DE2133546C3 - Vorrichtung zum gleichzeitigen Beschichten mehrerer gleich- oder verschiedenartig ausgebildeter Werkstücke in einem elektrischen Tauchbad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Beschichten mehrerer gleich- oder verschiedenartig ausgebildeter Werkstücke, insbesondere Kraftfahrzeug-Karosserien, in einem elektrisehen Tauchbad, durch das die Werkslücke kontinuierlich hindurchgefördert werden, wobei die Werk-

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 Procluktionsausfall 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 mehrere Stromschienen in mindestens der Anzahl vorgesehen sind, wie sich Werkstücke gleich- w zeitig in dem Becken befinden können, und daß jedem Werkstück über eine der Stromschienen ein eigener Stromkreis mit galvanisch getrennter Stromquelle zugeordnet ist, der automatisch oder von Hand regelbar ist.

Die Erfindung bevorzugt eine Ausführung der Vorrichtung, wonach jede Stromschiene nicht unterbrochen ausgebildet und vom Stromkreis durch einen Schalter trennbar ist. Damit sind die aufgestellten Forderungen im wesentlichen erfüllt: Verschiedenar- ao lige Werkstücke können gleichzeitig beschichtet werden, jedes hat seinen eigenen Stromkreis, über welchen das ihm eigene Spannungsprogramm ablaufen kann; es sind keine Abschaltungen bzw. Potentialanpassungen nötig, im Kurzschlußfali ist nur das kurzgeschlossene Werkstück betroffen und kann vom Stromkreis getrennt werden, ebenso sind bei Ausfall eines Stromkreises die anderen Stromkreise nicht betroffen; gegebenenfalls kann jeder Stromkreis mit jeder Stromschiene verbunden werden; jeder Strom- 3t kreis braucht nur für ein einziges Werkstück bemessen zu sein; durch die Gleichartigkeit der Stromkreise und mechanisclienTeile ist \ olle Austauschbarkeit und minimale Ersatztcillagcrung gewährleistet.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Stromzuführung derart, daß die von der Tragschiene isolierte Aufhänge- und Transportvorrichtung für die Werkstücke als Stromabnehmerwagen mit einem die Stromabnehmer führenden Vertchieberahmen ausgebildet ist, über welchen das damit verbundene Werkstück mit jeder Stromschiene verbindbar ist.

Zu diesem Zweck sind den Stromschienen Leitblechf: mit Weichen zugeordnet, durch welche der Verschieberahmen mit an ihm befindlichen Laufrollen wahlweise derart steuerbar i-l, daß die Stromabnehmer während des ganzen Tauchvorgangs mit der vorher festgelegter Stromschiene in Verbindung stehen.

Es ist auch möglich, daß der Verschieberahmen an dem Stromabnehmerwagen in der durch die Weichen bestimmten Stellung arrcticrhar ist. Dies hat den Vorteil, daß dann die Leitschienen eingespart werden können.

Bei einer automatisch arbeitenden 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 das von der Abtasteinrichtung abgegebene Erkennungssignal ist ein dem Werkstück zuecordnetes, in einem Speicher gelagertes Spannungsprogramm auswählbar und dem dem Werkstück zugeordneten Stromkreis zuschaltbar. Die Steuerung der genannten Anlage kann z. B. von einem Picizcßrechner übernommen werden, der nach Erkennung des Werkstückes liic Weiche stellt und dr-niit dem Werkstück einen freien Stromkreis zuordnet und über die ausgewählte Stromschiene das richtige SpannuHgsprogramm 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 erfindungsgemäße Anlage schematisch dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 Ansicht und Seitenriß einer Anlage mit mehreren Stromschienen, einem Stromabnehmerwagen mit Arretierung sowie einer Weiche,

F i g. 2 ein Blockschaltbild der elektrischen Stromversorgung und Steuerung der Anlage.

In F i g. 1 ist der mechanische Aufbau einer von der Erfindung bevorzugten Ausführungsfonn 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 Verschieberahinen sind die Stromabnehmer 4 federnd befestigt und auf beiden Seiten Laltenocken 5 angebracht. Außerdem ist am Verschieberahmen noch eine Laufrolle 6 befestigt. Am oberen Rahmenteil des Strorrabnehmerwagens 2 ist noch ein weiterer Stromabnehmer? isoliert von diesem befestigt und am unteien Rahmenteil eine Haltevorrichtung8 angebracht; auf beiden Seitenteilen befindet sich je ein Arretierhebe! 9.

Hinter dem Stromabnehmerwagen befinden sich fünf Stromschienen 10 bis 14. Neben den Stromschienen ist eine Weiche, bestehend aus den Leitblechen i:< 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 eic Laufrolle 6 des Verschieberahmens 3 über die Leitbleche geführt wird.

In F i g. 1 ist 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 Verschiebeiahmen 3 gerade so hoch, daß dessen oberstes Haltenockenpaar 5 über die Arretierhebel gehoben wird und diese einrasten. Im weiteren Verlauf wird der Verschieberahmer. in dieser Höhe gehalten, was bewirkt, daß die Stromabnehmen auf der Stromschiene 13 schleifen. Je nachdem, an weiche der Stromschieren 11 bis 14 das an der Haltevorrichtung 8 befestigte Werkstück angeschlossen werden soll, sind die drehbaren Leitbieche 16, 18 oder 20 in die obere oder untere Stellung bis zum Ans lilag 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 eventuell nötigen Hilfselektrode!].

