DE3148196C2 - Anordnung zur Oberflächenbehandlung eines Gegenstandes mit Infrarotheizkörpern - Google Patents
Anordnung zur Oberflächenbehandlung eines Gegenstandes mit InfrarotheizkörpernInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1,
insbesondere für die Reparatur
von Autoblechschäden.
Bei der Reparatur von Autoblechschäden wird das geschädigte
Karosserieblech wieder in die Originalform 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
einer Anordnung, 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 vorstehend
genannt, behandelt werden. Nach jeder Materialauftragung
soll der behandelte Gegenstand aus vorstehend genannten
Gründen erwärmt werden.
Es ist durch herkömmliche Technik zur Oberflächenbehandlung
bereits bekannt, Konvektions- oder Wärmestrahlungsöfen zur
Beschleunigung des Trocknungs- und Härtungsverlaufes des
Flächenbehandlungsmaterials zu verwenden. Hierbei hält man
gewöhnlich die Ofentemperatur auf einem möglichst niedrigen
Niveau, um Überhitzungen von temperaturempfindlichem
Material zu vermeiden, was relativ lange Ofenzeiten mit
sich führt.
Dies bedeutet eine Verlängerung der Wärmebehandlung und
damit Zeitvergeudung. Weiterhin bedingt die Überführung
von einer Arbeitsoperation zur nächsten, d. h. von einem
Arbeitsplatz zum anderen, eine wesentliche Verlängerung
der insgesamt verwendete Arbeitszeit.
Bei den bekannten Konvektions- oder Wärmestrahlungsöfen
hat die Wärmebehandlung von Autos 15-60 Minuten lang
und bei niedriger Temperatur zu erfolgen, um genannte
Überhitzungen 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, eine Anordnung zur Oberflächenbehandlung
von in erster Linie Autos u. dgl. vorzuschlagen,
die Transporte der Autos od. dgl. zwischen aufeinander
folgenden Arbeitsschritten hinfällig macht und
es ermöglicht, Vorbehandlung, Flächenbelegung und darauf
folgende individuelle Wärmebehandlungen nacheinander folgend
mit minimalem Energie- und Zeitverbrauch durchzuführen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in Übereinstimmung mit
den im Patentansprüche 1 angegebenen Merkmalen.
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 behandelnde Wagen o. dgl. Die Kabine hat
eine abgestimmte Entlüftung zur Ableitung von bei den Arbeitsvorgängen
entwickelten Staub, Dampf, Gas usw. Es ist
ein Protal vorgesehen, das über ein Auto od. dgl. gefahren
wird, um dieses durch Wärmestrahlung
zu erwärmen und dadurch das Trocknen und Härten bei der
Reparatur verwendeten Spachtel- und Farbmaterials zu
beschleunigen. Die Strahlung wird entsprechend gesteuert,
beispielsweise durch einen Computer, um das gewünschte
Trocknungs- bzw. Härtungsergebnis 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.
Durch Verwendung einer abgestimmten Entlüftung können
Feuer- und Explosionsgefahr sowie Verunreinigung infolge
von Lösungsmitteldämpfen u. dgl. bzw. Schleifpartikeln
und anderem Staub eliminiert werden.
Die Regelung der Energieversorgung der Strahlelemente ermöglicht,
die gewünschte Wärmeenergie genau 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 Reflexionsvorrichtungen vorgeschlagen, um
die Strahlung auch auf solche Teile der Karosserie richten
zu können, die einer direkten Bestrahlung nicht in ausreichendem
Ausmaß zugänglich sind.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung und
hierdurch erzielte Vorteile seien nun an Hand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer
Behandlungskabine;
Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, wobei jedoch
die Kabine zum Betrachter geöffnet ist, um auch das Innere
derselben und einen darin aufgestellten Wagen zu zeigen;
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Kabine mit einem Portal in
Abstellposition;
Fig. 4 von innen gesehen die geschlossenen Türen der Kabine und einen
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 durch gesteuerte IR-Strahlung
erfolgt. Erfindungsgemäß wird die IR-Strahlung auf die
aktuellen Flächen beschränkt oder gesteuert, wogegen andere Teile der Wagenoberfläche
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 Gebläseeinlaß 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 gespeist
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.
