DE3148196A1

DE3148196A1 - Verfahren und vorrichtung zur verwendung bei oberflaechenbehandlung von gegenstaenden

Info

Publication number: DE3148196A1
Application number: DE19813148196
Authority: DE
Inventors: Ake 46143 Trollhättan Carlsson; Hans Erik 44080 Henan Nilsson
Original assignee: Infrarodteknik AB
Current assignee: Infrarodteknik AB
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1981-12-05
Publication date: 1982-08-05
Anticipated expiration: 2001-12-06
Also published as: CA1191024A; IT1147193B; IT8183506A0; FR2495964B1; GB2091858B; GB2091858A; FR2495964A1; DE3148196C2; US4416068A; DE3148196C3

Description

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Patentanwälte Dipl.-Ing. W- Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem

6000 Frankfurt / Main Staufenstraße

Anm.: Infrarödteknik AB Regementsgatan 39 S-462 00 Vänersborg (Schweden)

Bezeichnung:Verfahren und Vorrichtung zur Verwendung bei Oberflächenbehandlung von Gegenständen.

VERFÄHREN UND VORRICHTUNG ZUR VERWENDUNG BEI OBERFLÄCHENBEHANDLUNG VON GEGENSTÄNDEN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens,insbesondere bei der Reparatur von Autoblechschäden.

Bei der Reparatur von Autoblechschäden wird das geschädigte Karosserieblech wieder in die Originalförm zurückgebogen, ausgebeult oder durch neue eingeschweisste Teile ersetzt. Anschliessend ist die Reparaturstelle zu spachteln und zu schleifen, um gleichmässige Oberflächen zu erzielen, wonach Grundlack, Zwischenlack und/oder Decklack aufgetragen werden. Diese Oberflächenbehandlung lässt sich durch Erwärmen beschleunigen. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung, das bzw. die die Wärmebehandlung des reparierten Schadens in ein und derselben Kabine gestattet, in der alle Arbeit ausgeführt wird, ohne die Karosserie zu verschiedenen Arbeitsplätzen für Grobschleifen, Grundieren, Spachteln, Feinschleifen, Decklackspritzen etc. überführen zu müssen.

Das bevorzugte Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist somit die Behandlung von Autoblechschäden, wobei zunächst Deformationen ausgebeult und anschliessend wie vorstehendgenannt behandelt werden. Nach jeder Materialauftragung soll der behandelte Gegenstand aus vorstehend genannten Gründen erwärmt werden.

Es ist durch herkömliche Technik zur Oberflächenbehandlung bereits bekannt, Konvektions- oder Wärmestrahlungsöfen zur Beschleunigung des Trocknungs- und Härtungsverlaufes des Flächenbehandlungsmateriales zu verwenden. Hierbei hält man gewöhnlich die Ofentemperatur auf einem möglichst niedrigen

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Niveau, um Uberhitzungen von temperaturempfindlichem Material zu vermeiden, was relativ lange Ofenzeiten mit sich führt.

Dies bedeutet eine Verlängerung der Wärmebehandlung und

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damit Zeitvergeudung. Weiterhin bedingt die Überführung von einer Arbeitsoperation zur nächsten, d.h. von einem Arbeitsplatz zum anderen, eine wesentliche Verlängerung der ingesamt verwendeten Arbeitszeit.

Bei den bekannten Konvektions- oder Wärmestrahlungsöfen hat die Wärmebehandlung von Autos 15-60 Minuten lang und bei niedriger Temperatur zu erfolgen, um genannte

Uberhitzungen von empfindlichem Material zu vermeiden. Insbesondere Wagendach, Motorhaube und Gepäckraumklappe sind relativ leicht zu erhitzen und auf der gewünschten Temperatur zu halten, wogegen Türen und andere Wagenteile mit grösserer Blechstärke einen wesentlichen höheren Wärmebedarf und daher einen langsameren Temperaturanstieg haben als die zuerst genannten Teile. Gegenüber diesem Hintergrund hat die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Flächenbehandlung von in erster Linie Autos u.dgl. vorzuschlagen, die Transporte der Autos od.dgl. zwischen auf einander folgenden Arbeitsschritten hinfällig machen und es ermöglichen, Vorbehandlung, Flächenbelegung und darauf folgende individuelle Wärmebehandlungen nacheinander folgend mit minimalen Energie- und Zeitverbrauch durchzuführen.

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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in Übereinstimmung mit den in den Patentansprüchen angegebenen Kennzeichen.

Die Erfindung ermöglicht z.B. die Reparatur von Autoblechschäden durch Verwendung einer speziell ausgeführten und eingerichteten Kabine mit einer Arbeitsbühne für an der Oberfläche zu behandelnden Wagen o.dgl. Die Kabine hat eine abgestimmte Entlüftung zur Ableitung von bei den Arbeitsvorhängen entwickeltem Staub, Dampf, Gas usw. Es ist ein Portal vorgesehen, das über ein Auto od.dgl. gefahren oder traversiert wird, um dieses durch z.B. Wärmestrahlung wunschgemäss zu erwärmen, um Trocknen und Härten bei der Reparatur verwendeten Spachtel und Farbmateriales zu

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beschleunigen. Die Strahlung wird entsprechend gesteuert, beispielsweise durch einen Computer, um das gewünschte Trocknungs- bzw. Härtungsgebnis in kürzestmöglicher Zeit zu erzielen, ohne Wärmeenergie unnötig zu verschwenden. Anschliessend wird das Portal wieder zurück zu einem Abstellplatz gefahren, wodurch es weiteren Arbeiten nicht störend im Wege steht.