Nach Beendigung des Tauchvorganges und bevor der Stromabnehmerwagen 2 erneut an der Weiche vorbeigeht, wird die Arretiervorrichtung ausgelöst und eier Verschieberahmen 3 wieder in seine Ausgangsposition gebracht.

Auf dieselbe Weise werden alle anderen Stromabnehmerwagen mii 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-Stufcn-Transformatoren 22 und Motor-Leistungsschalter 23 zu Gleichrichtern 24 und von dort als Gleichstrom über Trennschalter 25 auf die Stromschienen 11 bis 14.

Von den Stromabnehmern 4 der Stromabnehmerwagen whd der Gleichstrom von den Stromschienen über die Werkstücke 26, die im Bad befindliche Harzlösmg 27 und das elektrisch leitende Becken 28 nach Masse abgeleitet.

Die Wirkungsweise der automatischen Steuerung ist durch Pfeile angedeutet.

Durch die Ahlastvorrichtung 29 erfolgt die Erkennung des Werkstückes. F.in entsprechender Befehl 3C wird nn 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 Tauchvorgange.< greift der Speicher entsprechend dem durch die Erkennung gleichzeitig ausgewählten Spannungsprogramm auf die Steuerstufe des Gleichrichters 24 des

ίο 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-Leistungsschaltei 23 ab, 34.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Beschichten mehrerer gleich- oder verschiedenartig ausgebildeter Werkstücke, insbesondere Kraftfahrzeugkarosserien, in einem elektrischen Tauchbad, durch das die Werkstücke kontinuierlich hindurchgefördert werden, wobei die Werkstücke über eine längs des Tauchbeckens verlaufende Stromschiene an einer regelbaren Spannung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stromschienen (11 bis 14) in mindestens der Ατα-shl vorgesehen sind, wie sich Werkstücke (26) gleichzeitig in dem Becken (28) befinden können, und daß jedem Werkstück über eine der Stromschienen ein eigener Stromkreis mit galvanisch getrennter Stromquelle (22) zugeordnet ist, der automatisch oder von Hand regelbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stromschiene (11 bis 14) nicht unterbrochen abgebildet und vom Stromkreis durch einen Schalter (25) trennbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Tragschiene isolierte Aufhänge- und Transportvorrichtung für die Werkstücke als Stromabnehmenvagen (2) mit einem die Stromabnehmer führenden Verschieber-hmen (3) ausgebildet ist, über welchen das damit verbundene Werkstück (26) mit jeder Stromschiene (1Ϊ bis Kj verbindbar ist.

4. Vorrichtung nach Ansp ich 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Stromschienen (11 bis 14) Leitbleche (15 bis 21) mit Weichen zugeordnet sind, durch welche der Verschieberahmen (3) mit an ihm befindlichen Laufrollen (6) wahlweise derart steuerbar ist, daß die Stromabnehmer (4) während des ganzen Tauchvorganges mit der vorher festgelegten Stromschiene in Verbindung stchen.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschieberahmen (3) an dem Stromabnehmerwagen (2) in der durch die Weichen (15 bis 21) bestimmten Stellung arretierbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastvorrichtung (29) vorgesehen ist, mit welcher die zu bearbeitenden Werkstücke erkennbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch das von der Abtastvorrichtung (29) abgegebene Erkennungssignal (30) et dem Werkstück zugeordnetes, in einem Spei-Cher (31) gelagertes Spannungsprogramm aus-Vählbar und dem dem Werkstück zugeordneten Stromkreis zuschaltbar ist.

stücke über eine längs des Tauchbeckens verlaufende Stromschiene an einer regelbaren Spannung liegen.

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 Werkstükkes 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. Zum Unterschied dazu ist bei galvanischen Metallab-Scheidungen zur Erzielung einer möglichst gleichmäßigen Schicht eine konstante Spannung bzw. Stromstärke erforderlich.

Die gleichzeitige Beschichtung von mehreren Gegenständen in einem Bad erfolgte bisher nach dem Prinzip der durchgehenden bzw. unterteilten Stromschiene.

Bei der Beschichtung von mehreren Werkstücken, die von einer durchgehenden Stromschiene versorgt werden, ist kein variables Beschichtungsprogramm möglich. Alle Wer'stücke liegen an dergleichen Spannung. Bei flächenmäßig unterschiedlichen Werkstükken sind unterschiedliche Schichtdicken zu erwarten, deren Größe kaum beeinflußt werden kann. Eine gezielte Veränderung des Umgriffes 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 hoho Stromspitzen auf, weiche eine Strombegrenzung oder ähnliches zum Ansprechen bringen können. Schließlich ist die Leistung eine* solchen Anlage begrenzt, da anderenfalls kurzgeschlossene 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 gleichartige Werkstücke das Bad durchlaufen. Die mögliche Zahl der Spannungsschritte ist abhängig von der der Schienenabschnitte, diese wieder von der Anzahl und dem Abstand der gleichzeitig im Bad befindlichen Werkstücke. Außer-Jem erfordert diese Anordnung die gleiche Dimensionierung der elektrischen Anlage für jeden Schienenabschnitt. Beim Übergang von Schiene zu Schiene ist eine Abschaltung der Stromversorgung erforderlieh, 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 Schienenabsehnittes aber ist die Abschaltung der gesamten Anlage erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und die folgenden Forderungen zu erfüllen: