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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen, ein Verfahren zum Reinigen eines Förderbands sowie ein Verfahren zum Beschichten von Bauteilen.
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Es gibt die unterschiedlichsten Möglichkeiten und Konzepte, Bauteile zu lackieren oder zu beschichten. Bekannt sind beispielsweise Roboterlackieranlagen mit Flur- und Hängefördersystemen, Spindelkettenförderer oder Flächenspritzlackieranlagen. Um einen möglichst verlustfreien Farbauftrag zu gewährleisten, schlägt die
EP 2 756 889 A1 eine Vorrichtung vor, umfassend einen umlaufend antreibbaren Bandförderer zum Transport zu lackierender Werkstücke, mindestens einen Farbspritzroboter und mindestens einen Flächenspritzautomaten, wobei der Farbspritzroboter eingerichtet ist, Seitenflächen und/oder Deckflächen des Werkstückes zu lackieren und der Flächenspritzautomat eingerichtet ist, die Deckflächen und/oder Seitenflächen des Werkstückes zu lackieren. Dem Bandförderer ist eine Lackaustrageinrichtung und/oder eine Nachreinigungseinrichtung nachgeschaltet. Damit soll das Förderband gereinigt werden. Es hat sich allerdings gezeigt, dass die bekannten Reinigungskonzepte sehr unflexibel sind, insbesondere wenn die Förderbänder keine glatte oder ebene Oberfläche aufweisen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen, ein Verfahren zum Reinigen eines Förderbands sowie ein Verfahren zum Beschichten von Bauteilen anzugeben, wobei ressourcenschonend Bauteile höchster Qualität hergestellt werden sollen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Erfindungsgemäß umfasst eine Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen Mittel zum Beschichtungsauftrag, insbesondere eine Lackauftragseinrichtung, ein, insbesondere umlaufendes, Förderband, sowie eine Reinigungseinrichtung, wobei die Reinigungseinrichtung eine Vielzahl von Rakeln umfasst, welche entlang einer Förderrichtung des Förderbands zueinander oder hintereinander beabstandet angeordnet sind, wobei die Rakeln Eingriffsbereiche aufweisen, welche unterschiedlich orientiert und/oder geformt sind. Mit Vorteil ist es durch die unterschiedliche Orientierung, Ausrichtung und/oder auch Ausgestaltung der Eingriffsbereiche der Rakeln möglich, Förderbänder zu reinigen, welche die unterschiedlichsten Geometrien aufweisen. Der Eingriffsbereich eines Rakels ist zweckmäßigerweise als Kante ausgebildet. Die Kante kann ihrerseits verschiedene Geometrien aufweisen, beispielsweise scharfkantig ausgebildet sein, einen Radius aufweisen, geschliffen sein, etc. Das hintereinander Anordnen der Rakeln erlaubt mit Vorteil eine stufenweise, schrittweise Reinigen des Förderbands.
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Mittel zum Beschichtungsauftrag bzw. eine Lackauftragseinrichtung sind gemäß einer Ausführungsform zumindest ein Lackier-/Farbspritzroboter, ein Farbspritzautomat, ein oder mehrere Sprühköpfe, ein oder mehrere Druckköpfe etc.
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Gemäß einer Ausführungsform stehen die Rakeln als solche senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht auf einer durch das Förderband gebildeten Ebene. Alternativ kann zumindest eine Rakel auch geneigt zur Ebene stehen, insbesondere also in einem Winkel ungleich 90°. Die zumindest eine Rakel kann in oder entgegen der Förderrichtung geneigt sein. In Bezug auf die Förderrichtung können eine oder mehrere Rakeln auch schräg stehen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist entlang einer Breitenrichtung des Förderbands eine Vielzahl von Rakeln angeordnet, beispielsweise zwei oder drei Rakeln. Dies erhöht die Flexibilität der Reinigungseinrichtung, in Bezug auf mögliche Geometrien von Förderbändern.
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Das Merkmal, wonach die Rakeln Eingriffsbereiche aufweisen, welche unterschiedlich orientiert und/oder geformt sind, ist sowohl dahingehend zu verstehen, dass eine Rakel mehrere Eingriffsbereiche aufweisen kann, welche unterschiedlich orientiert und/oder geformt sind. Alternativ oder zusätzlich ist das Merkmal allerdings auch dahingehend zu verstehen, dass die Rakeln als solche unterschiedlich ausgebildet sind, also jeweils Eingriffsbereiche aufweisen, welche unterschiedlich orientiert und/oder geformt sind. In beiden Fällen ergibt sich der Vorteil, dass Förderbänder gereinigt werden können, welche unterschiedliche Geometrien aufweisen, welche insbesondere nicht nur eben oder gerade sind.