Die Erfindung bezieht sich auch auf die Entwicklung und Anpassung des Portals, das u.a. eine gesteuerte Zufuhr von Wärmestrahlung in gezielter und wirkungsvoller Weise gestattet. Entsprechende Kennzeichen gehen aus den Vorrichtungsansprüchen hervor.

Durch Verwendung einer abgestimmten Entlüftung werden Feuer- und Explosionsgefahr sowie Verunreinigung infolge von Lösungsmitteldämpfen u.dgl. bzw. SchleifPartikeln und anderem Staub eliminiert.

Die Regelung der Energieversorgung der Strahlelemente ermöglicht, die gewünschte Wärmeenergie genau auf zu dosieren teils in der Zeit und teils um entweder nur gewisse Zonen oder aber den ganzen Wagen mit Wärme zu behandeln. Position und/oder Richtung der Strahler können einstellbar sein, und es werden Reflektionsvorrxchtungen vorgeschlagen, um die Strahlung auch auf solche Teile der Karosserie richten zu können, die einer direkten Bestrahlung nicht in ausreichendem Ausmass zugänglich sind.

Die Erfindung, vorteilhafte Ausführungsformen derselben und hierdurch erzielte Vorteile seien nun an Hand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die eine bevorzugte Ausführungsform zeigen, ohne die Erfindung jedoch auf dieselbe zu beschränken. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemässen Behandlunqskabine;

Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung, wobei jedoch die Kabine Zum Betrachter geöffnet ist, um auch das Innere

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derselben und einen darin aufgestellten Wagen zu zeigen; Fig. 3 einen Querschnitt durch die Kabine mit dem Portal in Abstellposition;

Fig. 4 von innen gesehen die geschlossenen Türen und den hinteren Laufsteg in Arbeitsstellung; Fig. 5 einen verkürzten Grundriss der Kabine mit abgestelltem Portal;

Fig. 6 den Gegenstand der Fig. 5 mit dem Portal in einer Arbeitsstellung;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die in Fig. 2 dargestellte Kabine;

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des Portals; Fig. 9 einen senkrechten Schnitt durch Kabine und Portal unter Andeutung der Luftströme;

Fig. 10 einen Teil eines typischen Querschnittes durch eine Wagentür;

Fig. 11 einen senkrechten Schnitt durch das Portal und die Übertragung der Strahlungsenergie auf eine Karosserie; Fig. 12 und 13 perspektivische Darstellungen eines abgewandelten Portals, worin die unteren Portalpartien schwenkbar gegenüber den oberen angebracht sind; Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie 14 - 14 in Fig. 13, der "die schwenkbare Verbindung nach Fig. 12 illustriert und Fig. 15 ein Diagramm, das den Temperaturbedarf bei Einsatz der vorliegenden Erfindung bzw. bei vorbekannten Verfahren darstellt.

Bei der Reparatur eines Autoblechschadens wird die Schadenstelle zunächst ausgebeult und die verbleibenden kleinen Beulen oder Vorsprünge werden mit Spachtelmasse ausgefüllt. Dieses Material ist zunächst formbar und zur Verfestigung oder Härtung ist eine gewisse Zeit und Temperatur erforderlich, bevor die Lackierung etc. erfolgen können. Das Trocknen bzw. Härten kann.durch Wärmezufuhr beschleunigt werden, was erfindungsgemäss durch gesteuerte IR-Strahlung erfolgt. Erfindungsgemäss wird die IR-Strahlung auf die

oder gesteuert
aktuellen Flächen beschränkt/, wogegen andere Teile der Wa-

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genoberflache keiner Strahlung ausgesetzt werden, was Energie spart. Für diesen Zweck enthält die Anlage ein Portal 19, welches in Längsrichtung der Kabine verfahrbar ist und gruppenweise zusammengefasste sowie individuell gesteuerte IR-Strahler enthält, deren Energiezufuhr selektiv erfolgt, um die gewünschte Strahlungsmenge auf den Blechschaden beim Traversieren des Portals über das Auto zu richten.

Das Portal 19 ist so konstruiert, dass der Energiefluss zu und damit der Temperaturverlauf bei den

verschiedenen Teilen der Karosserie B jeweils etwa derselbe wird, unabhängig davon, wo der reparierte Schaden liegt. Die Strahler 18 des Portals sitzen an den Innenwänden desselben und können aus Infrarot-Lampen mit geeigneten Reflektoren bestehen. Weiterhin hat das Portal Kanäle, die Ventilationsluft von einem Geläseeinlass 20 den Strahlern zuführen. Die Strahler sitzen in horizontalen Gruppen oder Reihen mit Serien von Einzelelementen in jeder Gruppe. Diese Strahler können getrennt, gruppenweise oder individuell gespeisst werden. Das Portal ist hauptsächlich so konzipiert, dass es in etwa gleichmässigen Abstand vom Profil des Karosseriekörpers B auf der Plattform 8 hat.

