EP2307148A1

EP2307148A1 - Vorrichtung zum beschichten eines langgestreckten werkstückes

Info

Publication number: EP2307148A1
Application number: EP09768996A
Authority: EP
Inventors: Armin Hummel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2029-06-24
Also published as: EP2307148B1; US20120035758A1; WO2009156147A1; DE102008029710A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes (20), insbesondere zum Lackieren oder Imprägnieren eines abgebundenen Holzwerkstückes, mit wenigstens einer auf das Werkstück (20) ausgerichteten Düse (14) wobei die Düse (14) an einer im wesentlichen senkrecht zur Werkstücklängsachse ausgerichteten, in einem Rahmen (17) aufgehängten Halterung (11), und hierbei bevorzugt in einem Drehkranz (12) angeordnet ist. Ferner umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Beschichten eines langgestreckten, stabartigen Werkstückes (20) sowie eine Anlage (40), die die Vorrichtung (10) umfasst und auf der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.

Description

Beschreibung

Vorrichtung zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes mit den oberbegrifflichen Merkmalen des Anspruches 1 und ein zugehöriges Verfahren sowie eine zugeordnete Anlage.

Mit Hilfe moderner Abbundmaschinen können komplexe Formteile aus einer großen Anzahl von Materialien, wie beispielsweise aus Holz oder Holzwerkstoffen hergestellt werden. So ist es beispielsweise möglich, komplette Fertighäuser aus Holz im Baukastenprinzip aus vorgefertigten Bauteilen zu erstellen. Die langgestreckten Bauteile wie Bretter, Balken, Latten werden zuvor vollautomatisch aus einem Ausgangsmaterial, beispielsweise aus Massivholzbalken erstellt. Ziel ist hierbei die Steigerung der Arbeitsproduktivität bei der Herstellung von vorgefertigten Bauteilen. Als problematisch erweist sich jedoch, wenn die vorgefertigten Bauteile mit einer Beschichtung, wie beispielsweise mit einer Lackierung oder Lasur versehen werden sollen. Herkömmlicherweise wird diese Beschichtung in einer Lackierkammer durchgeführt. Um einen gleichmäßigen Auftrag des Beschichtungsmaterials auf sämtlichen Oberflächen und Aussparungen des Werkstückes zu erreichen, sind oftmals mehrere Lackierdurchgänge notwendig. Jedoch kann es auch durch sorgfältigstes Auftragen des Beschichtungsmaterials wie Imprägnierungen nicht vermieden werden, dass vereinzelt Aussparungen, wie z. B. Überblattungen, Kerven und weitere zimmermannsgängige Ausnehmungen in den Fertigteilen übersehen werden. Diese unbeschichteten Teile des

Bauelements bilden dann die Eingangspforte für Feuchtigkeit sowie für Schädlingsbefall, der eigentlich durch die Beschichtung verhindert werden soll. Aufgrund der notwendigen mehrmaligen Behandlung der Oberfläche ist der Beschichtungsauftrag einer der aufwändigsten Bearbeitungsschritte, insbesondere in den genannten Ausnehmungen.