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Das Förderband oder auch Gurtband ist zweckmäßigerweise aus einem Kunststoffwerkstoff gebildet. Bevorzugte Werkstoffe sind Polypropylen, Silikon, Polyester, Polyurethan, Polyolefin oder Polyamid bzw. Mischungen zweier oder mehrerer der vorgenannten Materialien. Eine Reinigung derartiger Förderbänder mittels beispielsweise CO2, Sandstrahlen oder Fräsen ist aufgrund der abrasiven Wirkung der vorgenannten Techniken nicht zielführend. Die Verwendung von Lösemitteln ist ebenfalls nicht möglich, da es dadurch zu einer Querkontamination mit dem Beschichtungswerkstoff oder Lack kommen könnte. Dieser muss jedoch dem Beschichtungs- bzw. Lackkreislaufsystem wieder zugeführt werden. Die Verwendung der Rakeln erlaubt dagegen eine umweltverträgliche und schonende Reinigung.
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Das Förderband ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform Teil eines Bandförderers, umfassend beispielsweise zwei Umlenkungen. Insbesondere handelt es sich vorliegend um ein Endlos-Förderband. Auf dem Förderband können ein oder mehrere Werkstücke/Bauteile angeordnet und transportiert werden. Während des Transports erfolgt die Beschichtung über die Mittel zum Beschichtungsauftrag.
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Die Rakeln oder zumindest die Eingriffsbereiche sind zweckmäßigerweise aus einem Material gebildet, welches zumindest so weich ist wie das Material oder zumindest eine Oberfläche des Förderbands. Damit wird sichergestellt, dass dieses nicht beschädigt/zerstört wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Förderband zumindest zwei Stege oder Profile auf, welche in einem Abstand zueinander entlang der Förderrichtung des Förderbands angeordnet sind. Die Profile bzw. Stege dienen zweckmäßigerweise zur Anordnung der zu beschichtenden oder zu lackierenden Bauteile oder Werkstücke.
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Gemäß einer Ausführungsform weist zumindest eine Rakel zumindest zwei zum Förderband hin orientierte und entlang einer Breite des Förderbands beabstandete Eingriffsbereiche auf. Zweckmäßigerweise können damit gezielt zwei Bereiche des Förderbands gereinigt werden. Zwischen den Eingriffsbereichen weist die Rakel mit Vorteil einen Rücksprung oder eine Ausnehmung auf. Damit kann mit Vorteil auf eine entsprechende Geometrie des Förderbands reagiert werden. In Bezug auf die vorgenannte Ausführungsform des Förderbands können beispielsweise im Bereich dieser Ausnehmung bzw. im Bereich dieses Rücksprungs die beiden Stege/Profile verlaufen, während die äußeren Bereiche neben den Profilen/Stegen gereinigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist zumindest eine Rakel zwei zueinander hin oder voneinander weg orientierte Eingriffsbereiche auf. Dies ermöglicht die Reinigung von Oberflächen des Förderbands, welche entlang der Förderrichtung und senkrecht zur Ebene des Förderbands orientiert sind. Zweckmäßigerweise können mit einer derartigen Konfiguration die Seitenflächen der Stege/Profile des Förderbands gereinigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist zumindest eine Rakel Eingriffsbereiche auf, welche einen Vorsprung oder Fortsatz formen. Ein derartiger Fortsatz weist beispielsweise eine runde, beispielsweise eine halbrunde oder eine eckige, beispielsweise eine dreieckige oder viereckige bzw. mehreckige Form auf. Damit ist es mit Vorteil möglich, Zwischenräume zu reinigen. Zweckmäßigerweise kann damit beispielsweise der Bereich zwischen den Stegen/Profilen des Förderbands gereinigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform sind die Eingriffsbereiche gerade und/oder gekrümmt geformt. Die tatsächliche Ausgestaltung ist abhängig von der Form des Förderbands bzw. von dem Bereich oder der Stelle des Förderbands, welcher mit dem Eingriffsbereich gereinigt werden soll.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen hintereinander angeordnete Rakeln unterschiedlich orientierte Eingriffsbereiche auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Reinigungseinrichtung vier Rakeln, welche unterschiedlich orientierte und auch geformte Eingriffsbereiche aufweisen. Mit einer derartigen Konfiguration kann ein Förderband, welches zwei Stege/Profile umfasst, schrittweise bzw. stufenweise, ohne den Einsatz von Lösungsmitteln, schonend und effektiv gereinigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Reinigungseinrichtung ausgelegt, zumindest eine Rakel in Richtung des Förderbands zu verfahren, sodass ein Anpressdruck auf das Förderband, mit anderen Worten in Richtung des Förderbands, aufgebracht, eingestellt oder erzeugt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Reinigungseinrichtung Mittel zur Druckerzeugung, wie beispielsweise zumindest einen Druckluftzylinder, welcher ausgelegt ist, den Anpressdruck zu erzeugen. Bevorzugt ist das Mittel bzw. insbesondere der Druckluftzylinder, einstellbar ausgebildet, wodurch der Anpressdruck geregelt/variiert werden kann. Gemäß einer Ausführungsform ist die Reinigungseinrichtung ausgelegt, den Anpressdruck der Rakeln individuell zu steuern bzw. zu regeln bzw. einzustellen. Gemäß einer Ausführungsform wird beispielsweise der Anpressdruck gezielt erhöht oder erniedrigt, wobei mit Vorteil individuell auf einen Verschmutzungsgrad reagiert werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform wird der Anpressdruck in Richtung des Förderbands, oder auch quer dazu, dadurch erzeugt, dass die Rakeln gefedert gelagert sind.
