EP1171244B1

EP1171244B1 - Verfahren und vorrichtung zum lackieren von fahrzeugkarosserien

Info

Publication number: EP1171244B1
Application number: EP01915177A
Authority: EP
Inventors: Gernot Herwig; Wolf-Hasso Schaefer
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-01-30
Also published as: DE10006865A1; DE10006865B4; PL350086A1; EP1171244A1; US6811818B2; ES2269363T3; JP2003522638A; ATE337101T1; US20020160110A1; DE50110788D1; PT1171244E; WO2001060528A1; CZ20013643A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, bei welchem diese mit Hilfe eines Fördersystems an mindestens einer lackauftragenden Applikationseinrichtung vorbeibewegt werden, die ihrerseits von einer Applikationsmaschine geführt ist, und bei welchem Flächen der Fahrzeugkarosserie lackiert werden, die unterschiedliche Neigung aufweisen, wobei die Fahrzeugkarosserien zum Lackieren von Flächen mit unterschiedlicher Neigung um eine Achse verdreht und so an derselben Art von Applikationseinrichtung und derselben Art von Applikationsmaschine in unterschiedlichen Winkelorientierungen vorbeibewegt werden,
und
eine Vorrichtung zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien mit

a) einem Fördersystem für die Fahrzeugkarosserien;
b) mindestens einer lackauftragenden Applikationseinrichtung, an welcher die Fahrzeugkarosserien mittels des Fördersystems vorbeibewegt werden;
c) mindestens einer Applikationsmaschine, mit welcher die Applikationseinrichtung führbar ist; wobei
d) das Fördersystem mindestens eine Dreheinrichtung aufweist, in welcher die Fahrzeugkarosserien so gehaltert sind, daß sie jeweils um eine Achse verdrehbar sind.