Die -Portalkonstruktion umfasst zwei Seitenteile 22 und 23 deren Höhe geringer als die Wagenhöhe ist, sowie zwei Deckenpartien 24 und 25, die in stumpfem Winkel aneinander stossen und jeweils nicht die volle Wagenbreite decken. Die Seiten- und Deckenpartien sind durch zwei dazwischen liegende abgeschrägte Partien 26 und 27 verbunden. Am vorderen und hinteren Ende dieser Partien 22 - 27 sitzen Deflektoren 28, die so verschwenkbar sind, dass sie etwa die Hälfte der Breite des Spaltes 21 zwischen Portal und Wagen B decken. Die Deflektoren 28 erhöhen die Leistungsfähigkeit indem sie Abstrahlungsverluste nach aussen begrenzen. Die unteren Teile der Partien 22 und 23 haben schwenkbare Verlängerungen 22a, 23a, die gestatten, die Strahler 18a derselben näher an die Karosserie zu bringen, falls es erforderlich ist, eine zusätzliche Energiemenge dem oft dickeren Unterteil der Wagenseite zuzuführen.

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Das Portal 19 ist mit einer Antriebsvorrichtung (siehe 29) versehen, indem (nicht dargestellt) Räder auf Schienen 29 a an der Decke, den Wänden oder auf dem bzw. im Boden der Arbeitskabine 1 laufen und ein Verfahren des Portals entlang der auf der Plattform 8 aufgestellten Karosserie B zu ermöglichen. Der Schaltschrank 4 regelt einen Antriebsmotor 29b, der das Portal von der Abstellposition in die aktuelle Arbeitsstellung über der Karosserie bringt, d.h. zur Motorhaube, dem Dach, einer Türe oder anderem Teil des Wagens. Der Schaltschrank schaltet eine geeignete Zahl von Strahlern rechts, links, unterhalb oder oderhalb des Reparaturobjekts im Portal ein, so dass die Verteilung in der Zeit der Bestrahlungszeit und -intensität zur gewünschten Wärnebehandlung an der gewünschten Stelle führen. Abschliessend fährt der Schaltschrank 4 das Portal 19 zurück in dessen in Fig. dargestellte Abstellposition.
Das Portal wird im Schnellgang an das Arbeitsfeld heran und dann am Auto od.dgl. mit einer durch den Schaltschrank 4 bestimmte Geschwindigkeit entlanggeführt.

Wenn beispielsweise die Türe des Wagens oder eine andere grössere Fläche desselben nachzubesseren ist, kann der in Fahrrichtung erste Strahler 18 eingeschaltet werden, kurz bevor das Portal 19 zur aktuellen Türe o.dgl. gelangt. Anschliessend werden nach und nach sämtliche Strahler entsprechend der Fahrbewegung des Portals entlang dem Auto eingeschaltet. Anschliessend werden die Strahler wieder ausgeschaltet, so bald sie die zu behandelnde Oberfläche in Fahrrichtung verlassen. Die Rückführung des Portals zur Abstellfläche kann sehr rasch und mit ausgeschalteten Strahlern erfolgen, was aber auch mit eingeschalteten Strahlern und bei geringerer Geschwindigkeit und in umgekehrter Schaltfolge erfolgen

kann, um eine weitere komplettierende Wärmebehandlung zu erhalten.

Das Portal kann auch dahingehend programmiert werden, dass eine kleine Zone ohne Verfahren des Portals behandelt wird. Hierbei wird das Portal 19 von der Abstellfläche in die vorgegebene Position über die Karosserie verfahren, z.B. zum Motor, Gepäckraum, eine Türe oder anderen

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Stelle, wonach die erforderliche Zahl von Strahlen rechts, links, oben, unten usw. für die gewünschte Zeit und mit der erforderlichen Strahlungsintensität in der Zeit für die gewünschte Oberflächenbehandlung eingeschaltet wird, wonach das Portal wieder zurückfährt.

Die Kabine 1 und das Portal 19 werden vor, während und nach dem Wärmebehandlungsprozess belüftet. Vorzugsweise wj.rd Luft durch die Kabine umgewälzt, indem die Ansaugöffnung 5 mit dem Ausgang* eines Gebläses und das Gebläse 6 mit der Ansaugöffnung eines zweiten Gebläses verbunden werden. Einstellbare Leitbleche 51 liegen unter der Ansaugöffnung 5, um die gewünschte Verteilung der Luft durch die Kabine sicherzustellen und die Geräuschentwicklung zu begrenzen. '■

Wie in Fig. 2 dargestellt, richtet der Lufteinlass 5 komprimierte Luft durch die Decke der Kabine 1, die als Beruhigungskammer 47 zwischen gegenüberliegenden Wänden ausgeführt ist. Die Unterseite der Beruhigungskammer 47 hat die Form eines Netzes oder Gitters 48 mit einem geeigneten Filtermedium 49, um das Eindringen von Fremdstoffen in den Arbeitsraum der Kabine zu verhindern. Die Arbeitsfläche 7 der Kabine ist ebenfalls gitterförmig 52 und ermöglicht Luftabzug nach unten durch den Boden. Ein passendes Filtermedium 53 sitzt unter den Boden zum Auffangen von Verunreinigungen, damit diese nicht in den Abzug gelangen. Wie bei 52' angedeutet, können Bodensektionen 52 entfernt und damit die Filter 53 zwecks Erneuerung oder Reinigung erreichbar gemacht werden.