Zum automatisierten Auftrag einer Beschichtung schlägt die DE 42 22 349 C2 eine

Lackieranlage für Werkstücke vor, bei der die Werkstücke auf einer Fördervorrichtung in eine Lackierkabine eingeführt werden, um dort von einer feststehenden Düse ausgehend lackiert zu werden. Die Werkstücke sind dabei auf Tragrahmen fixiert, die um eine Längsachse drehbar ausgebildet sind. Die in der vorstehend genannten Patentschrift gezeigte Vorrichtung eignet sich vor allem zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien. Aufgrund der Längenausdehnung der abgebundenen Werkstücke und der teilweise komplexen Oberflächengestaltung erweist sich die Verwendung der in der DE 42 22 349 C2 gezeigten Lackieranlage jedoch als wenig praktikabel. Eine weitere, ebenfalls zur Lackierung von Karosserien verwendbare Einrichtung zeigt die DE 11 75 126. Hier wird vorgeschlagen, eine Düse für einen Lack an einem schwenkbaren und einknickbaren Ausleger anzuordnen. Die zu lackierenden Karosserien werden auf einer Fördervorrichtung an dem Ausleger vorbeigeführt und dabei allseitig lackiert. Auch diese Anlage erweist sich für die Beschichtung von abgebundenen Werkstücken mit hoher Längenausdehnung als nachteilig, da die zum Teil komplexen Oberflächenstrukturen aufgrund der begrenzten Beweglichkeit des Auslegers nur schwer erreicht werden können. Zudem verlangt die Verwendung der in der DE 11 75 126 gezeigten Vorrichtung eine Lackierkammer, in die das gesamte Werkstück eingebracht wird. Auch dies erweist sich aufgrund der Längenausdehnung der abgebundenen Werkstücke als aufwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung, ein Verfahren und eine Anlage zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes zur Verfügung zu stellen, die bei geringsten Ansprüchen an die Aufstellfläche einen allseitigen und vollständigen Auftrag einer Beschichtung auf Werkstücken mit komplexen Oberflächenstrukturen erlaubt. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , ein Verfahren gemäß Anspruch 10 sowie eine Anlage gemäß Anspruch 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes eignet sich insbesondere zum Lackieren eines abgebundenen Holzwerkstückes und weist wenigstens eine auf das Werkstück ausgerichtete Düse auf. Aus dieser Düse tritt im Beschichtungsvorgang das Beschichtungsmaterial aus, wobei dieses durch die Einstellbarkeit der Düse (-n) in mehreren Freiheitsgraden exakt an die Ecken oder Kanten bspw. eines Balkens aufgesprüht werden kann. Bei der Beschichtung handelt es sich beispielsweise um einen Lack, eine Lasur oder andere geeignete Materialien zur Oberflächenbeschichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Düse an einer im wesentlichen senkrecht zur Werkstück-Längsachse ausgerichteten, in einem Rahmen aufgehängten Halterung angeordnet ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Vorrichtung weist dieser nur eine relativ geringe Grundfläche auf und kann so auf besonders einfache und platzsparende Weise in eine bestehende Produktionsanlage integriert werden, sodass die zu lackierenden Werkstücke während des Lackiervorgangs durch die Vorrichtung hindurchgeführt und dabei exakt beschichtet oder lackiert werden, nämlich durch die exakte Ausrichtung auf die Ecken- oder Kantenbereiche von Ausfräsungen, Einschnitten oder ähnlichen Ausnehmungen, insbesondere eines Balkens. Als langgestrecktes Werkstück wird hierbei ein Werkstück verstanden, das gegenüber seiner Breite wenigstens 10x so lang ist, z B. Bretter, aber keine relativ kompakten Fahrzeugkarosserien. Als besonders günstig wird angesehen, wenn der Rahmen als feststehendes Portal ausgebildet ist. Dieses feststehendes Portal dient nicht nur als Halterung für den Rahmen, sondern kann auch als Halterung für die Bedien- und Antriebselemente der Vorrichtung verwendet werden. Diese Elemente, beispielsweise ein Kompressor für die Druckbeaufschlagung des Beschichtungsmaterials oder eine Antriebseinheit für die Halterung, können beispielsweise oberhalb der Halterung am Rahmen aufgehängt oder an diesem angebracht werden, befinden sich dann außerhalb des Einflussbereichs der Düsen für das Beschichtungsmaterial und werden somit nicht durch dieses verschmutzt.

