DE2133546A1 - Vorrichtung zum gleichzeitigen ueberziehen mit einer schicht von gleich- oder verschiedenartigen werkstuecken, insbes. von kraftfahrzeug-karosserien, nach dem prinzip des elektrischen tauchverfahrens - Google Patents

Description

• "Vorrichtung zum gleichzeitigen Überziehen mit einer Schicht von gleich- oder verschiedenartigen Werkstücken, insbesondere von Kraftfahrzeug-Karosserien, nach dem Prinzip des elektrischen Tauchverfahrens1 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Überziehen mit einer Schicht von gleich- oder verschiedenartigen Werkstücken, insbesondere von Kraftfahrzeug-Karosserien, nach dem Prinzip des elektrischen Tauchverfahrens.
• Beim z. B. elektrophoretischen Beschichten schlagen sich die negativ geladenen Teilchen der in Wasser gelösten Harzsalze unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes auf dem die positive Elektrode darstellenden Werkstück nieder. Um eine möglichst gleichmäßige, die gesamte Oberfläche des Werkstückes überziehende Schutzschicht zu erhalten, ist es neben anderen Maßnahmen zweckmäßig,. während des Tauchvorganges das elektrische Feld, d. h. die anliegende Spannung abhängig von der Gestalt des betreffenden Werkstückes über der Zeit zu verändern.
• Die gleichzeitige Beschichtung von mehreren Gegenständen in einem Bad erfolgte bisher nach dem Prinzip der durchgehenden bzw. unterteilten Strom schiene.
• Bei der Beschichtung von mehreren Werkstücken, die von einer durchgehenden Stromschiene versorgt werden, ist kein variables Beschichtungs programm möglich. Alle Werkstücke liegen an der gleichen Spannung.
• Bei flächenmäßig unterschiedlichen Werkstücken sind unterschiedliche Schichtdicken zu erwarten, deren Größe kaum beeinflußt werden kann.
• Eine gezielte Veränderung des Umgriffs ist nicht möglich. Im Falle eines Kurzschlusses an einem Werkstück sind alle im Bad befindlichen Teile betroffen. Die gesamte Anlage muß abgeschaltet werden und kann erst, nachdem das störende Werkstück das Bad verlassen hat, wieder eingeschaltet werden Dabei treten hohe Stromspitzen auf, welche eine Strombegrenzung oder ähnliches zum Ansprechen bringen können.
• SchlielSlich ist die Leistung einer solchen Anlage begrenzt, da anderenfalls kurz geschlossene Werkstücke verbrennen können.
• Bei Verwendung von unterteilten Stromschienen ist ein einheitliches Spannungsprogramm für alle im Bad befindlichen Werkstücke möglich.
• Um eine einigermaßen befriedigende Beschichtung zu erhalten, können aber nur giickartige Werkstücke das Bad durchlaufen. Die mögliche Zahl der Spannungsschritte ick abhängig von der der Schienenabschnitte, diese wieder von der Anzahl und dem Abstand der gleichzeitig im Bad befindlichen Werkstücke Außerdem erfordert diese Anordnung die gleiche Dimensionierung der elektrischen Anlage für jeden Schienenabschnitt, Beim Übergang von Schiene zu Schiene ist eine Abschaltung der Stromversorgung erforderlich, die aus Sicherheitsgründen länger dauert als der Übergang von Schiene zu Schiene Bei Kurzschluß sind nur die Teile betroffen, die sich auf demselben Schienenabschnitt befinden, bei Ausfall der Stromversorgung eines SchlenenabschitteE; aber ist die Abschaltung der gesamten Anlage erforderlich.
• Aufgabe der Erfindung ist es die geschilderten Na~<teile zu vermc-idtn und die folgenden Forderualgen zu erfüllen.
• a. Gleichzeitige Beschichtung von verschiedenartigen Werkstücken in einem Becken, b. Unabhängiges Spannungsprogramm für jedes Werkstück, c. Kein Abschalten bzw. Potentialanpassung während des Tauchvorganges, d. Geringster Produktionsausfall im Kurzschlußfall bzw.