Das Portal 19 ist mit einer Antriebsvorrichtung (siehe 29)
versehen, indem (nicht dargestellte) Räder auf
Schienen 29a 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
oberhalb des Reparaturobjekts im Portal ein, so daß die Verteilung
in der Zeit der Bestrahlungszeit und -intensität zur gewünschten Wärmebehandlung
an der gewünschten Stelle führen. Abschließend fährt
der Schaltschrank 4 das Portal 19 zurück in dessen in Fig. 2
dargestellte Abstellposition.
Das Portal wird im Schnellgang an das Arbeitsfeld heran
und dann am Auto od. dgl. mit einer durch den
Schaltschrank 4 bestimmten Geschwindigkeit entlanggeführt.
Wenn beispielsweise die Türe des Wagens oder eine andere
größere Fläche desselben nachzubessern 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,
sobald 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
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 wird Luft
durch die Kabine umgewälzt, indem ein Lufteinlaß 5 mit
dem Ausgang eines Gebläses und ein Luftauslaß 6 mit der
Saugseite eines zweiten Gebläses verbunden werden. Einstellbare
Leitbleche 51 liegen unter dem Einlaß 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 und ermöglicht
Luftabzug nach unten durch den Boden. Ein passendes Filtermedium
53 sitzt unter dem 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 zum 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 ist zu bemerken, 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 derjenigen 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 19, wodurch
die IR-Strahler und andere Heizkörper vor Lack, Lacklösungsmitteln
und Lackdämpfen geschützt werden, die während
des Trocknens bzw. Härtens entweichen. Dies verhindert
direkte Berührung mit den Strahlern, was ansonsten zu Explosionsgefahr
führen könnte.
Fig. 8 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, 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 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
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 47
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 besonders 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 enthält 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 kann 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 Einbrennen
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 überhaubt einzubrennen.
Nach vorliegender Erfindung sollte die Zeit/Temperatur-
Relation 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 herkömmlichen IR-Trocknungsprozeß, und die Kurve 114
illustriert einen Trockenprozeß in einem Kovektionsofen.
Es ist einleuchtend und wohlbekannt, daß der Zeitaufwand in
beiden Fällen beträchtlich 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 Trocknungszeit 15 bis 60 min
beträgt. Erfindungsgemäß 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 Trocknungsvorgang
durch rasches Abtreiben der Lösungsmittel zu beschleunigen
und den Härtungsprozeß so einzuleiten, daß der nächste
Arbeitsgang 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 größten 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 PKWs B ist herkömmlicher Art
und niedriger als das Wagendach 16. Dasselbe gilt für den
Kofferraumdeckel. Es ist deshalb wünschenswert, die Portalkonstruktion
derart auszuführen, daß der Energiefluß zu
verschiedenen Teilen des Karosseriekörpers angenähert
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.
Fig. 10 ist ein schematischer Querschnitt durch ein Seitenteil
einer Fahrzeugwand 30 mit einer Tür 31. Die vier
IR-Strahler 18 sind in Reflektoren angebracht, deren
Formgebung eine gewisse Strahlenbündelung ergibt, bzw.
elliptisch ist. 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, kurz 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 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. ein poliertes Aluminiumblech, untergebracht
in einem senkrechten Schlitz im Laufsteg 7 unmittelbar
vor der Hebebühne 9. 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 Plattform 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 vorliegenden
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 einer der Türen andererseits oben am Reflektor 64 angelenkte
Verstrebung 65 gestattet es, den Reflektor 64 gegen die Tür
anzulegen, wie gestrichelt dargestellt, wobei eine Konsole
66 den Reflektor 64 an der Tür festhält. In der mit ausgezogenen
Linien in Fig. 7 dargestellten ausgeklappten Stellung
wird die Unterkante des Reflektors 64 von Sektionen 97
neben dem Rückende der Plattform 8 aufgenommen. Die Funktion
des Reflektors 64 gleicht der des Reflektors 61, d. h.
