DE102021202216A1

DE102021202216A1 - Behandlungsanlage und Verfahren zum Behandeln von Werkstücken

Info

Publication number: DE102021202216A1
Application number: DE102021202216.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Kincses; Edgar Blum; Mario Reiber
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2022-09-22
Also published as: EP4304960A1; CN115041354A; WO2022188924A1; DE112022001438A5; CN218013716U

Abstract

Um eine Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien, zu schaffen, welche einfach und kompakt aufgebaut ist und eine effiziente Werkstückbehandlung ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass wobei die Behandlungsanlage Folgendes umfasst:einen Behandlungsraum, in welchem die Werkstücke behandelbar sind;eine Fördervorrichtung, mittels welcher die Werkstücke durch den Behandlungsraum hindurchförderbar sind, wobei die Fördervorrichtung eine oder mehrere Werkstückhalterungen zur Aufnahme jeweils eines odermehrerer Werkstücke umfasst;eine Führungsvorrichtung zur Beeinflussung einer Drehausrichtung einer oder mehrerer Werkstückhalterungen, wobei mittels der Führungsvorrichtung die eine oder die mehreren Werkstückhalterungen zusammen mit einem oder mehreren daran angeordneten Werkstücken um eine Drehachse drehbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere eine Beschichtungsanlage zum Beschichten von Fahrzeugkarosserien. Eine solche Beschichtungsanlage ist insbesondere eine Tauchlackieranlage.
Behandlungsanlagen sind beispielsweise aus der DE 10 2007 031 822 A1 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsanlage bereitzustellen, welche einfach und kompakt aufgebaut ist und eine effiziente Werkstückbehandlung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Behandlungsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken dient insbesondere der Behandlung von Fahrzeugkarosserien, insbesondere ist die Behandlungsanlage eine Lackieranlage, beispielsweise eine Tauchlackieranlage.
Die Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise Folgendes:

einen Behandlungsraum, in welchem die Werkstücke behandelbar sind;
eine Fördervorrichtung, mittels welcher die Werkstücke durch den Behandlungsraum hindurchförderbar sind, wobei die Fördervorrichtung eine oder mehrere Werkstückhalterungen zur Aufnahme jeweils eines oder mehrerer Werkstücke umfasst; und/oder
eine Führungsvorrichtung zur Beeinflussung einer Drehausrichtung einer oder mehrerer Werkstückhalterungen, wobei mittels der Führungsvorrichtung die eine oder die mehreren Werkstückhalterungen zusammen mit einem oder mehreren daran angeordneten Werkstücken um eine Drehachse drehbar sind.

Die Fördervorrichtung umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Drehwellen, an welche jeweils eine Werkstückhalterung angeordnet ist.
Die eine oder die mehreren Drehwellen sind vorzugsweise im Wesentlichen horizontal und/oder quer, insbesondere im Wesentlichen senkrecht, zur Förderrichtung angeordnet.
Vorzugsweise sind mehrere Drehwellen längs der Förderrichtung aufeinanderfolgend angeordnet.
Die Werkstückhalterung ist insbesondere drehfest an der Drehwelle, insbesondere einem Mittelteil der Drehwelle, angeordnet. Durch Rotation der Drehwelle, insbesondere des Mittelteils der Drehwelle, kann somit vorzugsweise die Werkstückhalterung zusammen mit einem oder mehreren daran angeordneten Werkstücken um die Drehachse gedreht werden.
Die Drehachse ist insbesondere eine Längsmittelachse der Drehwelle, insbesondere des Mitteilteils der Drehwelle.
Der Mittelteil der Drehwelle ist insbesondere als Mehrkantwelle, beispielsweise als Sechskantwelle, ausgebildet oder umfasst eine solche Mehrkantwelle. Hierdurch kann die Werkstückhalterung besonders sicher und stabil drehfest festgelegt werden.
Günstig kann es sein, wenn die eine oder die mehreren Drehwellen jeweils zwei einander abgewandte Endbereiche aufweisen, insbesondere zu beiden Seiten eines Mittelteils der jeweiligen Drehwelle.
Die Fördervorrichtung umfasst vorzugsweise für jede Drehwelle jeweils zwei Fördereinheiten, mittels welcher jede Drehwelle an deren einander abgewandten Endbereichen längs der Förderrichtung verfahrbar gelagert ist.
Jede Fördereinheit dient dabei insbesondere der Aufnahme einer Gewichtskraft der Drehwelle samt daran angeordneter weiterer Elemente und/oder Werkstücke.
Die Fördereinheiten sind insbesondere längs der Schwerkraftrichtung nach unten hin abgestützt geführt. Alternativ hierzu kann eine hängende Führung derselben vorgesehen sein.
Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Führungsvorrichtung an nur einem Endbereich einer jeden Drehwelle angeordnet ist.