Als vorteilhaft erweist es sich darüber hinaus, wenn die Halterung für die Düse quer- und/oder höhenverstellbar ausgebildet ist. Aufgrund dieser Verstellbarkeit kann die Vorrichtung variabel an die Lage und Ausformung der zu beschichtenden oder zu lackierenden Werkstücke und der darin enthaltenden Ausnehmungen angepasst werden. Als günstig erweist es sich zudem, wenn die Halterung als im wesentlichen senkrecht zur Werkstücklängsachse ausgerichtete Linearführung ausgebildet ist. Hierbei ist es denkbar, dass mehrere Halterungen am Rahmen bzw. an den Seiten des Rahmens vorgesehen sind und das durch die Vorrichtung hindurchgeführte Werkstück in einem Arbeitsgang allseitig beschichtet werden kann.

Als besonders empfehlenswert wird angesehen, wenn die Halterung als drehbarer Kranz oder Drehkranz ausgebildet ist und die Düse am Umfangsbereich des Kranzes angeordnet ist. Auch erweist es sich als günstig, wenn die Düse in Horizontal-, Vertikal- und/oder Radialrichtung verstellbar ausgebildet ist und wenigstens drei Freiheitsgrade aufweist. Die Anordnung einer verstellbaren Düse an einem drehbaren Kranz ermöglicht es, selbst komplexe Strukturen (Durchbrüche, Ausnehmungen, Abschrägungen etc. ) von durch die Vorrichtung hindurchgeführten Werkstücken in einem einzigen Arbeitsgang zu beschichten bzw. zu lackieren.

Um die Verstellung der Düse in Radialrichtung weiter zu verbessern, wird es als empfehlenswert angesehen, wenn hierzu eine Kurvenschiene vorgesehen ist, durch die eine Umleitung der Düsenbewegung von einer Drehbewegung in eine weitgehend lineare bzw. radiale Bewegung erreicht wird. Aufgrund dieser einstellbaren Radialbewegung der Düse wird sichergestellt, dass die Düsen in Abhängigkeit von der Werkstückgeometrie stets den gleichen Abstand zur Werkstückoberfläche einhalten. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Materialauftrag auf der Oberfläche selbst von komplizierten Ausfräsungen, Schrägflächen etc. sichergestellt. Eine derartige Steuerung des Vorschubs in der jeweiligen Raumachse (und/oder um diese herum) ist insbesondere dann von Vorteil, wenn nur Teilbereiche der Balkenfläche, z .B die Sichtflächen der Sparren lackiert/lasiert werden, die später vom 105 Dachstuhl über das Mauerwerk hinausragen. Hierbei kann z. B. die Schrägfläche am Fußende des Sparrens besondere intensiv lackiert werden.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Drehung des Kranzes über ein am Kranzumfang angreifendes Kurbelhubgetriebe und/oder einen Riementrieb erfolgt. Hierbei kann beispielsweise auch vorgesehen werden, dass zunächst das Hubgetriebe die

110 Bewegung in eine Umfangsrichtung des Kranzes durchführt, wobei die Rückbewegung über einen Riementrieb erfolgt. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Drehung des Kranzes (z. B. um + 90°) ausschließlich über eine Kurbelschleife oder einen Riementrieb durchzuführen. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung der Düse und der dieser zugeordneten Leitungen und Schläuche für das Beschichtungsmaterial erfolgt eine Drehung

115 des Kranzes um bis zu 360°. Bei Drehung des Kranzes um 360° ist die Anordnung einer einzigen Düse am Kranzumfang ausreichend, um alle Oberflächenteile des Werkstückes zu erreichen. Werden jedoch zwei oder mehr Düsen am Kranzumfang angeordnet, erweist sich eine Drehbarkeit des Kranzes um 180° bzw. um nur 90° als absolut ausreichend, um einen vollflächigen Beschichtungsauftrag auf der Werkstückoberfläche durchzuführen. Bei der

120 Anordnung von mehr als zwei Düsen wird zudem eine Beschleunigung des

Lackiervorganges erreicht. Hierdurch lässt sich bei der Produktion eine weitere Verringerung der Taktzeiten realisieren.