• bei Störungen- der Stromversorgung oder -zuführung.
• e. Geringe Kosten durch optimale Ausnutzung der installierten Anlagen und generelle Austauschbarkeit der Teile untereinander.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sowolll von IIand als auch automatisch regelbare, voneinander unabhängige parallele und gegebenenfalls serielle Stromkreise - für optimale Ausnützung in gleicher oder größerer Zahl, als Werkstücke gleichzeitig im Tauchbad sein können -vorhanden sind und dadurch, daß jedem Werkstück einet oder mehrere die ser Stromkreise für die Dauer eines Tauchvorganges fest zuzuordnen ist.
• Die Erfindung bevorzugt eine Ausführung der Vorrichtung, wonach über oder neben dem Tauchbecken für jeden vorhandenen Stromkreis eine durclllaufende oder unterbrochene, vom Stromkreis durch einen Schalter zu trennende Stromschiene vorhanden ist.
• Damit sind die aufgestellten Forderungen im wesentlichen erfüllt: ffersclliedcnartige Werkstücke können gleichzeitig beschichtet werden, jedes hat seinen eigenen Stromkreis, über welchen das ihm eigene Span nungsprogramm ablaufen kann; es sind keine Abschaltungen bzw. Potentialanpassungen nötig, im Kurzschlußfall ist nur das kurzgesciilossene Werkstück betroffen und kann vom Stromkreis getrennt werden, ebenso sind bei Ausfall eines Stromkreises die anderen Stromkreise nicht betroffen; gegebcnenfalls kann jeder Stromkreis mit jeder Stromschiene verbunden werden; jeder Stromkreis braucht nur für ein einziges Werkstück bemessen zu sein; durch die Gleichartigkeit der Stromkreise und mechanischen Teile ist volle Austauschbarkeit und minimale Ersatzteillagerung gewährleistet.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Stromzuführung derart, daP die von der Tragschiene isolierte Auflänge- und Transportvorrichtung für die Werkstücke als Stromabnehmerwagen mit einem die Stromabnehmer führenden Verschieberahmen ausgebildet ist, über welchen das damit verbundene Werkstück mit jeder der vorhandenen StromschieneU verbindbar ist.
• Zu diesem Zweck ist jeder Stromschiene eine Leitschiene zugeordnet, durch welche der Verschieberahmen mit an ihm befindlichen Laufrollen derart steuerbar ist, daß die Stromabnehmer während des ganzen Tauchvorganges mit der vorher festgelegten Stromschiene in Verbindung stehen.
• Die Zuweisung des vorgesehenen Stromkreises (bzw. der mit diesem Stromkreis verbundenen Stromschiene) an das Werkstück ist durchführbar, indem die Laufrollen des Verschieberahmens über eine U eichq auf die zu diesem Stromkreis bzw. dessen Stromschiene gehörende Leitschiene lenkbar sind.
• Es ist auch möglich, daß nach der Positionierung des Verschieberahmens durch die Weiche dieser gegenüber dem Stromabnehmerwagen arretiert wird und so die Leitschienen eingespart werden können. Bei einer automatisch arbeiwenden Anlage, wie die Erfindung sie vorschlägt, ist eine Abtasteinrichtung vorgesehen (z. B. Endschalter, Lichtschranken oder ähnliches), mit welcher die zu bearbeitenden Werkstücke erkennbar sind.
• Durch ein von der Abtasteinrichtung abgegebenes Erkennungssignal ist ein dem Werkstück zugeordnetes, in einem Speicher gelagertes Spannungsprogramm auswählbar und dem mit dem Werkstück in Verbindung stehenden Stromkreis zuschaltbar. Die Steuerung der genannten Anlage kann z. B.
• von einem Prozeßrechner übernommen werden, der nach Erkennung des Werkstückes die Weiche stellt und damit dem Werkstück einen freien Stromkreis zuordnet und über die ausgewählte Stromschiene das richtige Spannungsprogramm zuführt sowie bei Störungen das entsprechende Werkstück bzw. Teile der Stromversorgung abschaltet und den jeweiligen Betriebszustand über Meßgeräte bzw. Signallampen anzeigt.
