EP0929379B1

EP0929379B1 - Verfahren und einrichtung zur bearbeitung von werkstücken sowie werkstückaufnahmestation für eine derartige einrichtung

Info

Publication number: EP0929379B1
Application number: EP97910302A
Authority: EP
Inventors: Irene Ilmberger; Godehard Eidenhammer; Hans Laumer; Erich Ackermann
Original assignee: Ilmberger Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH
Current assignee: Ilmberger Maschinen- und Zahnradfabrik GmbH
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1997-09-17
Publication date: 2002-03-06
Anticipated expiration: 2017-09-17
Also published as: WO1998014303A1; DE19640286A1; DE59706570D1; CA2271628A1; ATE213986T1; EP0929379A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung, insbesondere zur Mehrfachbeschichtung, von Werkstücken, sowie eine Vorrichtung und eine Werkstückaufnahmestation hierfür.

Die Bearbeitung einer Vielzahl von insbesondere hohlzylindrischen Werkstücken, wie sie z.B. in großer Einsatzbreite im Fahrzeugbau benötigt werden, erfolgt in herkömmlicher Weise durch die Verbindung der Werkstücke mit einem kontinuierlichen Fördermittel, wie z.B. einer Förderkette, die durch eine Bearbeitungsmaschine, z.B. zum Innen- und/oder Außenbeschichten von hohlzylindrischen Teilen geführt wird.

Vielfach ist hierbei eine Mehrfachbeschichtung erforderlich, bei der Trocknungsbehandlungen erforderlich sind.

In einer Ausführungsform des Standes der Technik für eine Außenbeschichtung (Außenrollen oder Sprühen), die in Fig. 9 dargestellt ist, wird daher die Transportkette mit den daran befestigten, mehrfach zu beschichtenden Teilen, z.B. Stoßdämpferhülsen, mäanderförmig durch eine automatische Beschichtungsanlage geführt, wobei vor bzw. zwischen einzelnen Beschichtungsvorgängen in Stationen I, II, III (Vorbehandlung, erste. Beschichtung, zweite Beschichtung) die Förderkette jeweils in den Bereich eines Trokkenofens IV geführt wird, um ein Vorwärmen und Trocknen nach den einzelnen Beschichtungsvorgängen zu gewährleisten.

In einer anderen Ausführungsform des Standes der Technik für eine Innenbeschichtung, die in Fig. 10 dargestellt ist, werden (mehrere) derartige Transportketten geradlinig geführt, wobei drei abfolgende Beschichtungsstationen I, II, III durch zwischengeschaltete Trocknungsöfen IV getrennt sind.

Diese Anlagen sind hinsichtlich ihrer Herstellung und Wartung außerordentlich aufwendig und in ihrem Anwendungsbereich eingeschränkt. Außerdem müssen derartige Förderketten nachgespannt werden.

Die im Betrieb auftretenden Verlängerungen der Förderkette können zu Beschädigungen an der Maschine (Schleifen am Gehäuse) führen. Bei unzureichender Wartung können gefährliche Situationen auftreten.

Überdies ist es mit den vorerwähnten Einrichtungen praktisch nur möglich, hohlzylindrische Teile zu Beschichten, die glatt rohrförmig sind, hingegen ist eine Beschichtung von sogenannten Kragenteilen (Hohlzylinderteile mit Bund) nur schwierig oder überhaupt nicht möglich. In anderen Anlagen werden im allgemeinen Haftmittel durch eine Sprühbeschichtung mit großem Haftmittelverlust aufgetragen.

Aus der US-A-5 232 505 ist eine Beschichtungseinrichtung für scheibenförmige Gegenstände bekannt. Eine effiziente Mehrfachbeschichtung mit Zwischenbehandlung (Trocknung) ist hierdurch jedoch nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere für eine Innen- und/oder Außenbeschichtung hohlzylindrischer Werkstücke einschließlich sogenannter "Kragenteile" anzugeben, die eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Abwicklung der Bearbeitungsaufgaben, kurze Rüstzeiten und bei kompakter Bauweise eine hohe Bearbeitungseffizienz gestatten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit dem in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Das Bearbeiten ist vorzugsweise eine variable Mehrfachbeschichtung und die Werkstükke werden vorzugsweise in Abhängigkeit von den jeweiligen Bearbeitungsvorgängen durch die Behandlungsstation geführt. Auf diese Weise ist es möglich, das Bearbeitungsverfahren, insbesondere Innen- und/oder Außenbeschichtungen hohlzylindrischer Werkstücke, mit hoher Anordnungsdichte der Werkstücke selbst als auch der gesamten Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens auszuführen. Zugleich sind Änderungen im Verfahrensablauf problemlos durchführbar, wie z.B. das Umschalten von einer Einzelzu einer Mehrfachbeschichtung (1- bis 3-fache Beschichtung oder mehr), da hierzu lediglich Änderungen des Taktzyklus in Bezug auf die Zuordnung der Werkstücke zu den einzelnen Bearbeitungsstationen erforderlich sind. Diese Änderungen können programmgesteuert erfolgen. Zugleich können auch Zwischenbehandlungen, die zwischen einzelnen Bearbeitungsschritten (z.B. Zwischentrocknung zwischen Mehrfachbeschichtungen) in besonders günstiger Weise und ohne die Verwendung von Zugmittelgetrieben vorgesehen werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Werkstücke auf einer Kreisbahn in Werkstückaufnahmestationen unter gleichmäßiger Beabstandung der Werkstückaufnahmestationen, z.B. unter einem ca. 6°-Winkel aufgenommen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt zugleich den Bearbeitungsvorgang selbst wesentlich zu vereinfachen und zu verändern, indem für eine bevorzugte Verfahrensführung zur Innen- und/oder Außenbeschichtung hohlzylindrischer Werkstücke statt verhältnismäßig materialaufwendiger und hinsichtlich des Materialverbrauchs und des Umweltschutzes zufriedenstellender Sprühbeschichtungen auf eine Kontakt-Rollbeschichtung übergegangen werden kann.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den übrigen Unteransprüchen dargelegt.