Für die Strömung vom Einlass 5 zu Auslass 6 ist ein zusätzliches Leitsystem 56 ausserhalb der Kabine 1 angebracht und mit Saugöffnungen 57 und 58 versehen, um zusätzliche Luft zuzuführen bzw. abzuleiten, vorzugsweise zur Beseitigung von Luftverunreinigungen. Es zubemerken, dass die Luftöffnungen in der Mitte der Fensterwände der Kabine sitzen, die visuelle Kommunikation zwischen Arbeitern in der Kabine und Personal ausserhalb derselben ermöglichen. Der Luftstrom der

Gebläse am Einlass 5 und Auslass 6 sowie derjenige durch das Hilfssystem 56 werden,so gewählt, dass man eine laminare Luftströmung aus dem Gitter 48 zu den Bodensektionen 52 erhält, um Luftturbulenzen zu vermeiden, die die erfolgende Behandlung der Karosserie in der Kabine ungünstig beeinflussen könnten.

Die Ventilationsluft strömt auch durch das Portal 1-9., wodurch die IR-Strahler und andere Heizkörper vor Lack, Lacklösungsmitteln und Lackdämpfen geschützt werden, die während des Trocknens bzw. Härtens entweichen. Dies verhindert direkte Beührung mit den Strahlern, was ansonsten zu Explosionsgefahr führen könnte.

Fig. 8 zeigt eine bevorzugte Ausfuhrungsform, worin das Portal 19 mit den IR-Strahlern und/oder Heizkörpern und Luftdüsen über einen Wagen durch den Antriebsmotor 29b verfahren wird. Ventilationsluft wird vom offenen Boden der Beruhigungskammer 47 durch ein Filter 43 dem Einlass 20 des Portals zugeführt. Wie in Fig. 9 durch Pfeile 44 angegeben, streicht die Luft an den IR-Strahlern und/oder Heizkörpern 18 entlang und entweicht durch Düsen oder Schlitze 17 zwischen den Strahlern 18 in laminarer Strömung (Pfeile 45) zur Karosserie B. Im Luftversorgungskanal 20 zum Portal sitzt ein Gebläse 46 zur Erzeugung der laminaren Strömung zwischen den Reflektoren 32 während des Einbrennens.

Nach Beendigung des Einbrennens fährt das Portal zurück in die Nische 39, die durch Luft vom Einlass 5 ventiliert wird und unter geringem Überdruck gegenüber der Kabine steht. Auf diese Weise gelangt Luft aus der Abstellnische 39 in die Kabine durch besonders ausgeführte Schlitze, was verhindert, dass Lack, Lösungsmittel und Lösungsmitteldämpfe zum Portal gelangen, wenn in der Kabine geschliffen, gespachtelt bzw. gespritzt wird oder ein abschliessendes Trocknen erfolgt. Während solchen Arbeiten wird ein vorgegebener Luftstrom der Abstellnische 39 zugeführt und dringt

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durch den das Portal umgebenden Spalt aus, wodurch keine Dämpfe in diesen Raum eindringen können. Es wäre zu bemerken, dass die Stirnwand der Kabine die Abstellnische 39 sowohl innen als auch aussen dicht umgibt, so dass die Reflektoren nicht dem Arbeitsraum in der Kabine ausgesetzt werden, wenn das Portal abgestellt ist. Man kann ausserdem entsprechende Abdeckungen an dieser Stirnwand anbringen.

Wenn sich das Portal 19, wie in Fig. 2 dargestellt, in der Abstellnische 39 befindet, wird aus der Beruhigungskammer auch dem Kanal 20 im Portal Luft zugeführt. Dies stellt einen Luftstrom aus dem Portal sicher, so dass Lack und Lösungsmittel bzw. Lösungsmitteldämpfe, wie auch Staub nicht in das Portal beim Schleifen, Spachteln und Spritzen eindringen können. Die Ventilationsluft vom Portal wird auch durch besonderers ausgeführte Schlitze aus der Abstellnische abgeleitet, wodurch Farbe oder Lack, Lösungsmittel oder Lösungsmitteldämpfe das Portal 19 beim Schleifen, Spachteln oder Spritzen nicht erreichen können. Dies unterdrückt Explosionsgefahr bei Einschaltung der IR-Strahler oder Heizkörper.

Der Schaltschrank 4 enhält ein vorgegebenes Programm zur Einstellung des Leitbleches 51 und Ein- und Ausschalten des Ventilationssystems sowie zum Schalten der Strahler in den verschiedenen Teilen des tunnelförmigen Portals. Ausserdem gestattet er eine Steuerung der Strahler bezüglich Intensität und Dauer zwischen den höchsten und niedrigsten zulässigen Temperaturen, sowie bezüglich der Länge der Wärmebehandlung. Man kan auch von Hand in die Programmsteuerung der Einheit eingreifen.