• In der Zeichnung ist eine erflndangsgemße Anlage schematisch dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 Ansicht und Seitenriß einer Anlage mit mehreren Stromschienen, einem Stromabnehmerwagen mit Arretierung sowie einer Weiche, Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Stromversorgung und Steuerung der Anlage.
• In Fig. 1 ist der mechanische Aufbau einer von der Erfindung bevorzugten Ausführungsform schematisch dargestellt. Entlang einer Tragschiene 1 läuft ein von dieser isoliert aufgehängter Stromabnehmerwagen 2, auf welchem ein Verschieberahmen 3 vertikal bewegbar angeordnet ist. An diesem Verschieberahmen sind die Stromabnehmer 4 federnd befestigt und auf beiden Seiten Haltenocken 5 angebracht. Außerdem ist am Verschieberahmen noch eine Laufrolle 6 befestigt. Am oberen Rahmenteil des Stromabnehmerwagens 2 ist noch ein weiterer Stromabnehmer 7 isoliert von diesem befestigt und am unteren Rahmenteil eine Haltevorrichtung 8 angebracht; auf beiden Seitenteilen befindet sich je ein Arretierhebel 9.
• Hinter dem Stromabnehmerwagen befinden sich flinf Stromschienen 10 bis 14. Neben den Strom schienen ist eine Weiche, bestehend aus den Leitblechen 15 bis 21, dargestellt. Rechts ist die Anlage im Seitenriß wiedergegeben.
• Die Funktionsweise ist im folgenden beschrieben. Der Stromabnehmerwagen 2 kommt von links her auf die Weiche zugefahren. In diesem Abschnitt befindet sich der Verschieberahmen 3 in seiner tiefsten Lage. Die Weiche besteht aus den feststehenden Leitblechen 15, 17, 19 und 21 und aus den drehbaren Leitblechen 16, 18 und 20 und ist so angeordnet, daß beim Vorbeigleiten des Stromabnehmerwagens 2 die Laufrolle 6 des Verschieberahmens 3 über die Leitbleche geführt wird.
• In Fig. list die Weiche so dargestellt, daß das Leitblech 18 angehoben ist. Die Laufrolle gleitet daher entlang den Leitblechen 21, 20 und 19 und hebt dabei den Verschieberahmen 3 gerade so hoch, daß dessen oberstes Haltenockenpaar 5 über die Arretierhebel 9 gehoben wird und diese einrasten. Im weiteren Verlauf wird der Verschieberahmen in dieser Höhe gehalten, was bewirkt, daß die Stromabnehmer 4 auf der Stromschiene 13 schleifen. Je nachdem, an welche der Stromschienen 1i bis 14 das an der lialtevorrichtung 8 befestigte Werkstück angeschlossen werden soll, sind die drehbaren Leitbleche 16, 18 oder 20 in die obere oder untere Stellung bis zum Anschlag zu bewegen, Die Stromschiene 10 ist mit Masse verbunden und steht mit dem Stromabnehmer 7 in Verbindung. Dieser Masseanschluß am Stromabnehmerwagen 2 dient zum Anschluß von evtl.
• nötigen IIilfselektroden.
• Nach Beendigung des Tauchvorganges und bevor der Stromabnehmerwagen 2 erneut an der Weiche vorbeigeht, wird die Arretiervorrichtung ausgelöst und der Verschieberahmen 3 wieder in seine Ausgangsposition gebracht.
• Auf dieselbe Weise werden alle anderen Stromabnehmerwagen mit den ihnen zugewiesenen Stromkreisen verbunden.
• Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der elektrischen Stromversorgung und Steuerung der Anlage.
• Für jede Stromschiene ist ein eigener Stromkreis vorhanden. Wechselstrom gelangt über Drehstrom-Stufen-Trsnsformatoren 22 und Motor-Leistungsschalter 23 zu Gleichrichtern 24 und von dort als Gleichstrom über Trennschalter 25 auf die Stromschienen 1-1 bis 14.
