DE2624816A1

DE2624816A1 - Vorrichtung zum behandeln einer flaeche

Info

Publication number: DE2624816A1
Application number: DE19762624816
Authority: DE
Inventors: Joseph Estebanez; David Victor Harrison; Clifford Peter Jones; Henry George Evan Wilson
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1975-06-04
Filing date: 1976-06-02
Publication date: 1976-12-23
Also published as: SE429109B; NO148945B; ES448457A1; JPS5934434B2; GB1472831A; SE7606234L; CA1076792A; NL7605927A; JPS51147564A; NO148945C; NO761864L; FR2313135A1; FR2313135B1; US4048956A

Description

betreffend Vorrichtung zum Behandeln einer Fläche

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln einer Oberfläche, insbesondere zum Aufspritzen eines isolierenden Schaummaterials, z.B. eines Polyurethanschaums, auf eine Wand eines Behälters, beispielsweise eines Behälters, wie er bei hochseefähigen Tankschiffen zum Transportieren von Flüssiggas, wie Erdgas, Methan oder Propan vorhanden ist.

Im folgenden bezeichnet der Ausdruck "Behandlung einer Oberfläche" Arbeiten der verschiedensten Art, z.B. das Aufspritzen eines isolierenden Schaummaterials auf eine Fläche, beispielsweise von Polyurethanschaum, das Aufspritzen einer Farbe auf eine Fläche, das Aufspritzen eines Korrosionsschutzmaterials auf eine Fläche, das Reinigen, Sandstrahlen oder Abschleifen einer Fläche, das Aufbringen einer Laminatschicht auf eine Fläche und sogar das Walzen'einer Fläche_β Entsprechend bezeichnet der Ausdruck "Behandlungswerkzeug" jeweils ein Spritzwerkzeug, ein Reinigungswerkzeug, ein Sandstrahlwerkzeug, ein Schleifwerkzeug, ein Laminierwerkzeug oder ein Walzwerkzeug.

Zu einer erfindungsgemäßen Vorrichtunggehören ein erster Rahmen, der längs der zu behandelnden Fläche bewegbar ist, ein auf dem

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ersten Rahmen im rechten Winkel zu der zu behandelnden Fläche verschiebbar gelagerter Rahmen, ein auf dem verschiebbaren Rahmen angeordneter, ihm gegenüber im rechten Winkel zu der zu behandelnden Fläche verstellbarer Rahmen, ein durch den verstellbaren Rahmen unterstützter Werkzeugträger sowie eine Einrichtung, die es ermöglicht, den verschiebbaren Rahmen im wesentlichen in einem vorbestimmten Abstand von der zu behandelnden Fläche zu halten.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Vierkzeugtrager jedes beliebige der vorstehend genannten Werkzeuge aufnehmen, damit sich jeweils der gewünschte Arbeitsgang durchführen läßt.

Der Werkzeugträger ist auf dem verstellbaren Rahmen vorzugsweise so gelagert, daß er sich gegenüber letzterem parallel zu der zu behandelnden Fläche verstellen läßt.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Einrichtung zum Aufrechterhalten eines im wesentlichen vorbestimmten Abstandes zwischen dem verschiebbaren Rahmen und der zu behandelnden Fläche eine mit dieser Fläche zusammenarbeitende Einrichtung auf, die durch den verschiebbaren Rahmen getragen wird und mit einer zwischen dem ersten Rahmen und dem verschiebbaren Rahmen angeordneten Verstelleinrichtung zusammenarbeitet.

Ferner weist bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung die mit der zu behandelnden Fläche zusammenarbeitende, ihr folgende Einrichtung eine Rolle oder einen Fuß oder dgl. auf, die bzw. der sich in Anlage an der zu behandelnden Fläche halten läßt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß sich die vorstehend genannten Behandlungsarbeiten in hohem Maße mechanisieren lassen, so daß ein hochwertiges Arbeitsergebnis erzielt wird und sich erhebliche Einsparungen an Lohnkosten ergeben.

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Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand sohematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Figo 1 eine Seitenansicht der Hauptteile der erfindungsgemäßen Vorrichtungj

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der Vorrichtung mit weiteren Einzelheiten; und

Fig. 3 die Draufsicht der Anordnung, nach Fig. 2.