Fig. 15 zeigt in Diagrammform diese Temperaturgrenzen zum Vorhärten von Farbe auf einer Automobil-Karosserie. Die Abszisse dieser Figur repräsentiert die Wärmebehandlungszeit (t), wogegen die Ordinate die zulässige Temperatur (T) darstellt. Die Kurve 110 zeigt die höchstzulässige Temperatur für eine spezifische Qualität, um kein zu hartes Ein-

brennen mit der Gefahr der Blasenbildung oder Porenbildung zu erhalten. Die untere Kurve 111 zeigt die Mindesttemperatur, die erforderlich ist, um eine Mindest-Wärmemenge zuzuführen, um die Farbe überhaupt einzubrennen.

Nach vorliegender Erfindung sollte die Zeit/Temperatur-Realation einer Kurve nach 112 folgen, was bedeutet, dass die Behandlung in einer relativ kurzen Zeit bei entsprechend hoher Temperatur ausgeführt wird. Die Kurve 113 illustriert einen herkömlichen IR-Trockenprozess, und die Kurve 114 illustriert einen Trockenprozess in einem Konvektionsofen.

Es ist einleuchtend und wohlbekannt, dass der Zeitaufwand in beiden Fällen beträchlich ist, und auch wenn man die Temperatur auf einem mittleren Stand hält, ist der gesamte Wärmeverbrauch erheblich. Da jede Reparaturarbeit mehrere nacheinander folgende Arbeitsschritte fordert, denen sich ein Trocknungszyklus anschliesst, wird die gesamte Reparatur Zeitaufwendig und dadurch teuer. Vergleichsweise sei erwähnt, dass die herkömmliche Trockungszeit 15 bis 60 min beträgt. Erfindungsgemass ist es indessen möglich, dasselbe Ergebnis mit einer Wärmebehandlung von weniger als 4 min, gewöhnlich 1-2 min zu erzielen. Bei einer Reparaturarbeit ist es nicht erforderlich, die aufgebrachte Farbe völlig zu trocknen oder einzubrennen, sondern nur, den Trockevorgang durch rasches Abtreiben der Lösungsmittel zu beschleunigen und den Härtungsprozess so einzuleiten, dass das nächste Arbeitsmoment folgen kann. Weiterhin gestattet die Diffusion von Restwärme ein Vordringen in verborgene Zonen der Karosserie und des Chassis, um die erforderliche Wärmebehandlung zu komplettieren.

Bei Arbeiten im oberen Temperaturbereich nach Kurve 112 ist es erforderlich, die Strahler so zu positionieren, dass es in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit möglich ist, ein homogenes Erhitzen der verschiedenen Oberflächen unabhängig von deren Lage in Relation zum Träger der Strahler zu gewährleisten.

Wie oben bereits erwähnt, ist es in erster Linie die Relation zwischen Wagendach und Motorhaube/Kofferraumdeckel und der Decke der Kabine, die die grossten Schwierigkeiten bezüglich der Erreichung einer gleichmässigen Temperaturverteilung bereitet. Eine korrekte Ausführung, die für die Behandlung von Kraftwagen zweckdienlich sein dürfte, zeigt Fig. 11. Die Motorhaube 15 des PWKs B ist herkömmlicher Art und niedriger als das Wagendach 17. Dasselbe gilt für den Kofferraumdeckel. Es ist deshalb wünschenswert, die Portalkonstruktion derart auszuführen, dass der Energiefluss zu verschiedenen Teilen des Karosseriekörpers approximativ derselbe ist. Die beiden abgeschrägten Partien 26 und 27 sind so angebracht und bemessen, dass sie jeweils für sich wenigstens die Hälfte der Breite der Motorhaube 15 bestrahlen. Trotz ihrer ziemlich niedrigen Anbringung unterhalb der Deckenpartien 24 und 25 erreicht man ausreichende Abstrahlung von den beiden Deckenpartien 24 und 25 sowie den abgeschrägten Partien 26 und 27.

Da nur selten die Aufgabe darin besteht, die gesamte Karosserie zu behandeln, sind die Strahler 18, 18a und die verschiedenen Partien 22 - 27 mit dem vorprogrammierten Schaltschrank 4 verbunden, der die Strahlungsquellen für eine gegebene Arbeit steuert. Wie oben bereits im Zusammenhang mit den Verlängerungen 22a und 23a erwähnt, kann es notwendig werden, Massnahmen für unterschiedliche Strahlungsstärke an verschiedenen Teilen zu ergreifen. Beispielsweise können geräuschdämpfende Verkleidungen innen an den Wagentüren es erforderlich machen, eine zusätzliche Wärmemenge von den Seitenpartien 22, 23 im Vergleich zu den Deckenpartien 24 und 25 zuzuführen. Die Strahlungszeit und -Intensität ist auf das für die Oberflächenbehandlung verwendete .Material abzustimmen. Die Reflektoren sind so konstruiert, dass sie die ausgesandten Strahlen auf ein gegebenes Feld verteilen. Die Reflektoren können beispielsweise elliptisch, parabolisch oder mit anderer Form ausgeführt sein, um die gewünschte Energieverteilung zu erzielen.