Nicht selten weisen die abgebundenen Werkstücke geneigte Stirnseiten auf, deren Beschichtung/Lackierung sich als schwierig erweist. Um eine zufriedenstellende

125 Beschichtung der Stirnseiten durchführen zu können, wird es daher als günstig angesehen, wenn die Halterung in Richtung der Werkstücklängsachse verschwenkbar ausgebildet ist. Durch die Verschwenkung der Halterung kann eine an die Ausformung der Stirnseiten oder sonstiger geneigter Flächen des Werkstückes angepasste Bewegung der Halterung und damit eine optimale Beschichtung des Werkstückes durchgeführt werden. Eine unter

130 Umständen notwendige Nachbearbeitung der Stirnseiten oder der sonstigen geneigten Flächen des Werkstückes kann somit vermieden und die Arbeitsproduktivität weiter gesteigert werden.

Um verschiedene Beschichtungsmaterialien, wie z. B. verschiedenfarbige Lacke oder Beschichtungsmittel mit unterschiedlichen chemischen Eigenschaften über die selbe 135 Vorrichtung auftragen zu können, es ist zum einen möglich, mehrere Düsen nebeneinander an der Halterung anzuordnen. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang jedoch eine Vielzahl von in Reihe aufgehängten Halterungen an der Vorrichtung vorgesehen. Hierdurch kann auch vermieden werden, dass bei Wartung oder Ausfall einer Vorrichtung die gesamte Anlage stillgelegt werden muss. 140 Das erfindungsgemäße Verfahren zum Beschichten eines Werkstückes, und hierbei insbesondere zum Lackieren eines Holzwerkstückes aus einer Abbundanlage umfasst die folgenden Schritte:

Zunächst wird wenigstens ein in einer Speichereinrichtung abgelegter Datensatz aus der Speichereinrichtung ausgelesen. Der Datensatz umfasst dabei Informationen zur

145 Werkstückgeometrie. In einem nächsten Schritt erfolgt das Umsetzen des Datensatzes in Steuerbefehle für den Werkzeugvorschub und/oder die Bewegung der wie oben beschriebenen Vorrichtung zur Beschichtung des Werkstückes. Als besonders günstig erweist sich in diesem Zusammenhang, wenn die Informationen aus dem Datensatz zusätzlich in Steuerbefehle für die Düsenverstellung und/oder die Bewegung, z. B. die

150 Verschwenkung der Halterung umgesetzt werden.

Genaueste Angaben über die Werkstückgeometrie sind vor allem beim Betrieb einer vollautomatischen Abbundanlage von besonderer Bedeutung. Es wird daher als besonders empfehlenswert angesehen, wenn der Datensatz mit Informationen zur Werkstückgeometrie (z. B. Länge, Tiefe, Schräge einer Ausfräsung) aus der Steuerung einer 155 vorgelagerten Abbundanlage an die Speichereinrichtung weitergegeben wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit einen vollautomatisierten und kontinuierlichen Arbeitsfortschritt von der Anlieferung der unbearbeiteten Werkstückrohlinge über die Abbundanlage bis zur Lackierung und zum Abtransport nach dem Lackier- bzw. Beschichtungsvorgang.

160 Weiterhin wird es als günstig angesehen, wenn der Datensatz mit Informationen zur

Werkstückgeometrie nach Identifizierung des individuellen Werkstückes aus einer zentralen Speichereinrichtung ausgelesen wird. Hierbei erweist es sich als empfehlenswert, wenn das Werkstück Identifizierungsmittel in Form eines maschinenlesbaren Codes aufweist. Dieser Code kann beispielsweise in Form eines Barcodes nach der Bearbeitung in der

165 Abbundanlage oder in jeder weiteren vorgelagerten Bearbeitungsstation auf dem Werkstück angebracht werden und dann durch entsprechende, an der Vorrichtung zum Beschichten des Werkstückes angeordnete Lesegeräte erfasst und verarbeitet werden.