Fahrzeugkarosserien weisen bekanntlich zu lackierende Flächen auf, die in ihrer "Normalposition", die sie beim fertigmontierten Kraftfahrzeug einnehmen, stark unterschiedliche Neigungen gegenüber der Horizontalen aufweisen. So sind beispielsweise große Bereiche des Dachs, der Motorhaube und des Kofferraumdeckels häufig annähernd horizontal ausgerichtete Flächen, während die Seitenpartien, insbesondere die Türen, annähernd senkrecht verlaufen. Um all diese Flächen im Durchlaufverfahren lackieren zu können, werden bisher mehrere lackauftragende Applikationseinrichtungen an unterschiedlichen Stellen innerhalb der Lackierkabine verwendet, die mit unterschiedlichen Applikationsmaschinen geführt werden.
So gibt es im allgemeinen eine oder mehrere Applikationseinrichtungen, die mittels geeigneter Applikationsmaschinen oberhalb der Fahrzeugkarosserien geführt werden, die ihrerseits in der "Normalposition" durch die Lackierkabine transportiert werden. Mit Hilfe dieser oberen Applikationseinrichtungen werden dann die im wesentlichen horizontalen Flächen der Fahrzeugkarosserie lackiert. Weitere Applikationseinrichtungen sind seitlich des Bewegungswegs der Fahrzeugkarosserien vorgesehen und beaufschlagen die seitlichen, stärker vertikal geneigten Flächen mit Lack. Die Applikationsmaschinen, mit denen die oberen und die seitlichen Applikationseinrichtungen geführt werden, weisen dabei zwangsläufig unterschiedliche Bauweise auf. Ein solches Verfahren bzw. eine solche Vorrichtung geht beispielsweise aus der DE 197 26 349 A1 hervor.
Nachteilig bei diesem bekannten Lackierverfahren ist, daß die oberen Applikationseinrichtungen von Applikationsmaschinen geführt werden müssen, die sich über die zu lackierende Karosserie hinweg erstrecken. Bei Bewegungen der Applikationsmaschine kann von dieser Schmutz ausgehen, welcher sich auf der zu lackierenden Fahrzeugkarosserie niederschlägt und so das Lackierergebnis verschlechtert. Außerdem ist es verhältnismäßig teuer, unterschiedliche Applikationsmaschinen für die unterschiedlichen Applikationseinrichtungen bereitzustellen.
Es ist von Vorteil, wenn die Lackierung nicht mehr von oberhalb der Karosserie, sondern nur noch von der Seite her erfolgt. In diesem Fall muß die Karosserie jedoch drehbar gelagert sein.
Ein dies berücksichtigendes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung der eingangs genannten Art sind aus der US-A-2 729 189 bekannt. Dort wird die Karosserie während ihrer Translationsbewegung an der Applikationseinrichtung vorbei ständig verdreht, so daß Farbe in einer Art Spirale auf die Karosserie gebracht wird. Die Applikationseinrichtung wird dabei ständig auf die Karosserie hin und von dieser wieder zurückbewegt, um einen konstanten Sprühabstand zu erzielen.
Die zu lackierenden Fahrzeugkarosserien werden also um eine Achse so verdreht, daß ihre normalerweise nach oben zeigenden, eher horizontal ausgerichteten Flächen nunmehr von einer z.B. seitlich angeordneten Applikationseinrichtung erreicht werden können. Die Applikationsmaschine, an welcher diese Applikationseineinrichtung geführt ist, braucht sich also nicht mehr über die zu lackierende Fahrzeugkarosserie hinweg zu erstrecken. Schmutz, der ggf. von der Applikationsmaschine abfällt, kann sich nicht mehr auf der Fahrzeugkarosserie niederschlagen. Darüber hinaus muß nur noch eine Art von Applikationsmaschine eingesetzt werden, was sowohl herstellungstechnisch als auch im Blick auf die Wartung von großem Vorteil ist.
Um einen gleichmäßigen und ausreichenden Lackauftrag zu erzielen muß die Lackierkabine unter Umständen jedoch sehr lang ausgebildet sein und eine Vielzahl von Applikationseinrichtungen umfassen, was den Kostenaufwand in die Höhe treibt.
Drehbar gelagerte Karosserien sind beispielsweise auch aus der DE 44 04 422 A1 bekannt, wo es Aufgabe der Verdrehung der Karosserien ist, deren Verweildauer in einer bestimmten Bearbeitungsstation zu erhöhen, ohne die Länge derselben in Transportrichtung vergrößern zu müssen. Ein Bezug auf Lackierverfahren geht aus dieser Druckschrift nicht hervor.
Lackierverfahren bzw. -vorrichtungen, bei welchen die Karosserien während des Lackierens bzw. während des Trocknungsvorgangs gedreht werden, sind aus der DE 90 04 0814 U1 oder der DE 690 09 336 T2 an sich bekannt. Bei beiden erwähnten Druckschriften geht es darum, einen glatten Verlauf des Lackes zu erhalten bzw. ein Absacken desselben zu vermeiden. Hinweise auf eine mögliche Einsparung von Applikationsmaschinen und -einrichtungen sind diesen Druckschriften nicht zu entnehmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem ein besseres Lackierergebnis mit geringerem Kostenaufwand erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fahrzeugkarosserien mehrfach an derselben Applikationseinrichtung und derselben Applikationsmaschine vorbeibewegt werden, wobei an einem oder mehreren Umkehrpunkten der Bewegung eine Winkelverdrehung der Fahrzeugkarosserien stattfindet.
Da die Fahrzeugkarosserien mehrfach an derselben Applikationseinrichtung vorbeigeführt werden, wobei an einem oder mehreren Umkehrpunkten der Bewegung eine Winkelverdrehung der Fahrzeugkarosserien stattfindet, läßt sich die Länge der Lackierkabine erheblich reduzieren, was enorme Kostenersparnisse zur Folge hat. Außerdem können dieselben Applikationseinrichtungen und Applikationsmaschinen bei allen "Durchgängen" der Fahrzeugkarosserien in unterschiedlichen Winkelstellungen eingesetzt werden, was ebenfalls den Investitionsaufwand reduziert.
Zweckmäßigerweise ist die Achse, um welche die Fahrzeugkarosserien verdreht werden, deren Längsachse.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiter, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher bei geringerem Kostenaufwand ein besseres Lackierergebnis erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß

e) die Bewegungsrichtung des Fördersystems umkehrbar ist und die Dreheinrichtung an einem oder mehreren Umkehrpunkten der Bewegung verdrehbar ist.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Anspruch 4 angegeben. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie deren zweckmäßiger Ausgestaltung entsprechen sinngemäß den oben bereits geschilderten Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Figur 1:: einen vertikalen Schnitt senkrecht zur Bewegungsrichtung der Fahrzeugkarosserien durch eine Lackierkabine;
Figur 2:: einen Schnitt ähnlich der Figur 1, in dem jedoch die dargestellte Fahrzeugkarosserie um etwa 45° bezüglich ihrer Längsachse verkippt ist;
Figur 3:: schematisch eine Draufsicht auf die Lackierkabine der Figur 2 bei abgenommenem Kabinendach.