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Fig. 10 ist ein schematischer Querschnitt durch ein Seitenteil einer Fahrzeugwand 30 mit einer Tür 31. Die vier IR-Strahler 18 sind in Reflektoren 32 angebracht, deren Formgebung eine gewisse Strahlenbündelung ergibt, bzw. elliptisch. Bei der Behandlung der Fahrzeugwand 30 wird das Portal 19 mit durch den Schaltschrank 4 vorgegebener Geschwindigkeit am Fahrzeug entlang verfahren. Nach Ausbeulung, Reparatur und Spritzen der Türe 31 wird der· erste IR-Strahler 18 kurs bevor das Portal 19 die Tür erreicht eingeschaltet und anschliessend die darauf folgenden Strahler nach Massgabe der Vorschubgeschwindigkeit. Die Strahler werden anschliessend in derselben Reihenfolge ausgeschaltet, mit der sie das entgegengesetzte Türende passieren. Die Endstellung des Portals ist mit gestrichelten Linien bei 33 angedeutet.

Um die Behandlung der unteren Zonen der Front und des Hecks der Karosserie B zu erleichtern, werden Reflektoren beiderseits der Plattform 8 angebracht. Am vorderen Ende sitzt ein Reflektor 61, bzw. eine poliertes Aluminiumblech, untergebracht in einem senkrechten Schlitz 62 im Laufsteg 7 unmittelbar vor der Hebebühne 8. Der Reflektor hat zweckmässigerweise einen (nicht dargestellten) Handgriff, um ihn leicht aus seinem Gehäuse 62 in die mit gestrichelten Linien dargestellte Position, hier mit etwa 30 Neigung, zu bringen. Wenn die Hebebühne 8 sich in Höhe des Bodens 7 befindet, wie dies bei der Wärmebehandlung der Fall ist, reflektiert der Reflektor 61 die Strahlungsenergie direkt vor der Karosserie B zurück zum Unterteil der Karosseriefront. Während des Ausbeulens und Spritzens wird der Reflektor wieder zurück in sein Gehäuse 62 gebracht und zweckdienliche Abdichtmittel darüber vorgesehen, damit kein Schmutz und keine Dämpfe den Reflektor im Gehäuse verschmutzen.

Am hinteren Ende der Plattform 8 ist ein ähnlicher Reflektor 64 an den Eingangstüren der Kabine montiert. Bei der vor-

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liegenden Ausführungsform ist jeweils ein getrenntes Reflektorelement 64 an jedem Türflügel angebracht. Wie in Fig. 4 und 7 dargestellt sitzt der Reflektor an einer an der Tür 3 verschwenkbaren Verstrebung 65. Diese einerseits an der Türen andererseits oben an Reflektor 64 angelenkte Verstrebung 65 gestattet es, den Reflektor 64 gegen die Tür anzulegen, wie gestrichtelt dargestellt, wobei eine Konsole 66 den Reflektor 64 an der Tür festhält. In der mit .ausgezogenen Linies in Fig. 7 dargestellten ausgefällten Stellung wird die Unterkante des Reflektors 64 von den Sektionen 97 neben dem Rückende der Plattform 8 aufgenommen. Die Funktion des Reflektor 64 gleicht der des Reflektor 61, d.h. Reflektieren der hinter dem Wagenheck passierenden Wärmestrahlung zurück zum unteren Teil des Wagenhecks.

Eine alternative Form des Portals ist in Fig. 12, 13 und dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ähneln die Portalpartien 122 - 127 den oben im Zusammenhang mit Fig. 8 beschriebenen Partien 22 - 27. Indessen sind bei dieser Ausführungsform die Partien 123 und 123a verschwenkbar um eines senkrechte Achse gegenüber der Partie 127 angebracht, wie auch die Partien 122 und 122a gegenüber der Partie 126 verschwenkbar sind. Wie in Fig. 12 dargestellt können die unteren Partien so gedreht werden, dass sie ein direkte Strahlung auf die Front und das Heck der Karosserie B richten, wenn das Portal über die Karosserie verfahren wird. Die Schwenkbewegung der unteren Partien des Portals kann durch herkömmliche Servomotormechanismen über den Schaltschrank 4 so gesteuert werden, dass die unteren Partien der Front der Karosserie B zugewandt werden, wenn sich das Portal auf die Plattform zu bewegt, wonach sie parallel zur Karosserie verschwenkt werden, solange das Portal an der Karosserie entlang fährt, wonach sie schliesslich dem Heck des Wagens zugewandt, werden, wenn das Portal die Karosserie verlässt. Wie in Fig. 13 und 14 dargestellt, ist die schwenkbare Verbindung zwischen den unteren und oberen Partien durch ein Lager 130 verwirklicht, welches eine

Öffnung 131 aufweist, um Luft zwischen den Partien udn eine Leiter 132 durchführen zu können. Der Leiter 132 gestattet die Steuerung der Einschaltung und Intensität der IR-Strahler, wie oben in Zusammenhang mit dem Portal 19 bereits beschriben, und die Luftdurchführung 131 ist vorgesehen, um eine Ventilation um die Reflektoren in der unteren Partie zugestatten, wie sie auch bei den Reflektoren im Portal 19 vergesehen ist. - . ■