• Von den Stromabnehmern 4 der Stromabnehmerwagen wird der Gleichstrom von den Stromschienen über die Werkstücke 26, die im Bad befindliche Ilarzlösung 27 und das elektrisch leitende Becken 28 nach Masse abgeleitet.
• Die Wirkungsweise der automatischen Steuerung ist durch Pfeile angedeutet.
• Durch die Abtastvorrichtung 29 erfolgt die Erkennung des Werkstückes.
• Ein entsprechender Befehl 30 wird an den Speicher 31 (z.B.Prozeßrechner) weitergegeben. Dieser weist nun dem Werkstück einen freien Stromkreis zu, 32, indem er die Weiche entsprechend stellt. Während des Tauchvorganges greift der Speicher entsprechend dem durch die Erkennung gleichzeitig ausgewählten Spannungsprogramm auf die Steuerstufe des Gleichrichters 24 des ausgewählten Stromkreises leistungssteuernd ein, 33. Der Speicher kontrolliert auch ständig das Funktionieren der Anlage und schaltet notfalls defekte Werkstücke oder Stromversorgungsteile über die Trennschalter 25 bzw. die Motor-Leistungsschalter 23 ab, 34.

Claims (8)

Ansprüche

1.)Varrichtung zum gleichzeitigen Überziehen mit einer Schicht von gleich-oder verschiedenartigen Werkstilcken, insbesondere von Kraftfahrzeug-Karosserien, nach dem Prinzip des elektrischen Tauchverfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl von Hand als auch automatisch regelbare, voneinander unabhängige parallele und gegebenenfalls serielle Stromkreise - für optimale Ausnützung in gleicher oder größerer Zahl, als Werkstücke gleichzeitig im Tauchbad sein können - vorhanden sind und dadurch, daß jedem Werkstück einer oder mehrere dieser Stromkreise für die Dauer eines Tauchvorganges fest zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über oder neben dem Tauchbecken (28) für jeden vorhandenen Stromkreis eine durchlaufende, - nicht unterbrochene, vom Stromkreis durch einen Schalter (25) zu trennende Stromschiene (11 bis 14) vorhanden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Tragschiene isolierte Aufhänge - und Transportvorrichtung für die Werkstück als Stromabnehmerwagen (2) mit einem die Stromabnehmer führenden Verschieberahmen (3) ausgebildet ist, über welchen das damit verbundene Werkstück (26) mit jeder der vorhancenen Stromschienen verbindbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stromschiene eine Leitschiene zugeordnet ist, durch welche der Verschieberahmen (3) mit an ihm befindlichen Laufrollen (6) derart steuerbar ist, daß die Stromabnehmer (4) während des ganzen Tauchvorganges mit der vorher festgelegten Stromschiene in Verbindung stehen.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuweisung des vorgesehenen Stromkreises an das Werkstück durchführbar ist, indem die Laufrollen (6) des Verschieberahmens (3) über eine Weiche (15 bis 21) auf die zu diesem Stromkreis bzw. dessen Stromschienen gehörende Leitschiene lenkbar sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuweisung des vorgesehenen Stromkreises an das Werkstück durchführbar ist, indem der Verschieberahmen (3) über eine Weiche (15 bis 21) von einer Anfangsstellung ausgehend, so positioniert und gegenüber dem Stromabnehmerwagen (2) arretiert wird, daß die Stromaíbnehmer auf der zu dem ausge-X-lrählten Stromkreis gehörenden Stromschiene gleiten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastvorrichtung (29) (z. B. Endschalter oder Lichtschranken) vorgesehen ist, mit welcher die zu bearbeitenden Werkstücke erkennbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch das von der Abtastvorrichtung (29) abgegebene Erkennungssignal (30) ein dem Werkstück zugeordnetes, in einem Speicher (31) gelagertes Spannungsprogramm auswählbar und dem mit dem Werkstück in Verbindung stehenden Stromkreis zuschaltbar ist.

L e e r s e i t e