Mittels der Führungsvorrichtung ist damit vorzugsweise nur einseitig von einem der Endbereiche einer jeden Drehwelle auf die Drehausrichtung der Drehwelle und/oder der daran angeordneten Werkstückhalterung einwirkbar.
Jede Drehwelle ist vorzugsweise an zwei einander abgewandten Endbereichen derselben mittels zweier Förderelemente der Fördervorrichtung längs der Förderrichtung antreibbar. Die Förderelemente dienen somit vorzugsweise nicht nur der Abstützung und/oder passiven Führung, sondern vielmehr der aktiven, antreibenden Förderung der jeweiligen Drehwelle.
Günstig kann es sein, wenn jede Drehwelle einen ersten Endbereich und einen dem ersten Endbereich abgewandt angeordneten zweiten Endbereich umfasst.
Zwischen dem ersten Endbereich und dem zweiten Endbereich ist insbesondere ein Mittelteil angeordnet.
An dem ersten Endbereich ist vorzugsweise sowohl eine Fördereinheit der Fördervorrichtung zum Antreiben der Drehwelle in der Förderrichtung als auch die Führungsvorrichtung zur Beeinflussung der Drehausrichtung der Drehwelle und/oder der Werkstückhalterung angeordnet. An dem zweiten Endbereich ist vorzugsweise eine weitere Fördereinheit der Fördervorrichtung zum Antreiben der Drehwelle in der Förderrichtung angeordnet, vorzugsweise ausschließlich eine weitere Fördereinheit der Fördervorrichtung zum Antreiben der Drehwelle in der Förderrichtung.
An dem zweiten Endbereich ist somit vorzugsweise kein Bauteil der Führungsvorrichtung angeordnet. Vielmehr dienen die Bauteile im zweiten Endbereich lediglich der Förderung der Drehwelle längs der Förderrichtung sowie der drehbaren Lagerung der Drehwelle ohne Möglichkeit der Einflussnahme auf die Drehausrichtung.
Vorteilhaft kann es sein, wenn einander abgewandte Endbereiche der Drehwelle aus dem Behandlungsraum heraus- und in an den Behandlungsraum angrenzende Außenräume hineingeführt sind.
Mindestens einer der Außenräume ist vorzugsweise von dem Behandlungsraum aus zugänglich, insbesondere durch ein oder mehrere Trennelemente.
Ein oder mehrere Trennelemente sind insbesondere werkzeuglos an einer den Behandlungsraum von dem Außenraum trennenden Trennwand angeordnet, beispielsweise eingehängt oder festgeclipst.
Das eine oder die mehreren Trennelemente sind insbesondere direkt oberhalb der Drehwellen angeordnet oder anordenbar, so dass die Drehwellen unterhalb der Trennelemente längs der Förderrichtung förderbar sind.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Trennelemente verschiebbar gelagert sind, insbesondere um einen Außenbereich aus dem Behandlungsraum aus zugänglich zu machen. Die Trennelemente sind dann insbesondere als Schiebetüren ausgebildet, welche beispielsweise hängend geführt sind.
Der Außenraum, welcher von dem Behandlungsraum aus zugänglich ist, ist vorzugsweise im zweiten Endbereich einer jeden Drehwelle angeordnet. Insbesondere ragt der zweite Endbereich einer jeden Drehwelle in den Außenraum hinein, welcher von dem Behandlungsraum aus zugänglich ist.
Günstig kann es sein, wenn die Fördervorrichtung zwei Förderelemente umfasst, welche an einander abgewandten Endbereichen einer oder mehrerer Drehwellen der Fördervorrichtung angeordnet sind und/oder parallel zueinander und/oder zumindest abschnittsweise parallel zur Förderrichtung verlaufen.
Es kann vorgesehen sein, dass eines oder beide der Förderelemente als Förderkette ausgebildet sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eines oder beide der Förderelemente als ein Seil oder ein sonstiges Zug- und/oder Schubelement ausgebildet sind.
Vorzugsweise sind die Förderelemente unterschiedlich dimensioniert, insbesondere unterschiedlich stark ausgebildet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass im zweiten Endbereich der Drehwellen ein Förderelement angeordnet ist, welches eine geringere maximale Zugkraft aufweist als ein Förderelement im ersten Endbereich der Drehwellen.
Die Förderelemente können einerseits unterhalb der Drehachse der Drehwellen geführt werden, insbesondere bezogen auf einen Abschnitt einer Förderstrecke der Fördervorrichtung, in welchem Werkstücke mittels der Werkstückhalterungen gefördert werden. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, insbesondere bei einer hängenden Lagerung der Drehwellen, dass die Drehachsen der Drehwellen unterhalb der Förderelemente verlaufen, insbesondere bezogen auf einen Abschnitt einer Förderstrecke der Fördervorrichtung, in welchem die Werkstücke mittels der Werkstückhalterungen gefördert werden.
Die Förderelemente sind vorzugsweise mittels einer gemeinsamen Antriebseinheit antreibbar. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass jedem Förderelement eine separate Antriebseinheit zum Antreiben desselben zugeordnet ist.
Günstig kann es sein, wenn die Fördervorrichtung eine Synchronisierungsvorrichtung zur Synchronisierung der Bewegung der beiden Förderelemente umfasst.
Die Synchronisierungsvorrichtung umfasst dabei vorzugsweise eine Kompensationsvorrichtung zur Kompensation einer variierenden Längung der beiden Förderelemente, insbesondere zur Kompensation einer belastungsbedingt und/oder verschleißbedingt variierenden Längung der beiden Förderelemente.
Insbesondere dann, wenn die Förderelemente unterschiedlich stark ausgebildet sind und/oder variierende maximale Zugbelastungen aufweisen und/oder eine nur einseitige Führungsvorrichtung vorgesehen ist, kann es zu unterschiedlichen Belastungen und unterschiedlichem Verschleiß an den Förderelementen kommen, woraus eine variierende Längung der Förderelemente im Betrieb der Behandlungsanlage resultieren kann. Mittels der Kompensationsvorrichtung kann diese variierende Längung vorzugsweise kompensiert werden.
Die Kompensationsvorrichtung umfasst beispielsweise eine oder mehrere Spannvorrichtungen, mittels welcher die Förderelemente spannbar sind, insbesondere abhängig von Kräften, welche aus der Förderung längs der Förderrichtung und aus der Beeinflussung der Drehausrichtung resultieren.
Die eine oder die mehreren Spannvorrichtungen ermöglichen vorzugsweise eine individuelle Spannung jedes Förderelements für sich, insbesondere durch Anpassung von Gegengewichten.
Mittels der einen oder der mehreren Spannvorrichtungen sind vorzugsweise gleichmäßige Kettenlängungen erreichbar.
Eine Spannvorrichtung umfasst insbesondere ein Spanngewicht, das mittels eines Zugelements auf ein Führungsrad zur Führung und Umlenkung eines Förderelements einwirkt. Das Führungsrad ist vorzugsweise mittels eines Lagerelements insbesondere horizontal verschieblich gelagert. Das Zugelement ist vorzugsweise über eine oder mehrere Umlenkrollen geführt und umgelenkt, so dass das Führungsrad über das Zugelement mittels des Spanngewichts in horizontaler Richtung mit einer Zugkraft beaufschlagbar ist. Das an dem Führungsrad geführte Förderelement ist hierdurch spannbar. Zusätzlich zu dem einen verschieblich gelagerten Führungsrad können mehrere, insbesondere drei, nicht verschiebliche Führungsräder zur Führung und Umlenkung eines Förderelements vorgesehen sein.
Insbesondere sind für jedes Förderelement jeweils zwei oder drei nicht verschiebliche Führungsräder und zwei oder ein verschiebliches Führungsrad vorgesehen.
Insbesondere dann, wenn unterschiedlich ausgebildete und/oder dimensionierte und/oder ausgelegte Förderelemente verwendet werden, kann es vorteilhaft sein, wenn für jedes Förderelement jeweils eine Spannvorrichtung vorgesehen ist, wobei ein Spanngewicht einer jeden Spannvorrichtung an das jeweilige Förderelement angepasst ist. Insbesondere sind für die beiden Förderelemente unterschiedlich dimensionierte Spanngewichte vorgesehen.
Günstig kann es sein, wenn die Kompensationsvorrichtung eine Messvorrichtung zur Ermittlung einer Längenänderung einer oder beider Förderelemente umfasst.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Spannvorrichtungen mit jeweils einer oder mehreren Messvorrichtungen versehen sind, um die Längung des jeweiligen Förderelements, insbesondere beider Förderelemente, zu messen und/oder zu kontrollieren, wobei vorzugsweise mittels der Messvorrichtung auf die eine oder die mehreren Spannvorrichtungen einwirkbar ist, insbesondere durch geeignete Ansteuerung und/oder Regelung, so dass die unterschiedlichen Längungen der Förderelemente ausgleichbar und/oder vermeidbar sind.
Eine Sicherungsvorrichtung der Kompensationsvorrichtung kann insbesondere eine unerwünschte abrupte Bewegung des Lagerelements und des daran gelagerten Führungsrads ermitteln und/oder vermeiden oder abschwächen. Hierfür umfasst die Sicherungsvorrichtung insbesondere eine Detektionsvorrichtung zur Detektion einer außergewöhnlichen Bewegung des Lagerelements. Die Detektionsvorrichtung umfasst insbesondere einen oder mehrere Näherungsschalter zur Positionskontrolle des Lagerelements.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Förderelemente in einem Führungsprofil, beispielsweise einer Förderkettenführungsbahn, verfahrbar angeordnet sind. Das Führungsprofil, insbesondere die Förderkettenführungsbahn, ist beispielsweise ein nach oben hin offenes U-Profil.