Im Zusammenhang mit einer vollautomatischen Bearbeitung des Werkstückes und hier insbesondere bei einer automatisierten Beschichtung ist es besonders wichtig, bei der 170 Steuerung der Bewegungen der Halterung die Ausrichtung des Werkstückes zu berücksichtigen. Es wird daher als vorteilhaft angesehen, wenn vor Beginn des Beschichtungsvorganges eine Erfassung der Ausrichtung des Werkstückes sowie eine entsprechende Anpassung der Bewegungsanläufe an dieser Ausrichtung durchgeführt wird. Die erfindungsgemäße Anlage zur Beschichtung eines Werkstückes, insbesondere zum 175 Lackieren eines aus einer der Anlage vorgelagerten Abbundanlage übergebenen

Holzwerkstückes umfasst eine Zuführvorrichtung für das Werkstück zur Anlage, wenigstens eine in der Anlage angeordnete, wie oben beschriebene Vorrichtung zum Beschichten des Werkstückes, eine Entnahmevorrichtung für das beschichtete Werkstück aus der Anlage, eine Steuerung für die Bewegung der Zuführvorrichtung, der Vorrichtung zum Beschichten 180 des Werkstückes und/oder der Entnahmevorrichtung, eine Speichereinrichtung für

Datensätze mit Informationen zur Werkstückgeometrie sowie eine Vorrichtung zur Übergabe der Datensätze an die Steuerung. In der Anlage ist eine Bewegung der Zufuhrvorrichtung, der Vorrichtung zum Beschichten des Werkstückes und/oder der Entnahmevorrichtung relativ zur Werkstückgeometrie vorgesehen. Mit der Anlage wird der nachfolgend 185 exemplarisch dargestellte Arbeitsablauf durchgeführt.

Ein auf einer Abbundanlage bearbeitetes Holzwerkstück wird über die Zufuhrvorrichtung an die Vorrichtung zum Beschichten des Werkstückes übergeben. Als Zufuhrvorrichtungen eignen sich alle Arten von Linearfördereinrichtungen ebenso wie fahrerlose Transportfahrzeuge bzw. Transportsysteme. Durch die Verwendung von entsprechenden

190 Zuführvorrichtungen wird es möglich, die Bestandteile der Anlage räumlich getrennt im

Betrieb aufzustellen. Das zur Vorrichtung zum Beschichten des Werkstückes transportierte Werkstück wird nun durch die Vorrichtung hindurchgeführt und dabei mit dem Beschichtungsmaterial beschichtet. Beim Durchführen des Werkstückes durch die Beschichtungsvorrichtung erfolgt eine Steuerung der Vorrichtungsbewegung, d. h. die

195 Bewegung der Halterung sowie der an der Halterung vorgesehenen Düsen relativ zur Werkstückgeometrie. Die Datensätze mit Informationen über die Werkstückgeometrie werden vor Beginn des Beschichtungsvorganges aus einer Speichereinrichtung ausgelesen und nach entsprechender Aufbereitung an die Steuerung weitergegeben. Das Auslesen und bzw. Aufbereiten und Weitergeben der Datensätze erfolgt dabei mit aus der

200 rechnerunterstützten Fertigung (Computer aided manufacturing = CAM) bekannten CAM/CAD-Computerprogrammen. Nach Abschluss des Beschichtungs- bzw. Lackiervorganges erfolgt die Entnahme des beschichteten Werkstückes über eine Entnahmevorrichtung. Zur Entnahme eignen sich ebenfalls die bereits vorher genannten Linearfördervorrichtungen; möglich ist aber ebenfalls die Verwendung von

