg 178.
Wie am besten aus der Draufsicht der 6 zu ersehen ist, folgen die Abdichtelemente 172 der Abdichtvorrichtung 124 längs der Förderrichtung 110 vorzugsweise derart aufeinander, dass sich einander benachbarte Abdichtelemente 172a und 172b insbesondere jeweils um eine Strecke längs der Förderrichtung 110 überlappen, so dass die Abdichtelemente 172 eine sich in der Förderrichtung 110 erstreckende, unterbrechungsfreie Abdichtwand bilden.
Bei der in 6 dargestellten Variante der Abdichtvorrichtung 124 sind die langen vertikalen Schenkel 174 der Abdichtelemente 172 abwechselnd von dem Behandlungsraum 106 weg (Abdichtelemente 172a) und zu dem Behandlungsraum 106 hin (Abdichtelemente 172b) versetzt, um die Überlappung längs der Förderrichtung 110 aufeinanderfolgender Abdichtelemente 172 zu ermöglichen.
Bei der in 7 dargestellten alternativen Ausführungsform einer Abdichtvorrichtung 124 sind die von dem Behandlungsraum 106 weg versetzten Abdichtelemente 172a zusätzlich an ihrem - in der Förderrichtung 110 gesehen - hinten liegenden Rand mit einem vertikal verlaufenden Aufnahmekanal 180 zur Aufnahme des - in der Förderrichtung 110 gesehen - vorne liegenden Randes des jeweils nachfolgenden, zu dem Behandlungsraum 106 hin versetzten Abdichtelements 172b versehen. Auf diese Weise wird eine besonders gute Abdichtung zwischen den aufeinanderfolgenden Abdichtelementen 172a und 172b erzielt, und die aufeinanderfolgenden Abdichtelemente 172 sind durch die Aufnahmekanäle 180 aneinander geführt, wodurch die Bewegung der Abdichtelemente 172 längs der Umlaufrichtung der Förderkette 160 stabilisiert wird.
Wie beispielsweise aus 5 zu ersehen ist, weisen die Abdichtelemente 172b mit den zu dem Behandlungsraum 106 hin versetzten langen vertikalen Schenkeln 174 vorzugsweise eine schmalere und niedrigere Außenkontur auf als die Abdichtelemente 172a mit den vom Behandlungsraum 106 weg versetzten langen vertikalen Schenkeln 174, so dass die Abdichtelemente 172b von einem jeweils angrenzenden Abdichtelement 172a derart übergriffen werden können, dass ein Randbereich jeweils eines Abdichtelements 172b in einen Randbereich jeweils eines angrenzenden Abdichtelements 172a einsteckbar ist. Dadurch liegt die Außenseite dieses Randbereichs des Abdichtelements 172b vorzugsweise an einer Innenseite des Randbereichs des jeweiligen Abdichtelements 172a flächig an, was die Abdichtwirkung zwischen den aufeinanderfolgenden Abdichtelementen 172a und 172b und die gegenseitige Führung der aufeinanderfolgenden Abdichtelemente 172 bei ihrer gemeinsamen Bewegung in der Umlaufrichtung der Förderkette 160 verbessert.
Um eine Abdichtwirkung nicht nur an den seitlichen Rändern der Abdichtelemente 172, sondern auch an deren unteren und oberen Rändern zu erzielen, tauchen die unteren Ränder 182 der Abdichtelemente 172 vorzugsweise in ein oberes Flüssigkeitsbad 184 und die unteren Ränder 186 der Abdichtelemente 172 in ein unteres Flüssigkeitsbad 188 ein.
Das obere Flüssigkeitsbad 184 ist in einem oberen Aufnahmebehälter 190 aufgenommen, welcher als eine sich in der Förderrichtung 110 erstreckende obere Wasserrinne 192 mit U-förmigem, nach oben offenem Querschnitt ausgebildet ist und an einem unteren Rand der Einhausung 104 des Behandlungsraums 106 festgelegt ist.
Das untere Flüssigkeitsbad 188 ist in einem unteren Aufnahmebehälter 194 aufgenommen, welcher als eine sich in der Förderrichtung 110 erstreckende untere Wasserrinne 196 mit einem im Wesentlichen J-förmigen Querschnitt ausgebildet ist, die an der Oberseite der Halteschiene 150 festgelegt ist.
Das obere Flüssigkeitsbad 184 bildet mit der oberen Wasserrinne 192 ein oberes Wasserschloss, und das untere Flüssigkeitsbad 188 bildet mit der unteren Wasserrinne 196 ein unteres Wasserschloss der Abdichtvorrichtung 124.
Im Behandlungsraum 106 der Anlage 100 sind in der Förderrichtung 110 hintereinander vorzugsweise mehrere Behandlungsbecken 198 angeordnet, welche jeweils bis zu einem Badspiegel 200 mit einem Tauchbad 202, beispielsweise mit einer Lackierflüssigkeit oder einer Vorbehandlungsflüssigkeit, gefüllt sind (siehe 1 und 14).