Reflektieren der hinter dem Wagenheck passierenden Wärmestrahlung
zurück zum unteren Teil des Wagenhecks.
Eine alternative Form eines Portals 119 ist in Fig. 12, 13 und 14
dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ähneln die Portalpartien
122-127 und 129 den oben im Zusammenhang mit Fig. 8 beschriebenen
Partien 22-27 und 29. Indessen sind bei dieser Ausführungsform
die Partien 123 und 123a verschwenkbar um eine
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 eine direkte
Strahlung auf die Front und das Heck der Karosserie B richten,
wenn das Portal über die Karosserie verfahren wird.
Die Schwekbewegung 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 und
einen Leiter 132 durchführen zu können. Der Leiter 132 gestattet
die Steuerung der Einschaltung und Intensität der
IR-Strahlung, wie oben in Zusammenhang mit dem Portal 19 bereits
beschrieben, und die Luftdurchführung 131 ist vorgesehen,
um eine Ventilation um die Reflektoren in der unteren
Partie zu gestatten, wie sie auch bei den Reflektoren
im Portal 19 vergesehen ist.
Das Programm für den Schaltschrank 4 wird vorzugsweise so
aufgebaut, daß der Bedienungsmann aus einem gegebenen Satz
von z. B. 99 Wagenmodellen ein Programm ausgewählt und dieses
dann entsprechend so abstimmt, daß das gewählte Modell
wunschgemäß behandelt wird. Außerdem sind individuelle
Steuerungen vorgesehen, um besondere zu behandelnde Zonen der
Karosserie auszuwählen, d. h. der Bedienungsmann 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. Zweckmäßige
Verriegelungen der Kabinentüren 2 und 3 sind vorgesehen, um zu gewährleisten, daß
das Personal sich außerhalb des Strahlungsbereiches 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 gewünschten
Teile der Automobilkarosserie auf der Plattform wirksam
wird. Zweckmäßigerweise (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 Behandlungsmaterialien restlos aus der
Kabine abgesaugt sind, bevor die Strahler eingeschaltet
werden.
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 dasselbe 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.
Claims (12)
1. Anordnung zur Oberflächenbehandlung eines Gegenstandes
mit Infrarotheizkörpern, insbesondere eines Personenkraftwagens,
wobei ein solcher Gegenstand in einer Kabine
stationär aufstellbar ist, und Ventilationseinrichtungen
zum Zuführen von Luft in die Kabine und nach dem Durchströmen
zum Ableiten aus der Kabine sowie Einrichtungen
zum Aufbringen von pulverförmigem Behandlungsmaterial,
wie insbesondere Farbe oder Lack, vorhanden sind, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Kabine (1) ein fahrbares Portal
(19) angeordnet ist, in dem innenseitig eine Vielzahl
der Infrarotheizkörper (18) angeordnet ist, daß die Infrarotheizkörper
(18) in Gruppen mit getrennter Energieversorgung
angeordnet sind, daß die Kabine eine Plattform
(8) für den Gegenstand (B) zum Positionieren an einem
vorbestimmten Platz innerhalb der Kabine (1) enthält, daß
eine Abstellfläche (39) vorgesehen ist, auf der das Portal
(19) mit ausgeschalteten Heizkörpern abstellbar ist,
daß eine Antriebsvorrichtung (29) zum Verfahren des Portals
(19) von der Abstellfläche (39) zu dem postionierten
Gegenstand (B) und ggf. entlang desselben sowie zurück
zur Abstellfläche (39) vorhanden ist und daß eine
Programmsteuereinheit (4) für den genannten Antrieb und
für die Regelung der getrennten Energieversorgung der
Heizkörper zwecks Zufuhr von Wärme zu einer ausgewählten
Oberfläche des genannten Gegenstandes beim Verfahren des
Portals (19) vorgesehen ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Portal (19) einen Tunnel bildet, der dem Profil des
Gegenstandes (B) angepaßt ist, und daß die Heizkörper