Die vorgenannte Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung zur Mehrfachbearbeitung, insbesondere Mehrfachbeschichtung von Werkstücken erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den in Patentanspruch 7 angegebenen Merkmalen gelöst.

Eine derartige Einrichtung ermöglicht die Anordnung von einer oder mehreren, z.B. äußeren Bearbeitungsstationen, in die die mit Werkstücken beschickten Werkstückaufnahmestationen zur Durchführung einer Bearbeitung, insbesondere Innen- und/oder Außenbeschichtung, z.B. hohlzylindrischer Werkstücke nach einem Programmablaufplan, z.B. getaktet oder aber auch kontinuierlich geführt werden, wobei in den Bearbeitungsstationen vorzugsweise dreiachsig bewegbare Beschichtungswalzen für eine Innen-Beschich-tung (gegebenenfalls nach Primer-Vorbehandlung) und/oder eine AußenBeschichtung der in den Werkstückaufnahmestationen vorzugsweise drehbar aufgenommenen Werkstücke angeordnet sind.

Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den übrigen Unteransprüchen dargelegt.

Durch die Werkstückaufnahmestation kann in sowohl auftragungstechnischer als auch für eine sparsame Materialverwendung bedeutungsvoller Weise eine KontaktRollbeschichtung für die Herstellung von Innen- und/oder Außenbeschichtungen hohlzylindrischer und formähnlicher Teile (einschließlich von sogenannten Kragen-Teilen) mit jeweils einer Beschichtungswalze oder einer anderen, dem technologischen Prozeß zugeordneten Vorrichtung erfolgen, deren vorzugsweise rotierende Auftragbewegung um ihre Längsachse das vorzugsweise drehbar in der Werkstückaufnahmestation aufgenommene Werkstück zugleich in Rotation versetzt. Es versteht sich ohne weiteres, daß hierbei die Umfangsgeschwindigkeiten des Beschichtungswerkzeuges und des Werkstückes unterschiedlich sein können.

Es kann allerdings auch das Werkstück stationär gehalten und das Beschichtungswerkzeug auf einer Kreisbahn für eine Innenbearbeitung (hier insbesondere Innenbeschichtung) bewegt werden.

Eine derartige Werkstückaufnahmestation ist allerdings nicht auf die Verwendung als Werkstückträger für Beschichtungsvorgänge beschränkt, sondern es können hier auch andere Bearbeitungen in entsprechenden Bearbeitungsstationen, denen die Werkstückaufnahmestation zugeordnet wird, wie z.B. Oberflächenveredelungen, Tinten- oder Laserstrahl-Bedruckvorgänge, Imprägnieren oder auch ein Konditionieren von Werkstükken, abrasive oder deponierende Oberflächenab- oder -auftragungen u.dgl. erfolgen.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Einrichtung zur Bearbeitung, insbesondere zur Beschichtung von Werkstücken ist dadurch gegeben, daß die Werkstückaufnahmestationen in einem Ringträger ausgebildet sind. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die je Arbeitszyklus bewegten Massen und im Besonderen das Trägheitsmoment des mit den Werkstückaufnahmestationen versehenen Stationsträgers erheblich zu veringern. Insbesondere in Verbindung mit einer Heiz- oder Trockenstation wird es durch den vorgeschlagenen Ringträger zudem möglich den Energieaustrag aus der Trockenstation zu verringern und Temperaturschwankungen im Inneren der Trokkenstation zu vermindern. Auch wird es möglich, den Innenbereich der Trockenstation effektiv nach außen hin abzudichten. In vorteilhafter Weise wird dadurch eine weitere Steigerung der Bearbeitungseffizienz erreicht.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Einrichtung ist dadurch gegeben, daß die Werkstückaufnahmestationen in gleichmäßiger Umfangsteilung an dem Ringträger ausgebildet sind. Dadurch ergibt sich eine günstige Taktfolge hinsichtlich des Bestükkens der Werkstückaufnahmestationen sowie hinsichtlich der Entnahme der Werkstücke aus den Werkstückaufnahmestationen. Zudem ergibt sich in vorteilhafter Weise eine insgesamt ausgewogene Belastung einer zur Lagerung des Ringträgers vorgesehenen Lagereinrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Einrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken sind die Werkstückaufnahmestationen radial auswärts weisend an einem Außenumfang des Ringträgers ausgebildet. Dadurch wird es möglich die einzelnen zur Bestückung, zur Bearbeitung bzw. Beschichtung und auch die zu Entnahme der Werkstükke vorgesehenen Stationen entlang des Außenumfanges des Ringträgers auf dem Höhenniveau des Ringträgers anzuordnen, wobei infolge des vergleisweise großen Abstandes der einzelnen Stationen von einem Drehzentrum des Ringträgers ein größerer Seitenabstand der einzelnen Stationen zueinander und damit eine insgesamt verbesserte Zugänglichkeit erreicht wird.

In weiterhin vorteilhafter Weise sind die Werkstückaufnahmestationen derart ausgerichtet, daß die einzelnen Werkstücke infolge ihres Eigengewichtes in den Werkstückaufnahmestationen verbleiben. Die Längsachsen etwaiger, in den Werkstückaufnahmestationen vorgesehener Aufnahmedorne verlaufen dabei in vorteilhafter Weise unter einem geringem Winkel zu einer horizontalen Ebene geneigt.

In vorteilhafter Weise umfaßt jede Werkstückaufnahmestation eine Mehrzahl zylindrischer Aufnahmen. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, bei jedem Bestükkungstakt die Werkstückaufnahmestationen mit mehreren Werkstücken zu bestücken.

Der Ringträger ist in vorteilhafter Weise ein im wesentlichen scheibenförmiger Körper mit einer zentralen Durchgangsöffnung. Der Durchmesser der zentralen Durchgangsöffnung beträgt in vorteilhafter Weise wenigstens 40 % des Außendurchmessers des Ringträgers. Der Ringträger ist in vorteilhafter Weise als Leichtbau-Teil ausgebildet und vorzugsweise aus einem Aluminium-Material gebildet.

Weitere bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1: einen Rundtisch einer Bearbeitungseinrichtung nach einem Ausführungsbeispiel mit zugehörigem Trocknungsofen und unter Bezeichnung der Positionen für Bearbeitungsstationen sowie für Beschicken und Entnehmen von Werkstücken zu bzw. von Werkstückaufnahmestationen in schematischer Darstellung (in Draufsicht),
Fig. 2: eine Frontalansicht einer Werkstückaufnahmestation mit Werkstückaufnahmen für eine Innenbeschichtung eines hohlzylindrischen Werkstückes sowie eine Außenbeschichtung eines (anderen) hohlzylindrischen Werkstückes und ähnlicher Teile,
Fig. 3: eine Seitenansicht nach Fig. 2 mit schematischer Darstellung einer Beschichtungswalze als Bearbeitungswerkzeug,
Fig. 4: eine Darstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 2 für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Werkstückaufnahmestation,
Fig. 5: eine Ansicht entsprechend derjenigen in Fig. 3 für das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 4,
Fig.6: eine Draufsicht auf einen Ringträger mit darin ausgebildeten Werkstückaufnahmestationen,
Fig.7: einen Axialschnitt durch den Ringträger gemäß Fig.6, und
Fig.8: eine Detail-Schnittansicht zur Verdeutlichung des Aufbaus der Randstruktur des Ringträgers nach Fig.6.
Fig. 9: eine Beschichtungsanlage für hohlzylindrische Teile in schematischer Darstellung nach dem Stand der Technik,
Fig.10: eine weitere Beschichtungsanlage für hohlzylindrische Teile nach dem Stand der Technik.

Anhand von Fig. 1, die schematisch eine Hauptkomponente einer Beschichtungseinrichtung 100 für das Innen- und/oder Außenbeschichten hohlzylindrischer Teile in Verbindung mit einem Rundtisch 60 in Draufsicht zeigt, wird ein Ausführungsbeispiel für die Beschichtung von Hohlzylindern erläutert.

Hohlzylindrische Teile werden insbesondere im Automobilbau, und zwar vielfach in konzentrischer Anordnung mit einem Innenrohr und einem Außenrohr verwendet (z.B. Stoßdämpferrohre), wobei vielfach Innen- und Außenrohr einer solchen konzentrischen Anordnung durch eine gummielastische Masse miteinander verbunden werden. Derartige Elemente sind z.B. zur Motoraufhängung bzw. zur Lagerung schwingender Teile üblich. Zur Vorbereitung einer Elastomerverbindung zwischen einem solchen Innenzylinder und einem Außenzylinder ist es erforderlich, die Außenoberfläche des Innenzylinders und die Innenfläche des Außenzylinders mit einem Haftvermittler zu beschichten, um das anschließende Einbringen einer elastomeren Verbindungsmasse, die unter inniger Anhaftung an beiden Zylindern den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenzylinder vollständig und dauerhaft ausfüllt und zur Aufnahme beträchtlicher Belastungen geeignet sein muß, vorzubereiten. Dies setzt im allgemeinen neben einer vorbereitenden Primer-Beschichtung jeweils einen Wirkbeschichtungsvorgang mit einem adhäsiven Haftvermittler, gegebenenfalls auch mehrere derartige Beschichtungsvorgänge unter Zwischen- und Endtrocknung der einzelnen Adhäsiv (Haftvermittler-)-Beschichtungen voraus.

In vollständiger Abkehr von anhand der Fig. 9 und 10 dargestellten herkömmlichen Einrichtungen ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein indexierter, d.h. nach einem vorgegebenen Programm (in Abhängigkeit von der Bearbeitungsaufgabe) schaltbarer Rundtisch 60 als Stationsträger vorgesehen, auf dem in gleichmäßiger Teilung von ca. 6° neunundfünzig Werkstückaufnahmestationen 1 bis 59 in gleichmäßigem ca. 6°-Winkelabstand fixiert sind, die jeweils in nachstehend noch genauer erläuterter Weise zur Aufnahme zumindest eines Werkstückes 61 ausgelegt sind und mit dem Rundtisch 60 in Pfeilrichtung A indexiert, d.h. nach einem vorgegebenen Weiterschaltmuster in diskreten Schritten bewegbar sind. Gegebenenfalls kann der Rundtisch 60 auch stetig bewegt werden. Auf diese Weise befindet sich zunächst eine Werkstückaufnahmestation, in Fig. 1 z.B. die Werkstückaufnahmestation 1 (mit zumindest einem zugehörigen Werkstück 61) in einer Bearbeitungsstation, hier der Bearbeitungsstation X, in der eine Vorbehandlung des Werkstückes durch eine Primer-Beschichtung erfolgt.

Ein wesentlicher Teil der Werkstückaufnahmestationen befindet sich in der Bearbeitungssituation, die Fig. 1 zeigt, im Einflußbereich eines eine Vorwärm- und Trockenstrecke bildenden Ofens 62, der eine Behandlungsstation bildet, in der sich gleichzeitig eine Vielzahl von Werkstückaufnahmestationen mit zugehörigen Werkstücken befindet.

In diesem Ausführungsbeispiel sind des weiteren eine erste Beschichtungsstation XII und eine zweite Beschichtungsstation XI vorgesehen, in denen jeweils eine Beschichtungswalze 65 (s. Fig. 3) in Bearbeitungseingriff mit einem entsprechenden Werkstück 61 kommt. Der Verfahrensablauf ist über eine entsprechende Programmsteuerung über eine Mehrzahl von Volldrehungen des indexierten Rundtisches 60 so gewählt, daß jede einzelne Werkstückaufnahmestation 1 bis 59 und damit das oder die betreffenden Werkstücke 61 im vorgeschriebenen Bearbeitungszyklus, z.B. Trocknen - Vorbeschichten (Primer-Beschichten) - Trocknen - Beschichten in Station XII - Trocknen - Beschichten in Station XI - Trocknen - Abgeben in Abgabestation E unterworfen wird. Eine Beschickungsstation B ist in diesem Ausführungsbeispiel stromauf des Ofens 62 vorgesehen derart, daß sich im vorliegenden Fall z.B. gerade die Werkstückaufnahmestation 24 in der Position zum Aufnehmen eines neuen Werkstückes 61 befindet.

Selbstverständlich ist es auch möglich, z.B. auf eine Mehrfachbeschichtung in der Bearbeitungsstation XI und XII zu verzichten (falls dies von der Bearbeitungsaufgabe sinnvoll erscheint).

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das vorher in der Beladestation B in die Werkstückaufnahmestation 1 eingesetzte hohlzylindrische Werkstück 61 zunächst im Ofen 62 vorgewärmt und gelangt anschließend in die Primer-Beschichtungsstation X, wie dies in Fig. 1 gerade dargestellt ist.

Im weiteren Bearbeitungszyklus (bezüglich der Bearbeitung des in der Werkstückaufnahmestation 1 aufgenommenen Werkstückes 61) wird die Werkstückaufnahmestation 1 über mehr als 360° weitergeschaltet, so daß die Primer-Beschichtung aus der Station X zunächst im Ofen 62 getrocknet wird ehe die Werkstückaufnahmestation 1 zu einem ersten Wirkbeschichtungsvorgang für das Werkstück 61 in der Beschichtungsstation XI gelangt. Anschließend kann das Werkstück aus der Werkstückaufnahmestation 1 entweder nach nochmaligem Umlauf mit dem Rundtisch 60 zum Trocknen der Haftbeschichtung aus der Beschichtungsstation XII zu der Entladestation E geführt werden oder es kann sich an diesen Trocknungsvorgang noch eine zweite Wirkbeschichtung in der Beschichtungsstation XI anschließen, wobei das Werkstück 61 dann nach erneutem Durchlaufen des Ofens 62 abgegeben wird. wenn sich die Werkstückaufnahmestation 1 in der Entladestation E befindet.

Anstelle eines Rundtisches 60 könnte z.B. auch ein Kettenfördersystem als Träger der Werkstückaufnahmen 1 bis 59 verwendet werden.

Das Ausführungsbeispiel ist somit nicht auf die Verwendung eines Rundtisches mit diskreter Weiterschaltung begrenzt, vielmehr könnten auch kontinuierliche und die Werkstücke nicht auf einer Kreisbahn bewegende Werkstücktransportsysteme eingesetzt werden.

Auch sind Be- und Entladestationen nicht auf die dargestellte Anwendung begrenzt: So könnte z.B. eine zweite Werkstückkategorie, z.B. ein Werkstück zum Außenbeschichten (Außenrollen) auch automatisch in den dargestellten Positionen der Werkstückaufnahmestationen 18 bzw. 20 erfolgen, während die dargestellte Beschichtungsstation B in Zusammenarbeit mit der Werkstückaufnahmestation 24 zum automatischen Beschicken einer ersten Werkstückkategorie, z.B. ein Werkstück zum Innenbeschichten (Innenrollen) wirksam ist.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 sowie 4 und 5 wird nachfolgend der Aufbau einer Werkstückaufnahmestation zum Innen- oder Außenbeschichten der Werkstücke 61 erläutert. Der Aufbau von vorzugsweise in ungerader Zahl vorgesehenen Werkstückaufnahmestationen 1 bis 59 auf dem Rundtisch 60 kann jeweils übereinstimmend sein, es können jedoch auch verschiedene Werkstückaufnahmestationen auf dem Rundtisch 60 angeordnet werden.

Gemäß Fig. 2 weist eine Werkstückaufnahmestation 1 (die anderen Werkstückaufnahmestationen 2 bis 59 sind hier in gleicher Weise ausgebildet) zwei Aufnahmerollen 63 auf, die drehbar das hohlzylindrische Werkstück 61 abstützen und an einem, auf dem Rundtisch 60 montierten Montageblock 64, vorzugsweise über Kugellager, gelagert sind.

In das Werkstück 61 wird eine Beschichtungswalze 65 eingeführt, die eine Rotationsbewegung ausführt und das Beschichtungsmaterial unter gleichzeitigem rotierenden Antrieb des Werkstückes 61 auf eine Innenoberfläche 61a des Werkstückes 61 aufträgt.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 und 3 ist der Montageblock 64 zusätzlich mit einem Aufnahmedorn 66 versehen, auf dem zur Außenbeschichtung eines Werkstückes 61 dieses entlang seiner Innenfläche drehbar aufgenommen werden kann. Ein solcher Dorn kann für den Fall, daß Innen- und Außenbeschichtungen in parallelen Zyklen durchgeführt werden, vorgesehen sein. Vielfach ist aber lediglich entweder das Paar Aufnahmerollen 63 oder der Aufnahmedorn 66 vorgesehen, um entweder eine Innen- oder eine Außenbeschichtung eines Werkstückes 61 vorzunehmen. In Fig. 2 sind jeweils in unterbrochenen Linien Werkstücke anderen Durchmessers dargestellt (Aufnahmerollen 63 in unterbrochenen Linien entsprechend angepaßt).

Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht nach Fig. 2, wobei hier die Werkstückhaltestation 1 sich in einer Bearbeitungsstation befindet, die hier durch die Beschichtungswalze 65 repräsentiert wird. Die Beschichtungswalze 65 ist z.B. 1/2-achsig oder 3-achsig bewegbar und rotiert um ihre Längsachse 65a. Ein Beschichtungsmaterial (hier adhäsives Haftmaterial) ist von einer Innenkontur der Beschichtungswalze hier dieser zugeführt und tritt an ihrer zylinderförmigen Außenoberfläche nach außen.

Gegebenenfalls kann das Werkstück 61, das im oberen Bereich für eine Innenbeschichtung auf den Aufnahmerollen 63 aufliegt, auch festgehalten werden und es kann die Achse 65a der Beschichtungswalze 65 zusätzlich auf einer Kreisbahn zur Innenbeschichtung des Werkstückes 61 bewegt werden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 nur dadurch unterscheidet, daß hierfür eine Außenbeschichtung der Werkstücke 61 ein Paar Aufnahmedorne 66 vorgesehen sind, so daß mit der z.B. von oben entlang einer Achse 67 zu den Werkstücken 61 geführten Beschichtungswalze zugleich ein Paar Werkstücke 61 an seiner Außenseite beschichtet werden kann, wobei die Werkstücke vorzugsweise durch die Rotation der Beschichtungswalze 65 in Drehung versetzt werden. Auch hier sind Werkstücke 61 unterschiedlichen Durchmessers in unterbrochenen Linien dargestellt. Die Aufnahmemittel (Aufnahmerollen 63, Aufnahmedorne 66) sind vorzugsweise jeweils alternativ an dem Montageblock 64 vorgesehen, ohne daß hierdurch ein gemeinsames Vorhandensein dieser Werkstückaufnahmevorrichtungen (wie zur Vereinfachung in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 bis 5 dargestellt) ausgeschlossen werden soll.

Die Aufnahmerollen 63 haben vorzugsweise einen Abstand voneinander, der größer ist als der Durchmesser der Beschichtungswalze 65, so daß diese von oben her in Richtung des bzw. der Aufnahmedorne 66 für eine Außenbeschichtung von Werkstücken 61 geführt werden kann.

In Fig.6 ist ein Ringträger 71 zur Bildung des Stationsträgers bzw. des Rundtisches 60 dargestellt. Die Basisabschnitte bzw. der Montageblock 64 der einzelnen Werkstückaufnahmestationen sind integral mit dem Ringräger ausgebildet. Der Ringträger 71 ist als im wesentlichen planer Scheibenkörper ausgebildet und mit einer, zu einer Mittelachse 72 konzentrischen Durchgangsöffnung 73 versehen. Der Durchmesser dieser Durchgangsöffnung 73 beträgt bei der hier dargestellten Ausführungsform ca. 1.0 m. Die Durchgangsöffnung 73 wird von einer zylindrischen oder schwach konischen Ringträgerinnenfläche 74 umsäumt.

Eine vorzugsweise ungerade Anzahl an Befestigungsbohrungen 77 ist unter gleichmäßiger Teilung unter geringem Abstand zu der Ringträgerinnenfläche 74 entlang der Durchgangsöffnung 73 in dem Ringträger 71 ausgebildet. Die Befestigungsbohrungen 77 sind mit einer Senkung versehen, in welcher jeweils ein Schraubenkopf einer Befestigungsschraube derart versenkt aufgenommen werden kann, daß dieser nicht über die hier plan ausgebildete Oberseite 78 des Ringträgers 71 hervorragt.

Der Ringträger 71 ist außenumfangsseitig von einer Außenfläche 75 begrenzt, die sich aus einer vorzugsweise ungeraden Anzahl von einzelnen, zu der Mittelachse 72 parallel verlaufenden, planen Einzelflächen zusammensetzt oder alternativ dazu als Zylinder oder auch Kegelfläche ausgebildet ist.

Bei der hier dargestellten Ausführungsform des Ringträgers 71 ist eine ungerade Anzahl (59 in Fig.1) Durchgangsbohrungen 76 unter gleichmäßiger Teilung entlang einer zwischen der Ringträgerinnenfläche 74 und der Außenfläche 75 verlaufenden Umfangslinie ausgebildet. Die Durchgangsbohrungen 76 sind als Paßbohrungen ausgebildet und verlaufen jeweils parallel zur Mittelachse 72.

Der Abstand der Durchgangsbohrungen 76 zu der Außenfläche 75 liegt im Bereich von 15 % bis 50 % der in Fig.2 durch den Buchstaben "b" gekennzeichneten Ringbreite des Ringträgers 1. Der Außendurchmesser des hier dargestellten Ringträgers beträgt ca. 2 m.

Wie aus der Axialschnittansicht gemäß Fig.7 hervorgeht, weist der Ringträger 71 einen in Axialrichtung nach unten vorspringenden Ringrand 80 auf, der den Ringträger 71 im Hinblick auf eine höhere Axiallast-Tragfähigkeit verstärkt und zudem die Außenfläche 75 insgesamt in axialer Richtung verlängert. Der Ringrand 80 ist an seinem, der Oberseite des Ringträgers 71 abgewandten Ende von einer planen Unterseite 82 begrenzt. Der Abstand zwischen der Oberseite des Ringträgers 71 und der genannten Unterseite 82 beträgt hier das etwa Vier- bis Fünffache der axialen Dicke des Ringträgers 71 im Bereich der Durchgangsöffnung 73.

Der Ringrand 80 ist, wie deutlich aus Fig.8 hervorgeht, mit einer Anzahl zur Mittelachse 72 hin einwärts gerichteter Bohrungen 79a und 79b versehen. Diese Bohrungen bilden Paß- bzw. Aufnahmebohrungen zur Aufnahme der hier in Strichlinien vereinfacht dargestellten Aufnahmerollen 63 bzw. Aufnahmedorne 66 oder auch Befestigungsbohrungen zur Befestigung entsprechender Werkstückaufnahmevorrichtungen an dem Ringträger 71. Für jede Werkstückaufnahmestation sind ein Paar Radialbohrungen 79a und ein darunterliegendes Bohrungspaar (Radialbohrungen 79b) vorgesehen. Die Radialbohrungen 97a und 79b sind zu einer durch die Mittelachse 72 und durch die jeweilige Mittelachse der Durchgangsbohrungen 76 definierte Axialebene symmetrisch angeordnet.

Die Radialbohrungen 79a sind hinsichtlich ihres Innendurchmessers größer dimensioniert als die Radialbohrungen 79b. Der Abstand der Radialbohrungen 79a zu der genannten Symmetriebene ist ebenfalls größer als der Abstand der Radialbohrungen 79b zu der genannten Symmetriebene. Sowohl die Radialbohrungen 79a als auch die Radialbohrungen 79b verlaufen parallel zu der genannten Axialebene.

Die in radialer Richtung des Ringträgers 71 gemessene Breite des Ringrandes 80 ist in vorteilhafter Weise so bemessen, daß die Radialbohrungen 79a,79b jeweils einen Lagerabschnitt hoher Tragfähigkeit bilden. Die Radialbohrungen 79a, 79b können in vorteilhafter Weise mit Lagerbuchsen versehen sein.

Der Ringträger weist eine ungerade Anzahl (5, 7, 9, 27, 59) Werkstückaufnahmestationen auf. Jede Werkstückaufnahmestation ist vorzugsweise zur Aufnahme mehrerer Werkstücke (hier vier) vorgesehen. Die Ungeradzahligkeit der Anzahl der Werkstückaufnahmestationen ist wesentlich um eine kontinuierliche Prozeßführung (Vorbehandeln, 2 Beschichtungsstationen, 1 Entladestation, 1 Beladestation, ein Trockenofen), ohne "Leerzeiten" für jede Werkstückaufnahmestation und damit für jedes Werkstück zu erreichen.

Der Ringträger 71 kann einschließlich der daran vorgesehenen Werkstückaufnahmestationen von einer Lagereinrichtung abgenommen und beispielsweise in eine Waschanlage verbracht werden, in welcher etwaige, dem Ringträger und den Werkstückaufnahmen, insbesondere Aufsteckdornen, anhaftende Verunreinigungen entfernt werden. Es ist auch möglich, mehrere, hinsichtlich der Ausgestaltung der Werkstückaufnahmestationen unterschiedlich konfigurierte Ringträger vorzubereiten und aus einem entsprechend vorkonfigurierten Ringträger-Satz einen entsprechenden Ringträger 1 auszuwählen.

Das Austauschen der Ringträger 71 kann manuell oder beispielsweise auch automatisiert durchgeführt werden. Bei einem vollautomatischen Auswechseln der Ringträger 71 wird auf eine Befestigung des Ringträgers 71 über die in Fig.6 dargestellten Befestigungsbohrungen 77 vorzugsweise verzichtet und der Ringträger mittels einer Klemmeinrichtung in einer Ringträger-Lagervorrichtung festgeklemmt. Die exakte Position des Ringträgers in der Lagervorrichtung kann durch eine Positionserfassungseinrichtung bestimmt werden, die beispielsweise die Position der Radialbohrungen 79b erfaßt.

Der Ringträger 71 ist vorzugsweise aus einem Leicht-Metall, insbesondere einer Aluminiumguß-Legierung gebildet.

Die Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform des Ringträgers beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, den Ringträger aus mehreren, insbesondere drei Ringsegmenten zusammenzusetzen. Es ist auch möglich, den Ringrand derart auszubilden, daß dieser über die Oberseite des Ringträgers hinausragt. Es ist auch möglich, den Ringrand derart auszubilden, daß dieser sowohl über die Ringträgeroberseite als auch über die Ringträgerunterseite hervorsteht.

Die Ausführungsbeispiele sind selbstverständlich nicht auf eine Beschichtung (Innen- und/oder Außenbeschichtung) hohlzylindrischer oder von Kragenteilen (Hohlzylinderteile mit Bund) beschränkt, sondern eine solche Einrichtung kann auch für die Bearbeitung oder z.B. Montage anderer Werkstücke vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn es zusätzlich sinnvoll ist, eine mehreren Werkstückaufnahmestationen 1 bis 59 gemeinsame Behandlungsstation, hier in Gestalt eines Ofens 62, vorzusehen.

Die Werkstückaufnahmestationen müssen nicht horizontal, sondern können auch in beliebiger, gegebenenfalls untereinander verschiedener Weise zwischen 0° und 90° geneigt angeordnet sein.

Ferner können die Aufnahmerollen 63 bzw. Aufnahmedorne 66 auch stationär (nicht drehbar) als vorspringende Elemente an dem Aufnahmeblock 64 vorgesehen sein, z.B. mit einer reibungsmindernden Beschichtung, wie z.B. einer Teflonbeschichtung, versehen sein, um den Reibwiderstand zu den aufgenommenen Werkstücken zu verringern.

Die Erfindung wie auch die vorerläuterten Ausführungsbeispiele sind auch nicht auf die Anzahl der Bearbeitungs-/ Behandlungsstationen (hier: X - XIII) oder die Anzahl von Werkstückaufnahmestationen (hier: 59) beschränkt. Vielmehr kann deren Anzahl in Abhängigkeit von den Behandlungs- oder Bearbeitungsschritten auch anderer Prozeßparameter variabel sein.

Claims

Verfahren zur Mehrfachbearbeitung, insbesondere Mehrfachbeschichtung, von Werkstücken, (61) bei dem die Werkstücke (61) in einer Aufgabestation auf eine Rundtischeinrichtung, die mit einer ungeradzahligen Anzahl von Werkstückaufnahmestationen versehen ist, aufgegeben werden und in mehreren Bearbeitungsstationen, (XXI,XII) Insbesondere Beschichtungsstationen, bearbeitet, insbesondere beschichtet, und in einer Behandlungsstation behandelt, insbesondere erwärmt oder getrocknet, werden, wobei in der Behandlungsstation eine Mehrzahl von Werkstücken (61) gleichzeitig behandelt, insbesondere erwärmt oder getrocknet, werden, und die Rundtischeinrichtung nach einem vorgegebenen Weiterschaltmuster weitergeschaltet wird, derart, daß die Werkstücke (61) zwischen zwei Bearbeitungsvorgängen in die Behandlungsstation eingebracht werden und die mehrfach bearbeiteten, insbesondere mehrfach beschichteten, Werkstücke (61) in einer Entnahmestation von der Rundtischeinrichtung abgenommen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleiche Bearbeitungen des Werkstückes (61) jeweils in derselben, vorbestimmten Bearbeitungsstation (X, XI, XII) erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (61) getaktet weitergeschaltet oder kontinuierlich weitergegeben werden und in vorgegebenen Positionen eine Bearbeitung der Werkstücke (61), insbesondere eine Innen- und/oder Außenbeschichtung durch ein in der vorgegebenen Bearbeitungsposition mit dem Werkstück in Eingriff bringbares Werkzeug, insbesondere eine Beschichtungswalze (65), erfolgt
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufgeben eines Werkstückes (61) auf den rotierend bewegbaren Träger (60) das Werkstück (61) einer Vorwärmbehandlung unterzogen und anschließend in eine erste Beschichtungsstation (X) bewegt wird, in der eine Oberflächenvorbehandlung, insbesondere durch eine Primer-Beschichtung, erfolgt und das Werkstück anschließend unter Trocknung in einer Trocknungsstation (62), vorzugsweise über mehr als 360° bzw. eine entsprechende Förderstrecke in eine zweite Beschichtungsstation (XII) bewegt wird, in der eine erste Wirkbeschichtung einer Oberfläche des Werkstückes (61) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die erste Wirkbeschichtung das Werkstück (61) erneut zur Trocknungsbehandlung durch die Trocknungsstation (62) und anschließend in eine dritte Beschichtungsstation (XI) bewegt wird, in der ein weiterer Beschichtungsauftrag, insbesondere eine weitere Wirkbeschichtung, auf das Werkstück (61) erfolgt, anschließend das Werkstück (61) erneut unter Bewegen auf einer Kreisbahn einer Trocknungsbehandlung (62) unterzogen und anschließend in eine Abgabeposition bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitung des Werkstückes als eine Oberflächenveredelung, Bedrucken, Imprägnieren oder Konditionieren erfolgt.
Vorrichtung zur Mehrfachbearbeitung, insbesondere Mehrfachbeschichtung, von Werkstücken, (61) wobei die Werkstücke (61) in Werkstückaufnahmestationen aufnehmbar sind, die in ungradzahliger Anzahl auf einer Rundtischeinrichtung angeordnet sind, und wobei mehrere Bearbeitungsstationen (X,XI,XII) und eine Behandlungsstation vorgesehen sind, zu der die Rundtischeinrichtung unter Einschluß der Werkstückaufnahmestationen eine Relativbewegung ausführt, wobei in diese eine Mehrzahl von Werkstücken (61) einbringbar ist, zum gleichzeitigen Behandeln mehrerer Werkstücke (61).
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsstation (62) stationär angeordnet ist
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsstation (62) eine Mehrzahl von Werkstückaufnahmestationen (27-57) des Stationsträgers (60) überdeckt.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsstation eine Vorwärm- und Trocknungsstation (62) ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmestationen (1-59) in gleichmäßiger Teilung auf dem Rundtisch (60), insbesondere entlang seines Außenumfanges, angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Winkelabstand zwischen benachbarten Werkstückaufnahmestationen (1-59) ca. 6° beträgt.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmestation (1-59) in eine Werkstückbearbeitungsposition einer Bearbeitungsstation (X, XI, XII) mit einem Bearbeitungswerkzeug (65) bewegbar ist
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstation eine Beschichtungsstation (X, XI, XII) mit zumindest einem relativ zu einer Werkstückaufnahmevorrichtung der Werkstückaufnahmestation (1-59) bewegbarem Beschichtungswerkzeug, insbesondere einer Beschichtungswalze( 65), ist
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungswerkzeug (65) mehrachsig, insbesondere dreiachsig bewegbar ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (61) durch das Bearbeitungswerkzeug, insbesondere Beschichtungswerkzeug (65), rotierend antreibbar ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Werkstückaufnahmevorrichtung der Werkstückaufnahmestation (1-59) zumindest ein Paar Aufnahmerollen (63) zur Außenumfangsabstützung eines hohlzylindrischen Werkstückes (61) aufweist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Werkstückaufnahmevorrichtung der Werkstückaufnahmestation (1-59) zumindest einen Aufnahmedom (66) für eine Innenaufnahme eines hohlzylindrischen Werkstückes (61) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmerollen (63) drehbar in der Werkstückaufnahmestation (1-59) und auskragend im oberen Bereich und mit einem Abstand gelagert sind, der größer ist als ein Durchmesser eines Bearbeitungswerkzeuges (65) und der Aufnahmedom (66) drehbar in der Werkstückaufnahmestation (1-59) und in einer Verlängerung eines Bewegungsweges des Bearbeitungs-, insbesondere Beschichtungswerkzeuges (65), angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmerollen (63) drehbar in der Werkstückaufnahmestation (1-59) und auskragend im oberen Bereich und mit einem Abstand gelagert sind, der größer ist als ein Durchmesser eines Bearbeitungswerkzeuges (65), und unterhalb der Aufnahmerollen (63) und nach einwärts in Bezug auf die Achsen der Aufnahmerollen (63) versetzt ein Paar, insbesondere drehbar in der Werkstückaufnahmestation (1-59) gelagerter Aufnahmedome (66) zur paarweisen Aufnahme hohlzylindrischer Werkstücke (61) vorgesehen ist
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückstückaufnahmestationen in einem Ringträger (71) ausgebildet sind.
Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmestationen (1-59) in gleichmäßiger Umfangsteilung an dem Ringträger (71) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Werkstückaufnahmestationen (1-59) ungeradzahlig ist.