Die in Figur 1 dargestellte Lackierkabine für Fahrzeugkarosserien besitzt einen weitgehend konventionellen Aufbau. Ihr Innenraum wird seitlich von zwei Stirnseiten 2, 3 und zwei Seitenwänden 4, 5 (vgl. Figur 3), nach oben durch eine Lüftungsdecke 6 und nach unten durch einen Boden 7 begrenzt, der durch übereinander schiebbare Roste gebildet ist. Eine Aussparung 8 im Boden 7 nimmt die unteren Komponenten eines Fördersystems 40 auf, wie es als solches bekannt und in der Zeichnung nur schematisch angedeutet ist.
Der Innenraum der Lackierkabine 1 kommuniziert über die Roste des Bodens 7 mit einer unter der Lackierkabine 1 liegenden Auswaschung 9 für Lack-Overspray, die ebenfalls als solche bekannt und nur teilweise dargestellt ist.
Die zu lackierenden Karosserien 10 werden auf dem Fördersystem 40 durch die Lackierkabine 1 hindurchgeführt und zwar von einer Einlaßöffnung 11 in der einen Stirnseite 2 bis zu einer Auslaßöffnung 12 in der anderen Stirnseite 3. Das Fördersystem 40 trägt die Karosserien 10 nur mittelbar über Dreheinrichtungen 13, von denen in der Zeichnung eine schematisch angedeutet ist. Mit dieser können die Karosserien 10 einzeln oder in Gruppen um ihre Längsachse verdreht werden.
In Nischen 14, 15, 16, 17 der Seitenwände sind Applikationsmaschinen 18, 19, 20, 21 untergebracht. Jede Applikationsmaschine 18, 19, 20, 21 weist einen steuerbaren Gelenkarm 22, 23, 24, 25 auf, an dessen freiem, in das Innere der Lackierkabine 1 einführbarem Ende die eigentliche Lack-Applikationseinrichtung 26, 27, 28, 29, z.B. eine Farbspritzpistole, angebracht ist. Die Lack-Applikationseinrichtungen 26, 27, 28, 29 können mittels der zugehörigen Gelenkarme 22, 23, 24, 25 in Richtung auf die Mittelebene der Lackierkabine 1 sowie in vertikaler Richtung hin- und herbewegt werden. Zusätzlich ist es möglich, die Neigung der Lack-Applikationseinrichtungen 26, 27, 28, 29 gegenüber der Horizontalen und damit den Auftreffwinkel des Sprühstrahles auf der zu lackierenden Fläche zu verändern.
In der beschriebenen Lackierkabine 1 werden die Fahrzeugkarosserien 10 in folgender Weise lackiert:
Zunächst treten die Fahrzeugkarosserien 10 in "Normalposition", in welcher ihre Unterseite im wesentlichen horizontal verläuft, über die Einlaßöffnung 11 in das Innere der Lackierkabine 1 ein. Dies ist in Figur 1 dargestellt. In dieser Figur sind die Roste des Bodens 7 ganz nach innen geschoben dargestellt, sodaß Bedienungspersonal den Boden 7 noch bis nahe an das Fördersystem 40 heran betreten kann. Danach werden die Roste des Bodens 7 zurückgezogen, wie die in Figur 2 dargestellt ist. Hierdurch wird die Kommunikation zwischen dem Innenraum der Lackierkabine 1 und der Auswaschung 9 verbessert und die Gefahr daß die Roste verschmutzen, reduziert. Die Fahrzeugkarosserien 10 werden nun um ihre Längsachse mittels der Dreheinrichtung 13 um einen Winkel von etwa 45°, in der Sicht der Figur 1 im Uhrzeigersinn, verdreht und erreichen auf diese Weise die in Figur 2 dargestellte Position, in welcher die in Figuren 1 und 2 auf der rechten Seite dargestellten Lack-Applikationseinrichtungen 28, 29 zumindest die rechte Hälfte des Daches sowie den oberen rechten Seitenbereich der Karosserien 10 erreichen können. In dieser Schräglage werden die Karosserien 10 weiterbefördert, wobei mit Hilfe der Lack-Applikationseinrichtungen 28, 29 die geschilderten Karosseriebereiche in einer sinusförmigen, sich teilweise überlappenden Spur lackiert werden. Diese sinusförmige, sich teilweise überlappende Spur entsteht durch die Überlagerung der Linearbewegung der Fahrzeugkarosserien 10 mit einer aufwärts- und abwärtsgehenden Bewegung der Applikationseinrichtungen 28, 29. Letztere werden bei dieser hin- und hergehenden Bewegung mit Hilfe der Gelenkarme 24 bzw. 25 auf den jeweils lackierten Flächenbereich zu bzw. von diesem weg bewegt, so daß ein konstanter Abstand zwischen Lack-Applikationseinrichtung 28, 29 und dem entsprechenden Flächenbereich eingehalten wird. Gleichzeitig wird der Neigungswinkel der Lack-Applikationseinrichtung 28 bzw 29 gegenüber der Horizontalen so verstellt, daß der Auftreffwinkel des Sprühstrahles auf dem jeweils lackierten Flächenbereich in etwa konstant ist.
Ist auf diese Weise die Fahrzeugkarosserie 10 in den genannten Flächenbereichen auf ganzer Länge lckiert, wird sie mit Hilfe der Dreheinrichtung 13 gegensinnig, also in der Sicht der Figuren 1 und 2 gegen den Uhrzeigersinn, um 90° verdreht, so daß sie nunmehr eine Position erreicht, die spiegelbildlich bezüglich der Mittelebene der Lackierkabine gegenüber der in Figur 2 dargestellten Position ist. In dieser Drehposition können die in Figuren 1 und 2 linken Lack-Applikationseinrichtungen 26, 27 die linke Hälfte des Daches sowie die linken oberen Seitenbereiche der Fahrzeugkarosserie 10 erreichen. Die Fahrzeugkarosserie 10 wird nunmehr innerhalb der Lackierkabine 1 mit Hilfe des Fördersystemes wieder zurückgefahren, wobei die angesprochenen Oberflächenbereiche der Fahrzeugkarosserie 10 lackiert werden.
Hat die Fahrzeugkarosserie 10 auf diese Weise wieder den Eingangsbereich der Lackierkabine 1 erreicht, wird sie mit Hilfe der Dreheinrichtung 13 wieder in ihre neutrale, in Figur 1 dargestellte "Normalposition" zurückgedreht.
Das Fördersystem wird in seiner Bewegungsrichtung umgekehrt, so daß sich die Fahrzeugkarosserie 10 nunmehr wieder vorwärts, aus der Zeichenebene der Figur 1 heraus, bewegt. Jetzt werden die bisher noch unlackierten unteren Seitenbereiche der Fahrzeugkarosserie 10 auf beiden gegenüberliegenden Seiten durch die Lack-Applikationseinrichtungen 26, 27, 28, 29 lackiert. Die nunmehr fertiglackierte Fahrzeugkarosserie 10 wird vom Fördersystem über die Auslaßöffnung 12 aus der Lackierkabine 1 heraus- und weiteren Bearbeitungsstationen zugeführt.