(18) in dem Tunnel relativ zum Gegenstand derart ausgerichtet
sind, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Erwärmung
der zu behandelnden Teile des Gegenstandes gewährleistet
ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 zur Behandlung einer Gegenstandes
mit wenigstens zwei hauptsächlich horizontalen
Flächen (15, 16) in verschiedenen Niveauhöhen, dadurch
gekennzeichnet, daß das Portal (19) eine Deckenpartie
(24, 25) aufweist, die schmäler als die größte Breite
des Gegenstandes (B) ist, daß zwei schräggestellte Partien
(26, 27) die Deckenpartie (24, 25) mit Seitenpartien
(22, 23) verbinden, wobei sämtliche genannten Partien (22-27)
das Profil des Gegenstandes oberhalb einer Grundebene
(7) mit hauptsächlich gleichmäßigem Abstand überdecken,
und daß die schräggestellten Partien (26, 27) so
angebracht und bemessen sind, daß jede einzelne solche
Partie mindestens die halbe Breite der niedrigeren Fläche
(15) bestrahlt.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Deckenpartie (24, 25) des Portals (19) in Längsrichtung
in zwei Teile aufgeteilt ist, die im stumpfen Winkel
aneinanderstoßen.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der untere Teil jeder Seitenpartie (22, 23) des Portals
(19) einen Ansatz (22a, 23a) zum Drehen um eine horizontale
Achse hat und Heizkörper aufnimmt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Seitenpartien (122, 123) des Portals (19) zum
Verschwenken in einem Lager (130) mit stehender Achse angeordnet
sind, wobei das Lager (130) Mittel (132) zur
Energieversorgung der Heizkörper (18) in den unteren Teilen
und Ansätzen enthält.
7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
sie am vorderen und hinteren Ende der Seitenpartien (22,
23) angebrachte, im Winkel nach innen gerichtete Schirme
(28) aufweist.
8. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkörper (18)
aus Strahlern bestehen, die in Reflektoren zwecks Verteilung
der Wärmestrahlung auf ein gegebenes Feld angebracht
sind.
9. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abstellfläche
(39) als Abstellnische (3) ausgebildet ist und die Ventilationseinrichtungen
zur Durchführung dieser Nische mit
einem Luftstrom dienen, wobei die Nische (39) und das
Portal (19) besonders geformte Schlitze (17) zum Ausblasen
der Luft zur Kabine aufweisen, um ein Verschmutzen
des Portals zu vermeiden, wenn diese in der Nische
steht, oder um eine Luftströmung um den Gegenstand (B)
bei eingeschalteten Heizkörpern zu erzeugen, und daß die
Programmsteuereinheit (4) Mittel umfaßt, um das Portal
von der Abstellfläche in linearer Bewegung zu den Arbeitsflächen
und zurückzuführen.
10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kabine Reflexionsvorrichtungen (61, 64) aufweist,
die, in Fahrtrichtung des Portals betrachtet, vor und
hinter der genannten Plattform (8) angebracht sind, um
dadurch Wärmestrahlung zum aufgestellten Körper (B) zu
reflektieren, die ansonsten vor oder hinter dem Körper
vorbeigehen würde.
11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß an den Seiten der Kabine (1)
Vorrichtungen zum Absaugen von staubvermengter Luft angebracht
sind und/oder daß der Boden der Kabine (1) aus einem
Rost oder Gitter besteht, durch welches Ventilationsluft
abgeleitet werden kann.
12. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrank, vorzugsweise
ein Werkzeugschrank, im Bereich der Abstellfläche
des Portals (19) angeordnet ist und dessen Innenkontur
zur Bildung eines umgebenden Spaltes als Überdruckzone
für ausgespeiste Ventilationsluft und zur Vermeidung
des Eindringens von verunreinigter Luft folgt.
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