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Gemäß einer Ausführungsform ist zumindest eine Rakel entlang einer Breite des Förderbands (quer zur Förderrichtung) schwimmend gelagert. Mit Vorteil können damit geometrische Förderbandschwankungen (Fertigungstoleranzen) ausgeglichen werden. So weisen die Stege/Profile entlang der Förderrichtung fertigungs- und produktionsbedingt maßliche Toleranzen bzw. Positionstoleranzen auf. Diese Toleranzen können mit Vorteil über die schwimmende Lagerung der zumindest einen Rakel bzw. der Rakeln ausgeglichen werden. Die schwimmende Lagerung erlaubt eine Ausrichtung der Rakeln und verbessert damit den Reinigungsprozess. Gemäß einer Ausführungsform sind die Rakeln quer zur Breitenrichtung federbelastet gelagert. Auch damit ist es möglich, den Anpressdruck einzustellen bzw. die Anlage der Rakeln bzw. der Eingriffsbereiche am Förderband zuverlässig zu gewährleisten.
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Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zum Reinigen eines Förderbands, umfassend den Schritt:
- - Abschnittsweises Reinigen eines Förderbands durch Verwenden mehrerer hintereinander angeordneter Rakeln, welche ausgelegt sind, jeweils auf Bereiche oder Abschnitte des Förderbands einzuwirken.
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Mit Vorteil wird durch schwimmend, nacheinander gelagerte Rakeln Beschichtungsmaterial, insbesondere Lackmaterial oder Overspray, von einem Förderband abgerakelt und zweckmäßigerweise einem Recyclingkreislauf zugeführt. Dies geschieht mit Vorteil zerstörungsfrei und ohne den Einsatz von Lösungsmitteln.
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Zweckmäßigerweise sind die Rakeln quer zu einer Breitenrichtung des Förderbands schwimmend gelagert, wodurch auf Fertigungstoleranzen des Förderbands/Gurtbands reagiert werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:
- - Steuern eines Anpressdrucks der Rakeln oder zumindest einer Rakel in Richtung des Förderbands.
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Gemäß einer Ausführungsform wird der Anpressdruck gegen das Förderband mittels einstellbarem Druckluftzylinder realisiert. Gemäß einer Ausführungsform kann jede Rakel individuell angesteuert werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die schwimmende Lagerung, wie vorher erwähnt, entlang der Breitenrichtung des Förderbands, oder auch senkrecht zu einer Ebene des Förderbands, federbelastet erfolgen, wodurch die Anlage der Eingriffsbereiche am Förderband sichergestellt werden kann.
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Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Beschichten von Bauteilen, insbesondere zum Beschichten oder Lackieren von Batteriegehäusen mit Isolationslack, wobei ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Reinigen eines Förderbands verwendet wird.
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Batteriegehäuse der in Rede stehenden Art sind insbesondere metallische Gehäuse von elektrischen Energiespeicherzellen. Bevorzugte Gehäuseformen sind prismatische oder zylindrische Gehäuse. Bevorzugte Energiespeicherzellen sind Zellen mit prismatischen Gehäuse oder Rundzellen. Der Isolationslack ist insbesondere zur elektrischen Isolierung der Gehäuse der elektrischen Energiespeicher vorgesehen.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung ausgewählter Merkmale der Vorrichtung bzw. der Verfahren mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
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Es zeigen:
- 1-4: verschiedene Ausführungsformen von Rakeln mit unterschiedlich orientierten und geformten Eingriffsbereichen;
- 5: eine teilweise schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen.