Das Programm für den Schaltschrank 4 wird vorzugsweise so aufgebaut, dass der Bedienungsman aus einem gegebenen Satz von z.B. 99 Wagenmodellen ein Programm auswählt und dieses dann entsprechend so abstimmt, dass das gewählte Modell wunschgemäss behandelt wird. Ausserdem sind individuelle Steuerung vorgesehen, um besondere zu behandelnde Zonen der Kaxosserie auszuwählen, d.h. der Bedienungsman wählt einfach den aktuellen Teil der Karosserie aus, der repariert wurde und beschränkt die Behandlung auf den aktuellen besonderen Karosserieteil, wodurch keine unnötige Wärmebehandlung unbeschädigter Karosserieteile erfolgt. Zweckmassige Verriegelungen sind vorgesehen, um zu gewährleisten, das Personal sich ausserhalb des Trahlungsbereich.es der IR-Strahlung befindet, wenn das Portal eingeschaltet und über die Karosserie verfahren wird, wobei der Vorschub des Portals exakt so gesteuert wird, dass die selektive Einschaltung der IR-Strahler für die Behandlung der gewünsch-· ten Teile der Automobilkarosserie auf der Plattform wirksam wird. Zweckmässige (nicht dargestellt) Führungen gewährleisten, dass der Wagen genau auf der Plattform positioniert ist. Verschmutzungssensoren können angebracht werden, um sicherzustellen, dass die Dämpfe von Lösungsmitteln und anderen Behandlungsmaterialen reslos aus der Kabine abgesaugt sind, bevor die Strahler eingeschaltet werden.
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Die dargestellte Ausführungsform zeigt eine einzelne Kabine mit einer Abstellfläche für das Portal am einen Ende. Es

liegt im Rahmen der Erfindung, dass ein und derselbe Portal auch für zwei Kabinen verwendbar ist, die stirnseitig aneinanderstossen wobei die Abstellfläche für das Portal im Zwischenraum zwischen den beiden Kabinen liegt. Auf diese Weise kann das Portal zur Wärmebehandlung von Karosserien in der einen Kabine verwendet werden, während man in der anderen Kabine andere Arbeiten durchführt und umgekehrt. Mit zweckmässiger Abwandlung kann ein und.dasselbe Portal auch für den Einsatz in mehr als zwei Kabinen konzipiert werden.

Obgleich besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier illustriert und beschrieben wurden, ist damit nicht beabsichtlicht, die Erfindung auf solche Beschreibungen zu begrenzen. Viel mehr können Abänderungen und Modifikationen hierin im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche vorgenommen werden.

Claims

Λ PATENTANSPRÜCHE

11 Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, insbesondere Autos, wobei ein Gegenstand in einer Kabine aufgestellt, Ventilationsmedium der Kabine zugeführt und von derselben abgeleitet wird, um die Kabine zu durchströmen, und wobei Behandlungsmaterial dem genannten Gegenstand zugeführt wird, während sich dieser in der Kabine befindet, dadurch gekennzeichnet,dass ein Energieüberführungsportal, insbesondere ein Wärmebehandlungsportal, an dem Gegenstand entlang gefahren wird, während sich dieser in der Kabine befindet, um aufgetragenes Material zu behandeln, dass vom Portal Ventilationsmedium dem Gegenstand während dieser Behandlung zwecks Ableitung von z.B. Lösungsmitteldämpfen zugeführt wird, dass danach jedes weitere Behandlungsmaterial auf den Gegenstand aufgetragen und eine ähnliche Behandlung jedes weiteren Behandlungsmittels durchgeführt wird, so lange sich der Gegenstand * noch in der Kabine befindet, sowie dass alle zum Ober- | flächenbehandlungsverfahren gehörende Arbeitsmomente in der «i Kabine ausgeführt werden; wobei der Gegenstand horizontal fixiert und vorzugsweise vertikal verstellbar angeordnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennze ichnet, das s die Kabine ventiliert wird durch einen Zufluss von Ventilationsmedium durch die gesamte Deckenfläche und Abfluss durch den Kabinenboden, und dass ein Teil dieses Flusses durch das Portal geleitet wird, vorzugsweise auf eine solche Weise und in einer solchen Menge, dass die laminare Kolbenströmung des Mediums durch die Kabine aufrechterhalten wird, wenn sich das Portal in Arbeitsstellung in der Kabine befindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch g ek-ennzeichnet, dass die Energieüberführung * durch Wärme erfolgt, und dass die Wärmeintensität beim If Fahren des Portals am Gegenstand entlang gesteuert wird, V

um teils Wärmebehandlung auf diejenigen Teile zu begrenzen, auf die Behandlungsmaterial· aufgetragen wurde, und teils im Hinblick auf das Behandlungsmaterial·.
4. Verfahren nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, das s die Warmestrahlungsintensität an der Fiäche des zu behandelnden Gegenstandes bestimmt wird durch die Wahl· des Abstandes der einzeinen Strahl·- el·emente und deren Einrichtung im Verhältnis zu genannter Fläche und/oder durch Reflektion gegen genannte Fläche.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der obigen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Portal während der Vorbehandiung des Gegenstandes und beim Auftragen des genannten Behandiungsmateriais in eine Abstellposition gebracht und das Ventilationsmedium zum Schutz des Portals gegen Verschmutzung während der Vorbehandlung und beim Auftragen des Behand- ^ngsmateriais ausgenützt wird.
6. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorstehenden Patentansprüche für die Fiächenbehand^ng eines Gegenstandes in einer Kabine, vorzugsweise eines Autos, dadurch gekennzeichne t, d a s s in der Kabine (1) ein fahrbares Portal·