205 Transportfahrzeugen oder Transportsystemen, die gleichzeitig Trocknungsmittel, wie beispielsweise Gebläse oder Wärmelampen aufweisen können, die ein Aushärten bzw. Trocknen des Beschichtungsmaterials während des Transports sicherstellen. Über die Entnahmevorrichtung kann anschließend die Weitergabe der Werkstücke an eine nachgelagerte Verpackungs- oder Verarbeitungsstation durchgeführt werden. 210 Um eine optimale Beschichtung aller Oberflächen des Werkstückes zu erreichen, wird es als günstig angesehen, wenn die Anlage zusätzlich eine Vorrichtung zum Drehen bzw. Ausrichten des Werkstückes aufweist. Diese Anlage kann sowohl der Vorrichtung zum Beschichtung vorgelagert als auch dieser nachgelagert in der Anlage angeordnet werden. Mit einer vorgelagerten Drehungs- oder Ausrichtungsvorrichtung kann ein optimales

215 Zuführen des Werkstückes zur Beschichtungsvorrichtung durchgeführt werden.

Ist die Drehungs- oder Ausrichtungsvorrichtung der Vorrichtung zum Beschichten nachgeordnet, so kann zudem eine optimale Ausrichtung des Werkstückes für die Weitergabe im Produktionsablauf durchgeführt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, sowohl vor als auch nach der Vorrichtung zum Beschichten des Werkstückes eine

220 Drehungs- oder Ausrichtungsvorrichtung anzuordnen. Als empfehlenswert wird auch angesehen, wenn die Datensätze mit Informationen zur Werkstückgeometrie aus der vorgelagerten Abbundanlage ausgelesen und an die Speichereinrichtung der Anlage weitergegeben werden. Die Speichereinrichtung kommuniziert anschließend mit der Vorrichtung zur Übergabe der Datensätze an die Steuerung, die wiederum die Bewegungen

225 der Zuführvorrichtung sowie der Beschichtungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Werkstückgeometrie durchführt.

Als günstig wird angesehen, wenn die Speichereinrichtung als zentraler Datenspeicher ausgebildet ist und eine leitungsgebundene oder leitungsunabhängige Anbindung der Anlage an den Datenspeicher vorgesehen ist. Um die aus den Datensätzen gewonnen 230 Informationen über die Werkstückgeometrie zu verifizieren, weist die Anlage bevorzugt zusätzlich eine Erfassungsvorrichtung für die Geometrie des Werkstückes bzw. für dessen Ausrichtung auf.

Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender Ausführungsformen 235 der Erfindung anhand der schematischen und nicht maßstabsgetreuen Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstückes;

Fig. 2 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung; 240 Fig. 3 eine die Vorrichtung umfassende Anlage in Seitenansicht; und Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform der Anlage in der Draufsicht.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Beschichten eines Werkstückes 20, die eine in einem feststehenden Rahmen 17 aufgehängte Halterung 11 für die auf das zu beschichtende Werkstück 20 ausgerichteten Düsen 14 aufweist. Die Halterung 11 verfügt über einen Drehkranz 12, an dessen Umfangsbereich 13 entsprechende Düsen 14, aus denen das Beschichtungsmaterial 15 austritt, angeordnet sind. Der Drehkranz 12 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 um 90° drehbar. Während der Drehung des Drehkranzes 12 tritt aus den Düsen 14 das Beschichtungsmaterial 15 aus und lagert sich an den Oberflächen 22 des Werkstückes 20 an, während dieses durch die Vorrichtung 10 hindurchgefördert wird. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist der Drehkranz 12 als kreisrundes Element ausgebildet. Denkbar ist hierbei jedoch auch die Bildung eines im wesentlichen kreisartigen Gebildes, beispielsweise aus zwei sich gegenüberliegenden U- oder L- Schienen, an denen die Düsen 14 angeordnet sind. Des weiteren besteht die Möglichkeit, den Drehkranz 12 segmentiert auszubilden, wobei je nach Beanstandung der Segmente (nicht dargestellt) eine Vergrößerung des Umfangs 13 des Drehkranzes 12 durchgeführt werden kann. Eine entsprechend mit segmentiertem Drehkranz 12 ausgestaltete Vorrichtung 10 erlaubt somit die Anpassung der Größe der Durchführöffnung 21 an verschiedenste Querschnitte des Werkstückes 20.