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1 zeigt in ihrer linken Bildhälfte in einer perspektivischen und schematischen Darstellung eine Rakel 20, umfassend zwei voneinander beabstandete Eingriffsbereiche 22. Dazwischen ist ein Rücksprung oder eine Ausnehmung 24 angeordnet oder ausgebildet. Mit einer so ausgebildeten Rakel kann ein Förderband 10, wie es in der rechten Bildhälfte skizziert ist, umfassend zwei Stege oder Profile 12, abschnittsweise gereinigt werden. Insbesondere können mit den beiden Eingriffsbereichen 22 die Bereiche 14 des Förderbands 10, welche seitlich an den Stegen 12 verlaufen, gereinigt werden. Das Bezugszeichen F bezeichnet eine Förderrichtung des Förderbands 10. Die Stege 12 finden Platz in dem Rücksprung bzw. der Ausnehmung 24 der Rakel 20. Zweckmäßigerweise kann, vgl. das Bezugszeichen A, die Rakel 20 in Richtung des Förderbands 10, vorliegend also von unten, verlagert werden, wodurch ein Anpressdruck auf das Förderband 10 eingestellt werden kann. Bei dem Förderband 10 handelt es sich insbesondere um ein umlaufendes Förderband/Gurtband, wie es beispielsweise auch in der 5 schematisch dargestellt ist.
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Ein derartiges Förderband, welches nicht flach bzw. eben ausgebildet ist, sondern eine Struktur aufweist, wie vorliegend die zwei Stege 12, kann über eine Vielzahl von Rakeln, wie sie in den 1 bis 4 dargestellt ist, zerstörungsfrei und ohne Einsatz von Lösemitteln gereinigt werden.
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In der 2 ist eine Rakel dargestellt, welche ausgelegt ist, die Oberseiten der Stege 12 zu reinigen, vgl. Bezugszeichen 14 in der rechten Bildhälfte. Hierzu sind die Eingriffsbereiche 22 der Rakel 20 im Bereich zweier Rücksprünge bzw. Ausnehmungen 24 angeordnet.
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In der 3 ist eine Rakel 20 gezeigt, welche zwei zueinander hin orientierte Eingriffsbereiche 22 aufweist. Damit können mit Vorteil die Seiten der Stege 12, vgl. die Bezugszeichen 14, gereinigt werden.
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Um den Zwischenraum zwischen den beiden Stegen 12 zu reinigen, ist eine Rakel 20 vorgesehen, wie sie in der 4 skizziert ist. Dort formen drei Eingriffsbereiche 22 einen im Wesentlichen quaderförmigen Fortsatz, welcher so dimensioniert ist, dass der Zwischenraum zwischen den Stegen 12 gereinigt werden kann. Quer zur Förderrichtung F bzw. in Breitenrichtung des Förderbands 10 sind die Rakel mit Vorteil schwimmend gelagert. Damit können etwaige Toleranzen des Förderbands 10 bzw. der Stege 12 kompensiert werden.
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5 zeigt in der linken Bildhälfte eine teilweise schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen oder Werkstücken. Zu erkennen ist ein Förderband 10, welches als Endlosförderband bzw. Gurtband ausgebildet ist und über zwei Walzen umgelenkt und geführt ist. An der Unterseite sind zwei Rakel 20 als Teil einer nicht weiter dargestellten Reinigungseinrichtung dargestellt, vgl. diesbezüglich auch die 1 bis 4. Entlang einer Pfeilrichtung, wie mit dem Bezugszeichen A angedeutet, kann ein Anpressdruck auf das Förderband 10 eingestellt werden. Schematisch dargestellt ist, dass vorliegend zwei Rakeln 20 hintereinander angeordnet sind. In der rechten Bildhälfte ist ein Schnitt dargestellt, wie er in der linken Bildhälfte skizziert ist. Zu erkennen ist, dass vorliegend jeweils zwei Rakeln 20 nebeneinander angeordnet sind. Das Förderband 10 umfasst zwei umlaufend angeordnete Stege 12. Die Rakeln 20 sind eingerichtet, die Innenseiten der Stege 12 zu reinigen. Hierzu sind sie zweckmäßigerweise mit Vorteil entlang einer Breitenrichtung des Förderbands 10 schwimmend gelagert, wie über die Doppelpfeile skizziert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Förderband
- 12
- Steg
- 14
- gereinigter Bereich
- 20
- Rakel
- 22
- Eingriffsbereich
- 24
- Rücksprung, Ausnehmung
- F
- Förderrichtung
- A
- Anpresskraft
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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