Gemäß Fig. 1 gehören zu den Hauptteilen der Vorrichtung ein erster Rahmen A, der sich auf einem mit gestrichelten Linien angedeuteten Wagen H anordnen läßt, welcher z_eB. auf einem Boden M verfahrbar ist. Bei der zu behandelnden Fläche handelt es sich ZoB. um eine senkrechte Wand K, und der Wagen H ist so ausgebildet, daß er es ermöglicht, den Rahmen A längs der Fläche K zu bewegen, z„B. dadurch, daß der Wagen längs des Bodens M gemäß Fig. 5 in Richtung des Pfeils 6 bewegt wird.

Auf dem ersten Rahmen A ist ein weiterer Rahmen B so gelagert, daß er sich gegenüber dem ersten Rahmen gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeils 3 im rechten Winkel zu der Fläche K verschieben läßt. Auf dem verschiebbaren Rahmen B ist ein verstellbarer Rahmen C so gelagert, daß er gegenüber dem verschiebbaren Rahmen B gemäß Figo 1 in Richtung des Pfeils 4 im rechten Winkel zu der Fläche K verstellt werden kann. Ferner ist der Rahmen B mit Einrichtungen G versehen, die es ermöglichen, den verschiebbaren Rahmen B im wesentlichen in einem vorbestimmten Abstand von der Fläche K zu halten.

Auf dem verstellbaren Rahmen C ist ein Werkzeugträger D so gelagert, daß er sich gegenüber dem verstellbaren Rahmen in Richtung des Pfeils 5, d.h. parallel zu der Fläche K verstellen läßt.

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Gemäß Pig. 1 ist der Werkzeugträger D mit einem Spritzkopf 1 versehen, der z.B. dazu dienen kann, Polyurethanschaum innerhalb eines Spritzkegels 2 auf die Fläche K aufzuspritzen.

Weitere Einzelheiten der Vorrichtung werden im folgenden anhand von Fig. 2 und 3 beschrieben.

Der erste Rahmen A weist zwei mit ihm fest verbundene Führungsstangen 11 auf. Auf dem Rahmen A ist der verschiebbare Rahmen B gelagert, zu dem mehrere Führungsteile 20 mit Öffnungen gehören, mit denen die Führungsstangen 11 zusammenarbeiten. Die Führungsstangen und die Führungsteile 20 sind so angeordnet, daß sie es gemeinsam ermöglichen, den verschiebbaren Rahmen B gegenüber dem ersten Rahmen A längs der Führungsstangen 11 in Richtung des Pfeils j5 im rechten Winkel zu der zu behandelnden Fläche K zu verlagern.

Der verschiebbare Rahmen B ist mit einem Druckluftzylinder 21 versehen, der einen nicht dargestellten, mit einem Ende einer Stange 12 verbundenen Kolben enthält. Das andere Ende der Stange 12 ist an dem ersten Rahmen A befestigt.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel gehören zu der bzw. jeder Hinrichtung G zum Aufrechterhalten eines im wesentlichen vorbestimmten Abstandes zwischen dem verschiebbaren Rahmen B und der Wand K eine Rolle 22 und eine Lagergabel 23, die an einer Stange 24 befestigt ist, welche durch mit dem verschiebbaren Rahmen B verbundene Führungsteile 25 ragt, so daß sie in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar ist.

Das entgegengesetzte Ende der Stange 24 trägt einen nicht dargestellten, in einem Hydrozylinder 2.6 gleitend geführten Kolben. Mit Hilfe des Hydrozylinders 2.6 läßt sich der Abstand zwischen der Rolle 22 und dem verschiebbaren Rahmen B nach Bedarf einstellen.

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Der verschiebbare Rahmen B trägt zwei Lager 27, in denen eine Welle 28 um ihre Längsachse frei drehbar gelagert ist. Mit der Welle 28 ist ein Kettenrad 29 drehfest verbunden, über das eine mit einem zweiten Kettenrad 3I zusammenarbeitende Kette 30 läuft«, Das zweite Kettenrad 31 ist auf dem verschiebbaren Rahmen B so gelagert, daß es mittels eines Handrades 32 gedreht werden kann, wenn die Welle 28 gedreht werden soll.

Der verstellbare Rahmen C ist auf dem verschiebbaren Rahmen B so gelagert, daß er sich gegenüber letzterem gemäß Fig. 2 in Richtung des Pfeils 4 im rechten Winkel zu der zu behandelnden Fläche K verstellen läßt. Um ein solches Verstellen des Rahmens C zu ermöglichen, ist mit diesem Rahmen ein Ende einer Gewindespindel 40 starr verbunden, die mit einer auf dem verschiebbaren Rahmen B gelagerten, mittels eines Handrades 34 drehbaren Mutter 33 zusammenarbeitet, so daß man durch Drehen des Handrades 34 den Rahmen C in Richtung des Doppelpfeils 4 verstellen kann.