Jede Halteschiene 150 ist jeweils an der Oberseite einer Seitenwand 204 eines solchen Behandlungsbeckens 198 festgelegt und erstreckt sich längs der Förderrichtung 110 über eine Länge von beispielsweise mindestens sechs Metern, vorzugsweise über die gesamte Länge des jeweiligen Behandlungsbeckens 198.
Um die Fahrzeugkarosserien 102 jeweils durch eine Drehung um 180° aus der in 1 dargestellten Standardstellung, in welcher eine Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie 102 unterhalb der Fahrzeugsäulen der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, in die in 16 dargestellte Kopfüberstellung innerhalb des Tauchbades 202 überführen zu können, in welcher die Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie 102 oberhalb der Fahrzeugsäulen angeordnet ist, sind an der Halteschiene 150 vorzugsweise mittels vertikal nach unten abstehender Halterungen 204 insbesondere für jedes Behandlungsbecken 198 beispielsweise jeweils zwei V-förmige Leitelementführungsbahnen 206 gehalten, beispielsweise jeweils eine vordere V-Führung 208 zur Führung der Eintauchbewegung und eine hintere V-Führung 210 zur Führung der Austauchbewegung der Fahrzeugkarosserien 102.
Die V-Führungen 208, 210 bilden insbesondere Drehführungsbahnen 207 der Führungsvorrichtung 121.
Jede der V-Führungen 208, 210 umfasst vorzugsweise eine vordere absteigende Drehführungsbahn 207 und eine sich daran anschließende hintere aufsteigende Drehführungsbahn 207.
Wie am besten aus 17 zu ersehen ist, ist jede Werkstückhalterung 112 vor dem Erreichen einer V-förmigen Leitelementführungsbahn 206 vorzugsweise durch eine äußere Leitrolle 128 an einer horizontalen Leitelementführungsbahn 134 geführt.
An einem Ende der horizontalen Leitelementführungsbahn 134 ist vorzugsweise ein Überleitungsabschnitt, insbesondere ein Überleitungstrichter 216, vorgesehen, mittels welchem ein äußeres Leitelement 126, insbesondere eine äußere Leitrolle 128, nach oben bewegbar ist, so dass ein an einem Vorderrand des Leitkörpers 125 angeordnetes inneres Leitelement 130, insbesondere eine innere Leitrolle 132, nach unten in die absteigende Drehführungsbahn 207 der V-förmigen Leitelementführungsbahn 206 hinein bewegt wird und im Folgenden an einer Leitfläche 218 dieser Leitelementführungsbahn 206 entlanggleitet oder abrollt.
Durch die Abwärtsbewegung des inneren Leitelements 130, insbesondere der inneren Leitrolle 132, bis zum tiefsten Punkt der V-förmigen Leitelementführungsbahn 206, an dem die Drehwelle 116 die bis dahin vorauslaufende innere Leitrolle 132 eingeholt hat, und die anschließende Aufwärtsbewegung des inneren Leitelements 130, insbesondere der inneren Leitrolle 132, in der aufsteigenden Drehführungsbahn 207 der V-förmigen Leitelementführungsbahn 206, während welcher das innere Leitelement 130, insbesondere die innere Leitrolle 132, der Drehwelle 116 nachläuft, wird der Leitkörper 125 und damit die Drehwelle 116 samt des daran gehaltenen Werkstücks, insbesondere der daran gehaltenen Fahrzeugkarosserie 102, beispielsweise um einen Winkel von ungefähr 180° gedreht.
Dabei wird am Anfang eines Behandlungsbeckens 198 durch den Eingriff des inneren Leitelements 130, insbesondere der inneren Leitrolle 132, in die vordere V-Führung 208 eine Eindrehbewegung in das Tauchbad 202 und am Ende des Behandlungsbeckens 198 durch den Eingriff eines weiteren inneren Leitelements 130, insbesondere einer weiteren inneren Leitrolle 132, in die hintere V-Führung 210 eine Ausdrehbewegung des Werkstücks aus dem Tauchbad 202 bewirkt.
Insbesondere sind hierfür bezüglich der Drehwelle 116 einander gegenüberliegende innere Leitelemente 130, insbesondere Leitrollen 132a, 132b, vorgesehen.
Sobald ein inneres Leitelement 130, insbesondere eine innere Leitrolle 132, eine der V-förmigen Leitelementführungsbahnen 206 verlässt, tritt jeweils ein äußeres Leitelement 126, insbesondere eine äußere Leitrolle 128, durch einen Überleitungsabschnitt, insbesondere einen Überleitungstrichter 216, in eine sich an diese V-förmige Leitelementführungsbahn 206 anschließende, beispielsweise horizontale Leitelementführungsbahn 134 ein, so dass der Leitkörper 125 und damit die Drehwelle 116 samt des daran gehaltenen Werkstücks, insbesondere der daran gehaltenen Fahrzeugkarosserie 102, während des Durchlaufens der im Wesentlichen horizontalen Leitelementführungsbahn 134 in einer konstanten Drehposition gehalten wird.
Die stirnseitigen Endbereiche 122 jeder Drehwelle 116 sind vorzugsweise über jeweils eine Wellenlagerung 220 drehbar an jeweils einem, beispielsweise ungefähr trapezförmigen, Lagerbock 222 gehalten, welcher vorzugsweise an der jeweils zugeordneten Förderkette 160 angeordnet ist (siehe 3 und 8). Das dem Lagerbock 222 benachbarte Abdichtelement 172' ist vorzugsweise mit einer Durchtrittsöffnung für den Durchtritt der Drehwelle 116 durch den langen vertikalen Schenkel 174 des Abdichtelements 172' versehen.
Am Rand der Durchtrittsöffnung 224 des Abdichtelements 172' ist beispielsweise eine ringförmige Manschettendichtung 226 angeordnet, deren Innenseite eine am Umfang der Drehwelle 116 anliegende ringförmige Gleitfläche bildet, so dass die Drehwelle 122 relativ zu dem Abdichtelement 172' drehbar und der Spalt zwischen dem Rand der Durchtrittsöffnung 224 und der Mantelfläche der Drehwelle 116 durch die Manschettendichtung 226 abgedichtet ist.
Auf diese Weise wird auch im Bereich der Durchführung der Drehwelle 116 durch die Abdichtvorrichtung 124 eine sehr gute Abdichtwirkung erzielt.
Die lamellenartigen Abdichtelemente 172, 172' können aus einem beliebigen Material gebildet sein, welches eine ausreichende Beständigkeit gegenüber den im Behandlungsraum 106 vorhandenen Medien, insbesondere Dämpfen aus den Tauchbädern 202, aufweist.
Die Abdichtelemente 172, 172' können insbesondere aus einem geeigneten Kunststoffmaterial oder einem geeigneten metallischen Material, insbesondere aus einem Stahlmaterial, gebildet sein.
Jeweils eine Halteschiene 150 bildet vorzugsweise ein Halteelement 264 eines Moduls 266 der Fördervorrichtung 108, welches außer der Halteschiene 150 den an derselben gehaltenen Abschnitt der Förderkettenführungsbahn 152 und die an der Halteschiene 150 gehaltenen V-förmigen Leitelementführungsbahnen und die an der Halteschiene 150 gehaltenen Abschnitte der im Wesentlichen horizontalen Leitelementführungsbahn 134 umfasst. Jedes dieser Module 266 ist vorzugsweise als vormontierte Einheit herstellbar und wird bei der Montage der Anlage 100 zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien 102, an jeweils einem der Behandlungsbecken 198, beispielsweise durch Verschweißung oder Verschraubung, festgelegt.
In der Förderrichtung 110 aufeinanderfolgende Module 266 können beispielsweise an ihren Stirnseiten unmittelbar aneinander angrenzen oder über zwischen den einander zugewandten Stirnseiten aufeinanderfolgender Module 266 angeordnete Halteschienen 150' miteinander verbunden sein (siehe 15).
An ihren Stirnseiten sind die Module an einem benachbarten Modul 266 oder an einer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Modulen 266 angeordneten Halteschiene 150' festgelegt, beispielsweise durch Verschweißung oder Verschraubung oder durch eine Steckverbindung, welche durch Verschweißung oder Verschraubung gesichert ist.
Die Abdichtvorrichtung 124 umfasst vorzugsweise einen in den 2 bis 5 dargestellten Vorlaufbereich 228, durch welchen die Abdichtelemente 172, 172' parallel zur Förderrichtung 110 der Fahrzeugkarosserien 102 durch den Behandlungsraum 106 bewegt werden, und/oder einen in den 11 bis 13 dargestellten Rücklaufbereich 230, durch welchen die Abdichtelemente 172, 172' entgegengesetzt zur Förderrichtung 110 der Fahrzeugkarosserien 102 zu ihrem Ausgangspunkt zurückbewegt werden.
Wie aus den 10 und 11 zu ersehen ist, umfasst die Anlage 100 für jede Förderkette 160 vorzugsweise jeweils eine Umlenkeinrichtung 232, mittels welcher die betreffende Förderkette 160 und die daran angeordneten Abdichtelemente 172, 172' von dem Vorlaufbereich 228 längs eines im Wesentlichen vertikal verlaufenden Bogens in den Rücklaufbereich 230 bewegt werden.
Jede dieser Umlenkeinrichtungen 232 umfasst vorzugsweise ein oberes Umlenkkettenrad 234 und ein unteres Umlenkkettenrad 236, welche insbesondere beide mit Zähnen 238 versehen sind, die mit der Förderkette 160 im Bereich der Gelenke zwischen den aufeinanderfolgenden Kettengliedern 162 in Eingriff kommen.
Eines oder beide Umlenkkettenräder 234, 236 können angetrieben sein, um die Umlaufbewegung der Förderkette 160 anzutreiben.