Insbesondere zur Vermeidung einer Verunreinigung des jeweiligen Förderelements und/oder des jeweiligen Führungsprofils kann vorgesehen sein, dass eine nach oben offene Oberseite des Führungsprofils zumindest abschnittsweise und/oder teilweise mit einem Schutzelement versehen ist, beispielsweise mit einem Spritzschutzblech teilweise abgedeckt ist. Das Schutzelement ragt insbesondere über einen Teil eines jeden Förderelements hinweg, beispielsweise um Tragrollen eines als Förderkette ausgebildeten Förderelements zu schützen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches unter Verwendung einer einfach und kompakt aufgebauten Behandlungsanlage eine effiziente Werkstückbehandlung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den unabhängigen Verfahrensanspruch gelöst.
Das Verfahren umfasst insbesondere Folgendes:

Hindurchfördern von Werkstücken durch einen Behandlungsraum mittels einer Fördervorrichtung, wobei die Werkstücke mittels Werkstückhalterungen aufgenommen sind;
Beeinflussen einer Drehausrichtung der Werkstückhalterungen zusammen mit daran angeordneten Werkstücken um eine Drehachse mittels einer Führungsvorrichtung.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der Behandlungsanlage beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Ferner kann die Behandlungsanlage vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweisen.
Günstig kann es sein, wenn die Werkstückhalterungen an Drehwellen angeordnet sind, welche an einander abgewandten Endbereichen verfahrbar gelagert sind, wobei die Führungsvorrichtung zur Beeinflussung der Drehausrichtung lediglich einseitig an einem der Endbereiche einer jeden Drehwelle angreift.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Werkstückhalterungen an Drehwellen angeordnet sind, welche an einander abgewandten Endbereichen verfahrbar gelagert sind, wobei die Drehwellen mittels zweier Förderelemente längs der Förderrichtung bewegt werden, wobei eine Bewegung der beiden Förderelemente mittels einer Synchronisierungsvorrichtung synchronisiert ist und wobei eine belastungsbedingt und/oder verschleißbedingt variierende Längung der beiden Förderelemente mittels einer Kompensationsvorrichtung kompensiert wird, insbesondere individuell für jedes der Förderelemente.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:

1 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine Behandlungsanlage;
2 eine vergrößerte Darstellung einer Drehwelle und einer daran angeordneten Werkstückhalterung der Behandlungsanlage aus 1, wobei umgebende Komponenten der Behandlungsanlage dargestellt sind;
3 eine isolierte Darstellung der Drehwelle und der Werkstückhalterung samt weiterer Komponenten einer Fördervorrichtung der Behandlungsanlage aus 1;
4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs IV in 3;
5 eine schematische perspektivische Darstellung eines Endbereichs einer Drehwelle samt umgebender Komponenten der Behandlungsanlage;
6 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VI aus 5;
7 eine weitere perspektivische Darstellung der Drehwelle zusammen mit Komponenten einer Führungsvorrichtung zur Variation einer Drehausrichtung der Drehwelle;
8 eine schematische Draufsicht auf einen Endbereich der Drehwelle und eine Fördereinheit zur Förderung derselben längs der Förderrichtung; und
9 eine schematische Seitenansicht einer Kompensationsvorrichtung der Fördervorrichtung.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in den 1 bis 9 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Behandlungsanlage 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 an einer um eine im Wesentlichen horizontal und senkrecht zur Förderrichtung 110 ausgerichtete Drehachse 114 drehbaren Drehwelle 116 angeordnet ist.
An der Drehwelle 116 sind Träger 118 der jeweiligen Werkstückhalterung 112 festgelegt, welche Einspannvorrichtungen 120 tragen, mittels welcher jeweils eine Fahrzeugkarosserie 102 lösbar an der Werkstückhalterung 112 arretierbar ist.
Stirnseitige Endbereiche 122 der Drehwelle, welche vorzugsweise zumindest abschnittsweise einen geringeren Durchmesser aufweisen als ein Mittelteil 119 der Drehwelle 116, erstrecken sich durch eine Abdichtvorrichtung 124 hindurch aus dem Behandlungsraum 106 hinaus in jeweils einen Außenraum 123 hinein. Einer der stirnseitigen Endbereiche 122 trägt einen drehfest mit der Drehwelle 116 verbundenen, beispielsweise ungefähr rechteckig ausgebildeten, Leitkörper 125, insbesondere einen Leitrahmen (siehe 7).
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 Leitelemente 126, beispielsweise Leitrollen 128, angeordnet.
Die Leitelemente 126 sind vorzugsweise jeweils um im Wesentlichen horizontal und/oder im Wesentlichen senkrecht zur Förderrichtung 110 verlaufende Drehachsen drehbar an dem Leitkörper 125 gehalten.