(19) angeordnet ist, weiches Heizkörper (18) aufweist, dass die Heizkörper in Gruppen von einem oder mehreren Eiementen mit getrennter Energieversorgung angeordnet sind, dass die Kabine Positioniereiemente zur Anbringung des Gegenstandes (B) an einem bestimmten Piatz in der Kabine enthäit, dass die Anordnung eine Abste^^ache (39) aufweist, auf der das Portal· mit ausgeschaiteten Heizkörpern abgesteilbar ist, dass eine Antriebsvorrichtung (29) zum Traversieren des genannten Portals (19) von der Abstellfläche (39) zur und/oder entlang der genannten Arbeitsfläche sowie zurück zur Abstell·fl·äche (39) vorhanden ist, sowie dass Kontroll- und Regelorgane (4) für den

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genannten Antrieb und für die Regelung der getrennten Energieversorgung der Heizkörper zur Zufuhr von Wärme zu einer ausgewählten Oberfläche des genannten Gegenstandes beim Fahren des Portals vorgesehen sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, dass das Portal (19) einen Tunnel bildet, der in gewissem Ausmass entsprechend dem Profil des Gegenstandes folgt, sowie dass die Heizkörper (18) eine Zahl von Wärmequellen umfassen, die en diesem Tunnel relativ zum Gegenstand gerichtet sitzen, um eine hauptsächlich gleichmässige Erwärmung der Teile des Gegenstandes anzustreben.
8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7 zur Behandlung eines Gegenstandes mit wenigstens zwei etwa horizontalen Flächen in verschiedenen Höhenebenen, dadurch geken nzeichnet, dass das Portal eine Deckenpartie (24, 25) hat, die schmäler als die grösste Breite des Gegenstandes ist, dass zwei schräggestellte Partien (26, 27) die Deckenpartie (24, 25) mit Seitenpartien (22, 23) verbinden, wobei die genannten Partien (22 - 27) zusammen das Profil des Gegenstandes oberhalb einer Grundebene (7) mit hauptsächlich gleichmässigem Abstand decken, wobei die schräggestellten Partien (26, 27) so angebracht und bemessen sind, das jede einzelne derselben mindestens die halbe Breite der niedrigeren Fläche (15) bestrahlt.
9. Anordnung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet,dass die Deckenpartie (24, 25) des Portals (19) in Längsrichtung in zwei Teile Aufgeteilt ist, die in stumpfem Winkel aneinanderstossen.
10. Anordnung nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, dass der untere Teil jeder Seitenpartie (22, 23) des Portals einen Ansatz (22a, 23a) zum Drehen um eine horizontale Achse hat und Heizkörper aufnimmt.
11. Anordnung nach Anspruch TO, dadurch g e— kennzeichnet,dass die beiden Hälften des Portals zum Verschwenken in einem Lager (130) mit stehender Achse angeordnet sind, wobei das Lager (130) Mittel

(132) zur Energieversorgung der Heizkörper in den unteren Teilen und Ansätzen enthält.
12. Anordnung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, dass sie im Winkel nach innen gerichtete Schirme (28) aufweist.
13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 -

12, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkörper aus Strahlern (18) bestehen, die in Reflektoren (32) angebracht sind, um die Wärmestrahlung auf ein gegebenes Feld zu verteilen.
14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 -

13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstellfläche eine Abstellnische (39) zur Aufnahme des Portals (19) mit abgeschalteten Heizkörpern (18) und Mittel zur Ventilation dieser Nische mit einem Luftstrom umfasst, wobei.die Nische und das Portal besonders ausgeformte Schlitze (17) zum Ausblasen von Ventilationsluft zur Kabine aufweist, um ein Verschmutzen des Portals zu vermeiden, wenn dieses in der Nische steht, sowie dass Mittel (4) vorgesehen sind, um das Portal von der genannten Abstellfläche in einer linearen Bewegung zu den Arbeitsflächen und zurück zu führen.
15. Anordnung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, das s die Kabine Reflektionsvorrichtungen (61, 64) aufweist, die in Fahrrichtung des Portals gesehen vor und hinter der genannten Arbeitsfläche (8) sitzen, um dadurch Wärmestrahlung zum genannten Körper (B) zu reflektieren, die ansonsten vor oder hinter dem Körper vorbeipassieren würde.
16. Anordnung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass
das Portal neben den Heizkörpern (18) Luftdüsen (17) sowie Vorrichtung (46) zur Zufuhr von Ventilationsluft zum Portal aufweist, wenn die Heizkörper eingeschaltet sind, um Luft durch die Düsen und um den Körper zu blasen, wobei die Ventilationsluftkanäle und Düsen eine Strömung um den Gegenstand herum ergeben.
17. Anordnung nach Anspruch 16,dadurch gekennzeichnet,dass an den Seiten der Kabine Vorrichtungen zum Absaugen von staubbemengter Luft angebracht sind, und/oder dass der Boden der Kabine aus einem Rost oder Gitter besteht, so dass Ventilationsluft durch den Boden abgeleitet werden kann.
18. Anordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Schrank, vorzugsweise ein Werkzeugschrank, im Bereiche der Abstellfläche des Portals angeordnet ist und dessen Innenkontur folgt zur Bildung eines umbebunden

Il

Spaltes als Uberdruckzone für ausgespeiste Ventilationsluft und der Vermeidung eines Eindringens von verunreinigter
Luft.