Am entgegengesetzten Ende des Förderweges der Fördervorrichtung 108 ist vorzugsweise eine weitere, nicht dargestellte Umlenkeinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Förderkette 160 mit den daran angeordneten Abdichtelementen 172, 172' vom Rücklaufbereich 230 über einen im Wesentlichen vertikal verlaufenden Bogen in den Vorlaufbereich 228 zurückbewegt wird.
Der Rücklaufbereich 230 der Fördervorrichtung 108 verläuft vorzugsweise unterhalb der Behandlungsbecken 198.
Wie aus den 12 und 13 zu ersehen ist, kann im Rücklaufbereich 230 auf jeder Seite eines Behandlungsbeckens 198 beispielsweise jeweils eine Halteschiene 240 vorgesehen sein, welche beispielsweise mit einer Tragstruktur 242 des Behandlungsbeckens 198 verschraubt ist.
Die Halteschiene 240 weist vorzugsweise einen L-förmigen Querschnitt auf, mit einem horizontalen Schenkel 244 und einem von einem äußeren seitlichen Rand des horizontalen Schenkels 244 nach unten abstehenden vertikalen Schenkel 246.
Der horizontale Schenkel 244 der Halteschiene 240 hält vorzugsweise einen Kettentragewinkel 248, dessen horizontaler Schenkel an seiner Oberseite eine Laufschiene 250 trägt, auf welcher die Tragrollen 158 der Förderkette 160 abrollen.
An der Unterseite des horizontalen Schenkels 244 der Halteschiene 240 ist vorzugsweise ein Kettenführungswinkel 252 gehalten, dessen vertikaler Schenkel eine seitliche Führung für die Förderkette 160 bildet.
Der Kettentragewinkel 248 und der Kettenführungswinkel 252 bilden zusammen eine Kettenführungsbahn 254, die an der Halteschiene 240 gehalten ist.
Von der Halteschiene 240 stehen ferner vorzugsweise mehrere, im Querschnitt beispielsweise ungefähr J-förmige Halterungen 256 ab, die insbesondere durch Knotenbleche 258 verstärkt sind und an deren freien Enden vorzugsweise eine horizontale Leitelementführungsbahn 260 gehalten ist.
Die horizontale Leitelementführungsbahn 260 weist vorzugsweise einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf und öffnet sich insbesondere zu der Tragstruktur 242 des Behandlungsbeckens 198 hin.
In diese horizontale Leitelementführungsbahn 260 greift vorzugsweise jeweils ein äußeres Leitelement 126, insbesondere eine äußere Leitrolle 128, des Leitkörpers 125 jeder Werkstückhalterung 112 ein, um den Leitkörper 125 und damit die Drehwelle 116 während des Durchlaufens des Rücklaufbereiches 230 in einer vorgegebenen konstanten Drehposition zu halten.
Jeweils eine Halteschiene 240 bildet vorzugsweise ein Halteelement 268 eines Moduls 270 der Fördervorrichtung 108, welches außer der Halteschiene 240 den an derselben gehaltenen Abschnitt der Kettenführungsbahn 254 und den an der Halteschiene 240 gehaltenen Abschnitt der horizontalen Leitelementführungsbahn 260 umfasst. Jedes dieser Module 270 ist als vormontierte Einheit herstellbar und wird bei der Montage der Anlage 100 zur Oberflächenbehandlung von Fahrzeugkarosserien 102 vorzugsweise an der Tragstruktur 242 jeweils eines Behandlungsbeckens 198, beispielsweise durch Verschweißung oder Verschraubung, festgelegt.
Längs der Fördervorrichtung 110 aufeinanderfolgende Module 270 sind beispielsweise an ihren Stirnseiten aneinander festgelegt, insbesondere durch Verschweißung oder Verschraubung oder durch eine Steckverbindung, welche durch Verschweißung oder Verschraubung gesichert ist.
Die Werkstücke, insbesondere die Fahrzeugkarosserien 102, werden in einer (nicht dargestellten) Abnahmestation vorzugsweise bereits vor Erreichen der Umlenkeinrichtung 232 von der jeweiligen Werkstückhalterung 112 abgenommen.
Ebenfalls vor Erreichen der Umlenkeinrichtung 232 werden vorzugsweise die den Vorlaufbereich 228 der Fördervorrichtung 108 durchlaufenden Abdichtelemente 172, 172' aus dem oberen Flüssigkeitsbad 184 und aus dem unteren Flüssigkeitsbad 188 herausgehoben, wie dies in 9 schematisch in Bezug auf das untere Flüssigkeitsbad 188 dargestellt ist.
Wie aus 9 zu ersehen ist, verlaufen in diesem Auslaufbereich die Leitelementführungsbahn 134, an welcher ein äußeres Leitelement 126, insbesondere eine äußere Leitrolle 128, jeder Werkstückhalterung 112 geführt ist, und die Kettenführungsbahn 152 vorzugsweise so nach oben geneigt, dass die unteren Ränder 186 der Abdichtelemente 172 aus dem in der unteren Wasserrinne 196 angeordneten unteren Flüssigkeitsbad 188 herausgehoben werden, wenn sie in der Umlaufrichtung der Förderkette 160 bewegt werden.