Die Leitelemente 126 wirken vorzugsweise mit Leitelementführungsbahnen 130 zusammen, die sich zu einer Seite 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 (Drehausrichtung) bezüglich der Drehachse 114 zu halten. Weitere Details einer derartigen Führungsvorrichtung 121 sind beispielsweise aus der DE 10 2007 031 822 A1 bekannt.
Eine oder mehrere, insbesondere sämtliche, dieser beispielsweise im Wesentlichen horizontalen Leitelementführungsbahnen 130 sind vorzugsweise als jeweils ein zu den Leitkörpern 125 der Werkstückhalterung 112 hin offenes U-Profil mit einem oberen horizontalen Schenkel, einem unteren horizontalen Schenkel und einem die beiden Schenkel miteinander verbindenden vertikalen Steg ausgebildet.
Vorzugsweise greift jeweils eine Leitrolle 128 in den Innenraum der horizontalen Leitelementführungsbahn 130 zwischen den beiden horizontalen Schenkeln ein und rollt beispielsweise auf der Oberseite des unteren horizontalen Schenkels, welche insbesondere eine horizontale Leitfläche bildet, ab.
Die Fördervorrichtung 110 umfasst ferner ein oder zwei Führungsprofile 132, welche jeweils vorzugsweise ein sich in der Förderrichtung 110 erstreckendes, im Querschnitt U-förmiges und/oder nach oben offenes Profil umfassen.
Auf und/oder in den Führungsprofilen 132 rollen vorzugsweise Tragrollen 134 eines oder zweier Förderelemente 135, beispielsweise einer oder zweier Förderketten 136, ab, welche aus in der Längsrichtung der Förderkette 136 aufeinanderfolgenden, beispielsweise gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern besteht (siehe insbesondere 5), wobei an einigen dieser Kettenglieder die Tragrollen 134 vorzugsweise drehbar gelagert sind.
Die Förderkette 136 wird vorzugsweise mittels einer (nicht dargestellten) Antriebseinrichtung auf und/oder in dem Führungsprofil 132 zu einer kontinuierlichen oder intermittierenden Bewegung längs der Förderrichtung 110 angetrieben. Die Förderkette 136 ist insbesondere ringförmig geschlossen ausgebildet und wird außerhalb, insbesondere unterhalb, des Führungsprofils 132 entgegen der Förderrichtung 110 zurückgeführt.
Im Behandlungsraum 106 der Anlage 100 sind in der Förderrichtung 110 hintereinander vorzugsweise mehrere Behandlungsbecken 138 angeordnet, welche jeweils mit einer Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise mit einer Lackierflüssigkeit oder einer Vorbehandlungsflüssigkeit, gefüllt sind (siehe 1).
Mittels der Förderketten 136 sind die Drehwellen 116 und somit auch die Werkstückhalterungen 112 und die daran angeordneten Fahrzeugkarosserien 102 längs der Förderrichtung 110 durch den Behandlungsraum 106 hindurchförderbar, wobei die Werkstückhalterungen 112 zusammen mit den daran angeordneten Fahrzeugkarosserien 102 mittels der Führungsvorrichtung 121, insbesondere mittels geeignet ausgerichteter Leitelementführungsbahnen 130, an vorgegebenen Stellen längs der Förderrichtung 110 in Rotation versetzbar sind. Hierdurch können die Fahrzeugkarosserien 102 in die Behandlungsbecken 138 eingebracht und aus denselben ausgebracht werden.
Bei der aus der DE 10 2007 031 822 A1 bekannten Ausführungsform einer Behandlungsanlage erfolgt die Rotation der Werkstückhalterungen zusammen mit den daran angeordneten Fahrzeugkarosserien dadurch, dass beidseitig, d.h. an beiden Endbereichen der Drehwelle, jeweils eine Führungsvorrichtung mit zugehörigem Leitkörper und zugehörigen Leitelementführungsbahnen vorgesehen ist. Dies wurde bislang für erforderlich gehalten, um eine zu beiden Seiten der Drehwelle gleichmäßige Kraftbelastung zu ermöglichen.
Nun hat sich hingegen herausgestellt, dass eine einseitige Anordnung der Führungsvorrichtung ausreichend sein kann.
Wie insbesondere den 1 bis 3 zu entnehmen ist, ist bei der vorliegend dargestellten Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 vorgesehen, dass ein erster Endbereich 122a und ein zweiter Endbereich 122b der Drehwelle 116 funktional unterschiedlich ausgebildet sind.
Im ersten Endbereich 122a ist eine Fördereinheit 140 der Fördervorrichtung 108 angeordnet. Eine solche Fördereinheit 140 ist auch im zweiten Endbereich 122b angeordnet.
Mittels der beiden Fördereinheiten 140 ist die Drehwelle 116 um die Drehachse 114 drehbar gelagert. Zudem ist die Drehwelle 116 durch Antreiben der Fördereinheiten 140 längs der Förderrichtung 110 bewegbar.
Jede Fördereinheit 140 ist dabei mit der zugehörigen, ein Förderelement 135 bildenden Förderkette 136 verbunden.