Der Werkzeugträger D ist auf dem verstellbaren Rahmen C so gelagert, daß er gemäß Fig. 2 in Richtung des Doppelpfeils 5 längs des stehend angeordneten Rahmengliedes 41 verstellbar ist.

Zum Verstellen des Werkzeugträgers D dient gemäß Fig. 3 eine Gewindespindel 4-2, die sich parallel zu dem Rahmenglied 41 erstreckt und auf diesem um ihre Längsachse drehbar gelagert ist. Die Gewindespindel 42 arbeitet mit einer nicht dargestellten, mit dem Werkzeugträger D starr verbundenen Mutter zusammen, so daß beim Drehen der Gewindespindel der Werkzeugträger längs des stehend angeordneten Rahmengliedes 41 verstellt wird. Auf dem oberen Ende der Gewindespindel 42 sitzt ein Kegelritzel 43. An dem verstellbaren Rahmen C ist ein Lager 44 befestigt, in dem ein zweites Kegelritzel 45 drehbar gelagert ist, das mit dem Kegelritzel 43 zusammenarbeitet«, Die Welle 28 weist einen nicht dargestellten Keil auf, der sich über ihre ganze Länge erstreckt und mit dem Kegelritzel 45 so zusammenarbeitet, daß sich letzteres längs der Welle 28 verschieben läßt, und daß es bei jeder beliebigen Stellung längs der Welle durch Drehen der Welle ange-

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trieben werden kann. Diese Anordnung ermöglicht es, den Werkzeugträger D gemäß Fig. 2 in Richtung des Doppelpfeils 5 durch Drehen des Handrades j52 zu verstellen.

Nachstehend ist die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Es sei angenommen, daß die Fläche K z.B. durch Aufspritzen eines Materials, beispielsweise von Polyurethanschaum, behandelt werden soll. Zu diesem Zweck wird zunächst der erste Rahmen A, wie aus der Zeichnung ersichtlich, in einem gewissen Abstand von der Fläche K angeordnet. Dann wird der Rahmen C durch Drehen des Handrades j4 betätigt, um ihn auf die Fläche K zu oder von ihr weg zu bewegen, bis sich die Spritzdüse 1 im richtigen Abstand von der Fläche K befindet. Hierauf wird eine der Rollen 22 mit Hilfe des zugehörigen Hydrozylinders 26 gegen die Fläche K vorgeschoben, bis sie die Fläche berührt. Schließlich wird die gesamte Vorrichtung längs der Fläche gemäß Fig. J5 in Richtung des Doppelpfeils 6 bewegt, z.B. mit Hilfe des Viagens H nach Fig. 1, der zu diesem Zweck auf zu der Fläche K parallelen, nicht dargestellten Schienen laufen kann. Während dieser Bewegung der Vorrichtung wird Material, z.B. Polyurethanschaum, mit Hilfe des Spritzwerkzeugs auf die Fläche K aufgespritzt. Auf diese Weise entsteht auf der Fläche K ein waagerechter Streifen aus aufgespritztem Material. Nach der Fertigstellung dieses Streifens wird das Spritzwerkzeug 1 gemäß Fig«, 2 durch Drehen des Handrades 32 in Richtung des Doppelpfeils 5 in senkrechter Richtung um einen vorbestimmten Betrag verstellt. Dann wird das beschriebene Arbeitsspiel wiederholt, so daß ein zweiter Materialstreifen auf die Fläche K aufgespritzt wird, usw. bis die gesamte Fläche K mit dem Material überzogen ist. Ggf. kann man nacheinander mehrere Materialschichten aufspritzen, bis das Material auf der Fläche K die gewünschte Gesamtdicke erreicht hat.