Claims

Verfahren zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien (10), bei welchem diese mit Hilfe eines Fördersystems (40) an mindestens einer lackauftragenden Applikationseinrichtung (26, 27, 28, 29) vorbeibewegt werden, die ihrerseits von einer Applikationsmaschine (18, 19, 20, 21) geführt ist, und bei welchem Flächen der Fahrzeugkarosserien (10) lackiert werden, die unterschiedliche Neigungen aufweisen, wobei
die Fahrzeugkarosserien (10) zum Lackieren von Flächen mit unterschiedlicher Neigung um eine Achse verdreht und so an derselben Art von Applikationsreinrichtung (26, 27, 28, 29) und derselben Art von Applikationsmaschine (18, 19, 20, 21) in unterschiedlichen Winkelorientierungen vorbeibewegt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Fahrzeugkarosserien (10) mehrfach an derselben Applikationseinrichtung (26, 27, 28, 29) vorbeibewegt werden, wobei an einem oder mehreren Umkehrpunkten der Bewegung eine Winkelverdrehung der Fahrzeugkarosserien (10) stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Achse, um welche die Fahrzeugkarosserien (10) verdreht werden, deren Längsachse ist.
Vorrichtung zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien (10) mit
a) einem Fördersystem (40) für die Fahrzeugkarosserien (10);

b) mindestens einer lackauftragenden Applikationseinrichtung (26, 27, 28, 29), an welcher die Fahrzeugkarosserien (10) mittels des Fördersystems (40) vorbeibewegt werden;

c) mindestens einer Applikationsmaschine (18, 19, 20, 21), mit welcher die Applikationseinrichtung (26, 27, 28, 29) führbar ist; wobei

d) das Fördersystem (40) mindestens eine Dreheinrichtung (13) aufweist, in welcher die Fahrzeugkarosserien (10) so gehaltert sind, daß sie jeweils um eine Achse verdrehbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß

e) die Bewegungsrichtung des Fördersystems (40) umkehrbar ist und die Dreheinrichtung (13) an einem oder mehreren Umkehrpunkten der Bewegung verdrehbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse, um welche die Fahrzeugkarosserien (10) verdrehbar sind, ihre Längsachse ist.