Im ersten Endbereich 122a ist zudem die Führungsvorrichtung 121 angeordnet. Insbesondere ist der Leitkörper 125 im ersten Endbereich 122a an der Drehwelle 116 festgelegt, um die Drehausrichtung der Drehwelle 116 samt der Werkstückhalterung 112 und eventuell daran angeordneter Werkstücke beeinflussen zu können.
Im zweiten Endbereich 122b ist kein Bauteil der Führungsvorrichtung 121 vorgesehen.
Durch die vereinfachte Ausgestaltung im zweiten Endbereich 122b kann einerseits der Raumbedarf für die Behandlungsanlage 100 reduziert werden. Zudem kann ein Wartungsaufwand im zweiten Endbereich 122b vorzugsweise minimiert werden.
Da die Kräfte zur Beeinflussung der Drehausrichtung bei dieser Ausführungsform lediglich einseitig an der Drehwelle 116 anfallen, ergibt sich eine unterschiedliche Belastung der beiden Förderelemente 135, insbesondere der Förderketten 136, zum Fördern der Drehwellen 116. Dies kann zu unterschiedlichen Längungen der Förderelemente 135 führen, was wiederum eine unerwünschte Beeinträchtigung der Behandlung zur Folge haben kann.
Vorzugsweise umfasst die Behandlungsanlage 100 daher eine Kompensationsvorrichtung 142 (siehe 9). Die Kompensationsvorrichtung 142 ist insbesondere an einem unteren Umlenkpunkt der Förderelemente 135 angeordnet.
Mittels der Kompensationsvorrichtung 142 kann insbesondere eine Spannung der Förderelemente 135 variiert werden, um Längenvariationen zu kompensieren.
Die Kompensationsvorrichtung 142 umfasst hierzu insbesondere eine oder mehrere Spannvorrichtungen 144 (siehe 9). Eine Spannvorrichtung 144 umfasst insbesondere ein Spanngewicht 146, das mittels eines Zugelements 162 auf ein Führungsrad 164 zur Führung und Umlenkung eines Förderelements 135 einwirkt. Das Führungsrad 164 ist mittels eines Lagerelements 166 insbesondere horizontal verschieblich gelagert. Das Zugelement 162 ist vorzugsweise über eine oder mehrere Umlenkrollen 160 geführt und umgelenkt, so dass das Führungsrad 164 über das Zugelement 162 mittels des Spanngewichts 146 in horizontaler Richtung mit einer Zugkraft beaufschlagbar ist. Das an dem Führungsrad 164 geführte Förderelement 135 (in 9 nicht dargestellt) ist hierdurch spannbar.
Eine Sicherungsvorrichtung 168 kann insbesondere eine unerwünschte abrupte Bewegung des Lagerelements 166 und des daran gelagerten Führungsrads 164 ermitteln und/oder vermeiden oder abschwächen. Hierfür umfasst die Sicherungsvorrichtung 168 insbesondere eine Detektionsvorrichtung 170 zur Detektion einer außergewöhnlichen Bewegung des Lagerelements 166. Die Detektionsvorrichtung 170 umfasst insbesondere einen oder mehrere Näherungsschalter zur Positionskontrolle des Lagerelements 166.
Schließlich kann noch vorgesehen sein, dass die Behandlungsanlage 100 eine Messvorrichtung umfasst, mittels welcher eine Längenänderung der Förderelemente 135 ermittelbar ist, insbesondere um bei variierenden Längungen der Förderelemente 135 auf eine Kompensation hinwirken zu können.
Die Messvorrichtung ist hierfür insbesondere datentechnisch mit der Spannvorrichtung 144 der Kompensationsvorrichtung 142 gekoppelt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die einfache Zugänglichkeit des Außenraums 123 am zweiten Endbereich 122b.
Wie insbesondere 5 zu entnehmen ist, ist eine den Behandlungsraum 106 von dem Außenraum 123 trennenden Trennwand 148 beispielsweise zumindest abschnittsweise durch mehrere Trennelemente 150 gebildet, welche insbesondere beweglich und/oder lösbar angeordnet sind. Die Trennelemente 150 sind beispielsweise plattenartig ausgebildet und an einem oberen Ende derselben eingehängt, um eine Trennung zwischen dem Behandlungsraum 106 und dem Außenraum 123 zu bewirken.
Für eine Zugänglichkeit des zweiten Endbereichs 122b, beispielsweise der Fördereinheit 140 zur Wartung derselben, kann ein Trennelement 150 beispielsweise entfernt oder zur Seite geschoben werden, so dass die Zugänglichkeit aus dem Behandlungsraum 106 heraus möglich ist. Ein separater Zugang von außerhalb der Behandlungsanlage 100 ist dann vorzugsweise entbehrlich. Insbesondere muss auf einer dem Behandlungsraum 106 abgewandten Seite des Außenraums 123 kein separater, für Personen zugänglicher Wartungsbereich vorgehalten werden.