Während des beschriebenen Versteilens der Vorrichtung längs der Fläche K bleibt die Rolle 22 ständig in Berührung mit der Fläche K, auf der sie abrollt. Die ständige Anlage der Rolle 22 an der Fläche wird durch den Druckluftzylinder 21 gewährleistet, der

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über seinen nicht dargestellten Kolben mit der Stange 12 zusammenarbeitet. Diese Anordnung kommt nach Art einer Druckfeder zur Wirkung, die den verschiebbaren Rahmen B gegen die Fläche K vorspannt» Selbst dann, wenn die Fläche K nicht völlig eben ist, folgt die Rolle 22 allen Unregelmäßigkeiten der Fläche, und daher gewährleistet sie, daß der verschiebbare Rahmen B zusammen mit dem Spritzwerkzeug 1 stets im gewünschten Abstand von der zu behandelnden Fläche K gehalten wird. Natürlich könnte man anstelle des Druckluftzylinders 21, des zugehörigen Kolbens und der Stange 12 auch andere Einrichtungen benutzen, um den verschiebbaren Rahmen B im gewünschten Abstand von der zu behandelnden Fläche K zu halten. Beispielsweise könnte man alternativ Detektoren, z.B. elektronische, fluidische oder akustische Detektoren, vorsehen, um den Abstand zwischen dem Rahmen B und der Fläche K zu messen, wobei die erzeugten Signale dazu dienen, die Stellung des Rahmens B gegenüber der Fläche K so zu korrigieren, daß der Rahmen stets in einem vorbestimmten Abstand von der Fläche gehalten wird.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei Rollen 22 vorhanden· Während eines Spritzvorgangs wird vorzugsweise nur eine der beiden Rollen, und zwar die dem Spritzkegel 2 vorauseilende, in Berührung mit der Fläche K gehalten, während die andere Rolle außer Berührung mit der Fläche bleibt, wie es in Fig· 3 gezeigt ist. Hierdurch wird die Gefahr des Aufspritzens von Material auf die Rollen erheblich verringert. Natürlich würde es auch möglich sein, beide Rollen 22 während einer Behandlung der Fläche K gleichzeitig in Berührung mit der Fläche zu halten, doch ist es insbesondere bei Spritzarbeiten vorzuziehen, nur eine Rolle zu benutzen.

Patentansprüche; 609852/ 1031

Claims

1A-47 645 PATENTANSPRÜCHE

1· Vorrichtung zum Behandeln einer Fläche, gekennzeichnet durch einen ersten, längs der zu behandelnden Fläche (K) bewegbaren Rahmen (A), einen auf dem ersten Rahmen gelagerten, in einer zu der zu behandelnden Fläche rechtwinkligen Richtung (jj) verschiebbaren Rahmen (B), einen auf dem verschiebbaren Rahmen gelagerten, ihm gegenüber in einer zu der zu behandelnden Fläche rechtwinkligen Richtung (4) verstellbaren Rahmen, einen durch den verstellbaren Rahmen unterstützten Werkzeugträger (D) und eine Einrichtung (G), die geeignet ist, den verschiebbaren Rahmen im wesentlichen in einem vorbestimmten Abstand von der zu behandelnden Fläche zu halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (D) auf dem verstellbaren Rahmen (C) so gelagert ist, daß er sich ihm gegenüber in einer zu der zu behandelnden Fläche (K) parallelen Richtung (5) verstellen läßt.'

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung (G), die geeignet ist, den verschiebbaren Rahmen (B) im wesentlichen in einem vorbestimmten Abstand von der zu behandelnden Fläche (K) zu halten, eine mit der Fläche zusammenarbeitende, ihr folgende Einrichtung (22) gehört, die von dem verschiebbaren Rahmen getragen wird und mit zwischen dem ersten Rahmen (A) und dem verschiebbaren Rahmen angeordneten Einstelleinrichtungen (12, 21) zusammenarbeitet«

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu der mit der zu behandelnden Fläche (K) zusammenarbeitenden, ihr folgenden Einrichtung (G) eine Rolle (22), ein Fuß oder dgl_o gehört, die bzw. der geeignet ist, in Berührung mit der Fläche gehalten zu werden.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtungen (12, 21) zwischen dem ersten Rahmen (A) und dem verschiebbaren Rahmen (B) angeordnet und geeignet sind, den verschiebbaren Rahmen gegen die zu behandelnde Fläche (K) vorzuspannen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Rahmen (B) zwei mit der zu behandelnden Fläche (K) zusammenarbeitende, ihr folgende Einrichtungen (G) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden der zu behandelnden Fläche (K) folgenden Einrichtungen (G) auf dem verschiebbaren Rahmen (B) so gelagert sind, daß sich nach Bedarf die eine oder die andere Einrichtung zur Anlage an der Fläche bringen läßt«,

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