An einer Stelle, an welcher die Abdichtelemente 172 vollständig aus dem unteren Flüssigkeitsbad 188 herausgehoben sind, endet die untere Wasserrinne 196 an einer quer zur Förderrichtung 110 verlaufenden, vertikalen Stirnwand 262.
In entsprechender Weise werden in demselben Abschnitt des Vorlaufbereichs 228 der Fördervorrichtung 108 die oberen Ränder 182 der Abdichtelemente 172 durch die Neigung der Förderkettenführungsbahn 152 aus dem oberen Flüssigkeitsbad 184, das in der oberen Wasserrinne 192 angeordnet ist, herausgehoben.
Die vorstehend beschriebene Anlage zur Oberflächenbehandlung von Fahrzeugkarosserien 102 funktioniert beispielsweise wie folgt:

Jeweils ein Werkstück, insbesondere jeweils eine Fahrzeugkarosserie 102, wird in einer (nicht dargestellten) Beladestation der Fördervorrichtung 108 mittels der Einspannvorrichtungen 120 an jeweils einer Werkstückhalterung 112 lösbar arretiert.

Die Fahrzeugkarosserie 102 befindet sich zunächst in der in 1 dargestellten Standardstellung, in welcher Fahrzeugsäulen der Fahrzeugkarosserie oberhalb einer Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie angeordnet sind.
Anschließend wird die Werkstückhalterung 112 mittels der Förderketten 160 von der Beladestation bis an den Anfang eines Behandlungsbeckens 198 bewegt.
Im Anfangsbereich des Behandlungsbeckens 198 wird die Fahrzeugkarosserie 102 in das im Behandlungsbecken 198 befindliche Tauchbad 202 eingebracht, indem die Drehwelle 116 der Werkstückhalterung 112 durch Wechselwirkung einer inneren Leitrolle 132 mit einer vorderen V-Führung 208 um einen Winkel von 180° um die Drehachse 114 in das Tauchbad 202 hinein gedreht wird.
Nach Abschluss der Drehbewegung der Drehwelle 116 ist die Fahrzeugkarosserie 102 von der ursprünglichen Standardstellung in die in 16 in gebrochenen Linien dargestellte Kopfüberstellung überführt worden, in welcher die Fahrzeugsäulen der Fahrzeugkarosserie 102 unterhalb der Bodengruppe der Fahrzeugkarosserie 102 angeordnet sind.
In dieser, nach Abschluss der Drehbewegung erreichten Eintauchstellung ist die Fahrzeugkarosserie 102 vollständig in das Tauchbad 202 eingetaucht.
In dem vollständig eingetauchten Zustand wird die Fahrzeugkarosserie 102 längs der Förderrichtung 110 durch das Tauchbad 202 bewegt.
Wenn die Fahrzeugkarosserie 102 aufgrund der Translationsbewegung längs der Förderrichtung 110 den Endbereich des Behandlungsbeckens 198 erreicht hat, wird die Fahrzeugkarosserie 102 aus dem Tauchbad 202 wieder ausgebracht, indem die Drehwelle 116 durch Wechselwirkung einer inneren Leitrolle 132 mit einer hinteren V-Führung 210 um einen Winkel von 180° um die Drehachse 114 gedreht wird.
Diese Ausdrehbewegung der Drehwelle 116 kann mit derselben Drehrichtung wie die Eindrehbewegung oder aber mit einer der Eindrehbewegung entgegengesetzten Drehrichtung erfolgen.
Nach dem Ausbringen der Fahrzeugkarosserie 102 aus dem ersten Behandlungsbecken 198 wird die Fahrzeugkarosserie 102 vorzugsweise durch ein oder mehrere weitere Behandlungsbecken 198 gefördert und schließlich in eine (nicht dargestellte) Abnahmestation bewegt, in welcher die Fahrzeugkarosserie 102 nach Lösen der Einspannvorrichtungen 120 von der Werkstückhalterung 112 abgenommen wird.
Eine unerwünschte Veränderung der Drehposition der Fahrzeugkarosserie 102 zwischen den Drehbewegungen wird jeweils durch Eingriff einer der äußeren Leitrollen 128 der Werkstückhalterung 112 mit einer horizontalen Leitelementführungsbahn 134 verhindert.
Das Entweichen von Dämpfen aus dem Behandlungsraum 106 wird durch die vorstehend beschriebene Abdichtvorrichtung 124 in wirksamer Weise verhindert.
Eine in den 18 bis 20 dargestellte zweite Ausführungsform einer Fördervorrichtung 108 dient beispielsweise dem Eintauchen und Austauchen eines als Fahrzeugkarosserie 102 ausgebildeten Werkstücks in bzw. aus einem in einem Behandlungsbecken 198 angeordneten Tauchbad 202.
Die Fördervorrichtung 108 umfasst eine Führungsvorrichtung 121, welche zwei Rotationsbereiche 300 zum Drehen der Fahrzeugkarosserie 102 umfasst.
Bezüglich der Förderrichtung 110 vorne liegend ist dabei ein Eindreh-Rotationsbereich 302 vorgesehen, auf welchen längs der Förderrichtung 110 ein Ausdreh-Rotationsbereich 304 folgt.
Jeder Rotationsbereich 300 der Führungsvorrichtung 121 umfasst zwei Drehführungsbahnen 207.
Die Drehführungsbahnen 207 des Eindreh-Rotationsbereichs 302 sind jeweils linear ausgebildet und schließen mit der Förderrichtung 110 die Winkel α, β ein.
Der Winkel α und der Winkel β können dabei gleich groß sein. Es können jedoch auch unterschiedliche Winkel α, β vorgesehen sein. Beispielsweise betragen die Winkel α, β ungefähr 30° oder ungefähr 45°.
Der Winkel α ist dabei insbesondere derjenige Winkel, welcher von einer vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v und der Förderrichtung 110 eingeschlossen wird.
Der Winkel β ist vorzugsweise der Winkel, welcher von einer hinteren aufsteigenden Drehführungsbahn 207h und der Förderrichtung 110 eingeschlossen wird.
Die Drehführungsbahnen 207 des Ausdreh-Rotationsbereichs 304 unterscheiden sich von denjenigen des Eindreh-Rotationsbereichs 302 dadurch, dass beispielsweise die vordere absteigende Drehführungsbahn 207v nicht linear ausgebildet ist, sondern einen Knick aufweist.
Die vordere absteigende Drehführungsbahn 207v umfasst somit insbesondere zwei Drehführungsbahnabschnitte 209, welche mit der Förderrichtung 110 unterschiedliche Winkel γ1 und γ2 einschließen.
Ein bezüglich der Förderrichtung 110 vorderer Drehführungsbahnabschnitt 209 schließt dabei vorzugsweise mit der Förderrichtung 110 einen Winkel γ1 ein, welcher kleiner ist als ein Winkel γ2, welcher von dem bezüglich der Förderrichtung 110 hinteren Drehführungsbahnabschnitt 209 der vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v und der Förderrichtung 110 eingeschlossen wird.
Der Winkel γ1 beträgt beispielsweise ungefähr 20°.
Der Winkel γ2 beträgt beispielsweise ungefähr 60°.
Ein Winkel δ, welcher von der hinteren aufsteigenden Drehführungsbahn 207h des Ausdreh-Rotationsbereichs 304 und der Förderrichtung 110 eingeschlossen wird, beträgt beispielsweise ungefähr 45°.
Die geknickte Ausführung der vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v des Ausdreh-Rotationsbereichs 304 ermöglicht insbesondere eine verlangsamte Austauchbewegung der Fahrzeugkarosserie 102 aus dem Tauchbad 202.
Wie insbesondere aus einem Vergleich der 19 und 20 hervorgeht, kann durch den im Vergleich zu den übrigen Winkeln α, β, γ2 und δ reduzierten Winkel γ1 genau dann eine verlangsamte Rotation der Fahrzeugkarosserie 102 erzielt werden, wenn diese mit einer Motorhaube 306 der Fahrzeugkarosserie 102 aus dem Tauchbad 202 herausgeführt wird. Ein Wasserdruck, welcher bei dem Austauchen auf die Motorhaube 306 wirkt, kann durch diese verlangsamte Drehbewegung vorzugsweise reduziert werden.
Ferner kann durch den größeren Winkel γ2 direkt im Anschluss eine beschleunigte Drehbewegung erzielt werden, um insbesondere trotz der temporär verlangsamten Austauchbewegung ein zügiges Herausführen der Fahrzeugkarosserie 102 aus dem Tauchbad 202 zu ermöglichen.
Im Übrigen stimmt die in den 18 bis 20 dargestellte zweite Ausführungsform der Fördervorrichtung 108 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 bis 17 beschriebenen Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 21 dargestellte dritte Ausführungsform einer Fördervorrichtung 108 unterscheidet sich von der in den 18 bis 20 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass auch im Eindreh-Rotationsbereich 302 eine vordere absteigende Drehführungsbahn 207v mit zwei schräg zueinander verlaufenden Drehführungsbahnabschnitten 209 vorgesehen ist.
Die sich hierdurch ergebenden Winkel α1 und α2 sind dabei so gewählt, dass der bezüglich der Förderrichtung 110 vordere Drehführungsbahnabschnitt 209 mit der Förderrichtung 110 einen größeren Winkel α1 einschließt als der bezüglich der Förderrichtung 110 hintere Drehführungsbahnabschnitt 209 mit der Förderrichtung 110.
Der Winkel α1 beträgt beispielsweise 75°.
Der Winkel α2 beträgt beispielsweise ungefähr 45°.
Durch die in 21 dargestellte Ausgestaltung des Eindreh-Rotationsbereichs 302 kann insbesondere ein schnelles Andrehen der Fahrzeugkarosserie 102 und somit eine schnelle Zuführung derselben aus einer horizontalen Ausrichtung hin zum Tauchbad 102 erfolgen, während dann für den eigentlichen Eintauchvorgang eine langsamere Rotationsbewegung erzielt wird.
Im Übrigen stimmt die in 21 dargestellte dritte Ausführungsform der Fördervorrichtung 108 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 18 bis 20 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 22 dargestellte vierte Ausführungsform einer Fördervorrichtung 108 unterscheidet sich von der in den 18 bis 20 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die vordere absteigende Drehführungsbahn 207v des Ausdreh-Rotationsbereichs 304 nicht geknickt, sondern gekrümmt ausgebildet ist.
Insbesondere ist die gesamte vordere absteigende Drehführungsbahn 207v kontinuierlich gekrümmt.
Eine Tangente, welche an den bezüglich der Förderrichtung 110 vorderen Endbereich der vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v angelegt wird, schließt dabei vorzugsweise mit der Förderrichtung 110 einen kleineren Winkel γ1 ein, als eine Tangente, welche an einem bezüglich der Förderrichtung 110 hinteren und somit der hinteren aufsteigenden Drehführungsbahn 207h zugewandten Endbereich der vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v angelegt wird (Winkel γ2).
Durch diese Ausgestaltung der vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v im Ausdreh-Rotationsbereich 304 kann insbesondere ein zunächst langsames Andrehen mit zunehmend zügigerem Weiterdrehen der Fahrzeugkarosserie 102 erzielt werden. Auch hierdurch kann eine beim Austauchen auf die Motorhaube der Fahrzeugkarosserie 102 wirkende Kraft vorzugsweise minimiert werden.
Im Übrigen stimmt die in 22 dargestellte vierte Ausführungsform der Fördervorrichtung 108 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 18 bis 20 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 23 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Fördervorrichtung 108 unterscheidet sich von der in 21 dargestellten dritten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeit der Fahrzeugkarosserie 102 im Eindreh-Rotationsbereich 302 nicht durch eine geknickte vordere absteigende Drehführungsbahn 207v, sondern durch eine mittels einer Bewegungsvorrichtung 310 bewegte vordere absteigende Drehführungsbahn 207v erzielt wird.
Die Bewegungsvorrichtung 310 ist dabei insbesondere an einer Grundkonstruktion 312 der Fördervorrichtung 108 festgelegt und ermöglicht ein Verschwenken der vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v um eine Achse 314, welche insbesondere an einem Übergangsbereich zwischen der vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v und der hinteren aufsteigenden Drehführungsbahn 207h des Eindreh-Rotationsbereichs 302 vorgesehen ist.
Diese Achse 314 ist insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung 110 und/oder im Wesentlichen horizontal ausgerichtet.
Bei der in 23 dargestellten fünften Ausführungsform der Fördervorrichtung 108 kann ein Leitelement 126 (s. insbesondere 17) in einer ersten Stellung der vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v in dieselbe eingeführt werden. Während der Bewegung des Leitelements 126 längs der vorderen absteigenden Drehführungsbahn 207v wird dann vorzugsweise mittels der Bewegungsvorrichtung 310 ein Winkel α variiert, welchen die vordere absteigende Drehführungsbahn 207v mit der Förderrichtung 110 einschließt. Hierbei kann der Winkel α insbesondere verkleinert werden, um nach einem schnellen Andrehen der Fahrzeugkarosserie 102 einen langsamen Eintauchvorgang durchzuführen.
Im Übrigen stimmt die in 23 dargestellte fünfte Ausführungsform der Fördervorrichtung 108 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 21 dargestellten dritten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Bei weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsformen von Fördervorrichtungen 108 können beliebige Kombinationen von Merkmalen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen sein. Beispielsweise kann auch bei geknickten Drehführungsbahnen 207 eine zusätzliche Bewegung derselben mittels einer Bewegungsvorrichtung 310 vorgesehen sein. Ebenso können hintere aufsteigende Drehführungsbahnen 207h geknickt oder gekrümmt ausgebildet sein, um eine Rotationsbewegung der zu fördernden Werkstücke zu opti mieren.

Claims

Fördervorrichtung (108) zum Fördern von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien (102), wobei die Fördervorrichtung (108) Folgendes umfasst: - eine oder mehrere Werkstückhalterungen (112), welche samt eines oder mehrerer daran angeordneter Werkstücke (102) längs einer Förderrichtung (110) förderbar und um eine Drehachse (114) drehbar sind; - eine Führungsvorrichtung (121), welche zur Beeinflussung einer Drehausrichtung der Werkstückhalterungen (112) eine oder mehrere schräg zur Förderrichtung (110) verlaufende Drehführungsbahnen (207) umfasst, längs derer ein oder mehrere Leitelemente (126, 130) der Werkstückhalterungen (112) führbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Führungsvorrichtung (121) ein oder mehrere Rotationsbereiche (300) gebildet sind, wobei jedem Rotationsbereich (300) vorzugsweise exakt eine Drehführungsbahn (207), exakt zwei Drehführungsbahnen (207) oder mehr als zwei Drehführungsbahnen (207) zugeordnet sind.