Bereits aus 2 geht hervor, dass die Endbereiche 122 durch beispielsweise als Labyrinthdichtung wirkende Abdichtvorrichtung 124 hindurchgeführt sind. Hierdurch kann insbesondere vermieden werden, dass Spritzwasser oder sonstige Verunreinigungen aus dem Behandlungsraum 106 zu den Fördereinheiten 140, den Förderelementen 135 und/oder der Führungsvorrichtung 121 gelangen.
Insbesondere bei einer sehr kompakten Ausgestaltung der Behandlungsanlage 100 kann es vorteilhaft sein, die Abdichtvorrichtung 124 zumindest im zweiten Endbereich 122b ebenfalls kompakt auszubilden.
Diese kompakte Ausgestaltung kann jedoch die Wahrscheinlichkeit für eine Verunreinigung des Förderelements 135 und/oder des Führungsprofils 132 erhöhen.
Für einen verbesserten Schutz dieser Komponenten ist daher vorzugsweise ein Schutzelement 152 vorgesehen, beispielsweise ein Spritzschutzblech 154, welches zumindest abschnittsweise über einen Innenraum des Führungsprofils 132 ragt und damit insbesondere das zugehörige Förderelement 135 schützt (siehe insbesondere 8).
Für den Fall, dass dennoch Flüssigkeit in das Führungsprofil 132 gelangt, kann ein Flüssigkeitsablauf im Führungsprofil 132 und/oder im Außenraum 123 vorgesehen sein.
Wie 8 schließlich noch zu entnehmen ist, kann durch geeignete Festlegung des Führungsprofils 132 vorzugsweise eine einfache Justage desselben erfolgen.
Hierfür ist insbesondere ein beispielsweise als C-Bügel 156 ausgebildetes Befestigungselement vorgesehen, welches zusammen mit einem an einer Wandung festgelegten Halteelement 158 eine einfache Justage des Führungsprofils 132 in vertikaler und horizontaler Richtung ermöglicht.
Durch die nur einseitige Anordnung der Führungsvorrichtung 121 kann der gesamte Aufbau im zweiten Endbereich 122 auf weniger starke Kräfte ausgelegt werden, wodurch sich vorzugsweise ein einfacherer Aufbau und eine leichtere Wartung erzielen lassen.
Beispielsweise kann bei einer (nicht dargestellten) Ausführungsform im zweiten Endbereich 122b sogar auf eine Kette als Förderelement 135 verzichtet werden, wenn die anfallenden Kräfte zur Förderung längs der Förderrichtung 110 beispielsweise bereits mit einem Seil oder Draht aufgenommen und übertragen werden können.
Bezugszeichenliste

100: Behandlungsanlage
102: Fahrzeugkarosserie
104: Einhausung
106: Behandlungsraum
108: Fördervorrichtung
110: Förderrichtung
112: Werkstückhalterung
114: Drehachse
116: Drehwelle
118: Träger
119: Mittelteil
120: Einspannvorrichtung
121: Führungsvorrichtung
122a: erster Endbereich
122b: zweiter Endbereich
123: Außenraum
124: Abdichtvorrichtung
125: Leitkörper
126: Leitelement
127: Eckbereich
128: Leitrolle
130: Leitelementführungsbahn
132: Führungsprofil
134: Tragrolle
135: Förderelement
136: Förderkette
138: Behandlungsbecken
140: Fördereinheit
142: Kompensationsvorrichtung
144: Spannvorrichtung
146: Spanngewicht
148: Trennwand
150: Trennelement
152: Schutzelement
154: Spritzschutzblech
156: C-Bügel
158: Halteelement
160: Umlenkrolle
162: Zugelement
164: Führungsrad
166: Lagerelement
168: Sicherungsvorrichtung
170: Detektionsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007031822 A1 [0002, 0068, 0076]

Claims

Behandlungsanlage (100) zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien (102), wobei die Behandlungsanlage (100) Folgendes umfasst: - einen Behandlungsraum (106), in welchem die Werkstücke behandelbar sind; - eine Fördervorrichtung (108), mittels welcher die Werkstücke durch den Behandlungsraum (106) hindurchförderbar sind, wobei die Fördervorrichtung (108) eine oder mehrere Werkstückhalterungen (112) zur Aufnahme jeweils eines oder mehrerer Werkstücke umfasst; - eine Führungsvorrichtung (121) zur Beeinflussung einer Drehausrichtung einer oder mehrerer Werkstückhalterungen (112), wobei mittels der Führungsvorrichtung (121) die eine oder die mehreren Werkstückhalterungen (112) zusammen mit einem oder mehreren daran angeordneten Werkstücken um eine Drehachse (114) drehbar sind.
Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (108) eine oder mehrere Drehwellen (116) umfasst, an welcher jeweils eine Werkstückhalterung (112) angeordnet ist, wobei die eine oder die mehreren Drehwellen (116) im Wesentlichen horizontal und/oder quer, insbesondere im Wesentlichen senkrecht, zur Förderrichtung (110) angeordnet sind.
Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren Drehwellen (116) jeweils einander abgewandte Endbereiche (122) aufweisen und dass die Fördervorrichtung (108) für jede Drehwelle (116) jeweils zwei Fördereinheiten (140) umfasst, mittels welcher jede Drehwelle (116) an deren einander abgewandten Endbereichen (122) längs der Förderrichtung (110) verfahrbar gelagert ist.
Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsvorrichtung (121) an nur einem Endbereich (122) einer jeden Drehwelle (116) angeordnet ist.
Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Drehwelle (116) an zwei einander abgewandten Endbereichen (122) derselben mittels zweier Förderelemente (135) der Fördervorrichtung (108) längs der Förderrichtung (110) antreibbar ist.
Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jede Drehwelle (116) einen ersten Endbereich (122a) und einen dem ersten Endbereich (122a) abgewandt angeordneten zweiten Endbereich (122b) umfasst, wobei an dem ersten Endbereich (122a) sowohl eine Fördereinheit (140) der Fördervorrichtung (108) zum Antreiben der Drehwelle (116) in der Förderrichtung (110) als auch die Führungsvorrichtung (121) zur Beeinflussung der Drehausrichtung der Drehwelle (116) angeordnet ist und wobei an dem zweiten Endbereich (122b) nur eine weitere Fördereinheit (140) der Fördervorrichtung (108) zum Antreiben der Drehwelle (116) in der Förderrichtung (110) angeordnet ist.
Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einander abgewandte Endbereiche (122) der Drehwelle (116) aus dem Behandlungsraum (106) heraus und in an den Behandlungsraum (106) angrenzende Außenräume (123) hinein geführt sind, wobei mindestens einer der Außenräume (123) von dem Behandlungsraum (106) aus zugänglich ist, insbesondere durch ein oder mehrere Trennelemente (150).
Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (108) zwei Förderelemente (135), insbesondere Förderketten (136), umfasst, welche an einander abgewandten Endbereichen (122) einer oder mehrerer Drehwellen (116) der Fördervorrichtung (108) angeordnet sind und/oder parallel zueinander und/oder zumindest abschnittsweise parallel zur Förderrichtung (110) verlaufen.
Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (108) eine Synchronisierungsvorrichtung zur Synchronisierung der Bewegung der beiden Förderelemente (135) umfasst, wobei die Synchronisierungsvorrichtung eine Kompensationsvorrichtung (142) zur Kompensation einer belastungsbedingt und/oder verschleißbedingt variierenden Längung der beiden Förderelemente (135) umfasst.
Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (142) eine oder mehrere Spannvorrichtungen (144) umfasst, mittels welcher die Förderelemente (135) abhängig von Kräften, welche aus der Förderung längs der Förderrichtung (110) und aus der Beeinflussung der Drehausrichtung resultieren, spannbar sind, insbesondere individuell jedes Förderelement (135) für sich.
Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsvorrichtung (142) eine Messvorrichtung zur Ermittlung einer Längenänderung einer oder beider Förderelemente (135) umfasst.
Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (108) mindestens ein Schutzelement (152), beispielsweise ein Spritzschutzblech (154), umfasst, welches zum Schutz eines Förderelements (135) zumindest abschnittsweise über einen Innenraum eines Führungsprofils (132) zur Führung eines Förderelements (135) ragt.
Verfahren zum Behandeln von Werkstücken, umfassend Folgendes: - Hindurchfördern von Werkstücken durch einen Behandlungsraum (106) mittels einer Fördervorrichtung (108), wobei die Werkstücke mittels Werkstückhalterungen (112) aufgenommen sind; - Beeinflussen einer Drehausrichtung der Werkstückhalterungen (112) zusammen mit daran angeordneten Werkstücken um eine Drehachse (114) mittels einer Führungsvorrichtung (121).
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückhalterungen (112) an Drehwellen (116) angeordnet sind, welche an einander abgewandten Endbereichen (122) verfahrbar gelagert sind, wobei die Führungsvorrichtung (121) zur Beeinflussung der Drehausrichtung lediglich einseitig an einem der Endbereiche (122) einer jeden Drehwelle (116) angreift.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückhalterungen (112) an Drehwellen (116) angeordnet sind, welche an einander abgewandten Endbereichen (122) verfahrbar gelagert sind, wobei die Drehwellen (116) mittels zweier Förderelemente (135) längs der Förderrichtung (110) bewegt werden, wobei eine Bewegung der beiden Förderelemente (135) mittels einer Synchronisierungsvorrichtung synchronisiert ist und wobei eine belastungsbedingt und/oder verschleißbedingt variierende Längung der beiden Förderelemente (135) mittels einer Kompensationsvorrichtung (142) kompensiert wird, insbesondere individuell für jedes der Förderelemente (135).