Fördervorrichtung (108) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Drehführungsbahn (207) mehrere Drehführungsbahnabschnitte (209) umfasst, welche insbesondere jeweils linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung (110) einschließen.
Fördervorrichtung (108) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Drehführungsbahnen (207), welche einem oder mehreren Rotationsbereichen (300) zugeordnet sind, oder ein oder mehrere Drehführungsbahnabschnitte (209) einer oder mehrerer Drehführungsbahnen (207), welche einem oder mehreren Rotationsbereichen (300) zugeordnet sind, linear ausgebildet sind.
Fördervorrichtung (108) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Drehführungsbahnen (207), welche einem oder mehreren Rotationsbereichen (300) zugeordnet sind, oder ein oder mehrere Drehführungsbahnabschnitte (209) einer oder mehrerer Drehführungsbahnen (207), welche einem oder mehreren Rotationsbereichen (300) zugeordnet sind, gekrümmt ausgebildet sind.
Fördervorrichtung (108), nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Drehführungsbahnen (207), welche einem gemeinsamen Rotationsbereich (300) zugeordnet sind, in einer senkrecht zur Förderrichtung (110) und/oder senkrecht zur Drehachse (114) verlaufenden Richtung, insbesondere in einer vertikalen Richtung, voneinander verschiedene Erstreckungen aufweisen.
Fördervorrichtung (108) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Rotationsbereich (300) oder jedem Rotationsbereich (300) jeweils zwei oder mehr als zwei Drehführungsbahnen (207) zugeordnet sind, wobei längs der Förderrichtung (110) jeweils zunächst eine absteigende Drehführungsbahn (207) und unmittelbar oder mittelbar darauf folgend eine aufsteigende Drehführungsbahn (207) vorgesehen sind.
Fördervorrichtung (108) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Rotationsbereich (300) oder jedem Rotationsbereich (300) jeweils zwei oder mehr als zwei Drehführungsbahnen (207) zugeordnet sind, wobei längs der Förderrichtung (110) jeweils zunächst eine aufsteigende Drehführungsbahn (207) und unmittelbar oder mittelbar darauf folgend eine absteigende Drehführungsbahn (207) vorgesehen sind.
Fördervorrichtung (108) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine absteigende Drehführungsbahn (207) mehrere Drehführungsbahnabschnitte (209) umfasst, welche insbesondere jeweils linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung (110) einschließen.
Fördervorrichtung (108) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine aufsteigende Drehführungsbahn (207) mehrere Drehführungsbahnabschnitte (209) umfasst, welche insbesondere jeweils linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung (110) einschließen.
Fördervorrichtung (108) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Drehführungsbahn (207) beweglich an einer Grundkonstruktion (312) der Fördervorrichtung (108) angeordnet ist.
Fördervorrichtung (108) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (108) eine Bewegungsvorrichtung (310) zum Bewegen der mindestens einen Drehführungsbahn (207), insbesondere zum Variieren eines zwischen der Drehführungsbahn (207) und der Förderrichtung (110) eingeschlossenen Winkels, umfasst.
Anlage (100) zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien (102), wobei die Anlage (100) Folgendes umfasst: - einen Behandlungsraum (106); - eine Fördervorrichtung (108) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, mittels welcher die Werkstücke durch den Behandlungsraum (106) förderbar und in ein oder mehrere Behandlungsbecken (198) eintauchbar sind.
Anlage (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückhalterungen (112) als selbstfahrende und/oder unabhängig voneinander antreibbare Einheiten ausgebildet sind.
Verfahren zum Fördern von Werkstücken, insbesondere unter Verwendung einer Fördervorrichtung (108) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder unter Verwendung einer Anlage (100) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Fördern der Werkstücke längs einer Förderrichtung (110); - Drehen der Werkstücke um eine Drehachse (114) in einem oder in mehreren Rotationsbereichen (300) mittels einer Führungsvorrichtung (121), wobei jedem Rotationsbereich (300) vorzugsweise exakt eine Drehführungsbahn (207), exakt zwei Drehführungsbahnen (207) oder mehr als zwei Drehführungsbahnen (207), längs derer ein oder mehrere Leitelemente (126, 130) zum Drehen der Werkstücke geführt werden, zugeordnet sind, wobei eine oder mehrere Drehführungsbahnen (207) schräg zur Förderrichtung (110) verlaufend angeordnet und/oder ausgebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, a) dass eine oder mehrere Drehführungsbahnen (207) jeweils mehrere Drehführungsbahnabschnitte (209) umfassen, welche insbesondere jeweils linear ausgebildet sind und voneinander verschiedene Winkel mit der Förderrichtung (110) einschließen; und/oder b) dass eine oder mehrere Drehführungsbahnen (207) gekrümmt ausgebildet sind; und/oder c) dass mittels einer Bewegungsvorrichtung (310) eine oder mehrere Drehführungsbahnen (207) bewegt werden, insbesondere zum Variieren eines zwischen der Drehführungsbahn (207) und der Förderrichtung (110) eingeschlossenen Winkels.