Die am Umfang des Drehkranzes 12 angeordneten Düsen 14 sind in Horizontal-, Vertikal- und/oder Radialrichtung verstellbar ausgebildet. Aufgrund dieser Verstellbarkeit der Düsen 14 ist es möglich, im Zusammenspiel mit der Drehung des Drehkranzes 12 nahezu alle Oberflächen 22 des Werkstückes 20, auch wenn dieses eine starke Strukturierung aufweisen, mit dem Beschichtungsmaterial 15 zu benetzen, ohne mehrere Lackier- bzw. Beschichtungsvorgänge durchführen zu müssen. Während die Horizontal- und Vertikalverstellung durch an den Düsen 14 unmittelbar angreifende Gelenke 19 durchgeführt wird, erfolgt die Verstellung in Radialrichtung über eine Kurvenschiene 23. Diese Kurvenschiene 23 setzt die Bewegung der Düsen 14 von einer Drehbewegung in eine weitgehend lineare bzw. radiale Bewegung um und garantiert somit, in Abhängigkeit von der Werkstückgeometrie einen immer gleichen Abstand der Düsen 14 zur Oberfläche 22 des Werkstückes 20. Es wird somit sichergestellt, das stets ein gleichmäßiger Auftrag des

Beschichtungsmaterials 15 durchgeführt wird. Die mit dem Bezugszeichen 14 versehene Düse sprüht hier etwa rechtwinklig in eine Tasche an der hier linken Seitenfläche des Balkens 20. Durch Verschwenken der Düse 14 (entweder am Gelenk 19 und/oder am Drehkranz 12) um wenige Winkelgrade (z. B. um + 20°) in der hier gezeigten Zeichenebene können auch die hier oberen und unteren Taschenseiten 20' der Aussparung (z. B. ein Pfettenlager) gut besprüht werden.

Der Rahmen 11 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 höhen- und querverstellbar ausgebildet. Um diese Höhenverstellung durchzuführen, weist die Vorrichtung 10 einen ebenfalls am Rahmen 11 aufgehängten Elektromotor 24 auf, der über einen Antriebsriemen 280 25 das Einstellelement 26 für die Höhenverstellung betätigt. Ebenfalls durch den

Elektromotor 24 wird das Kurbelhubgetriebe 27 angetrieben, das am Umfang 13 des Drehkranzes 12 angreift und die Drehung des Drehkranzes 12 um die Balkenlängsachse durchführt. Die Vorrichtung 10 weist einen zusätzlichen Motor 30 auf, über den eine Verschwenkung und/oder Querbewegung der Halterung 11 durchgeführt werden kann. Mit

285 der Verschwenkung der Halterung 11 in Richtung der Werkstücklängsachse ist es möglich, auch geneigt ausgebildete Stirnseiten 31 des Werkstückes 20 (z. B. Fußende von Sparren) zu beschichten oder zu lackieren.

Der im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 gezeigte Drehkranz 12 ist um 90° drehbar ausgebildet. Aufgrund der am Umfang 13 des Drehkranzes 12 positionierten Düsen 14 kann so durch

290 Drehung des Drehkranzes 12 um 90° eine Beschichtung aller Oberflächen 22 des

Werkstückes 20 in einem Arbeitsgang durchgeführt werden. Sind nur zwei Düsen 14 am Umfang 13 des Drehkranzes 12 vorgesehen, muss eine Drehung des Drehkranzes 12 um 180° erfolgen, um alle Oberflächen 22 des Werkstückes 20 zu beschichten. Ist nur eine Düse 14 am Umfang 13 vorgesehen, kann über Drehung des Drehkranzes 12 um bis zu 360^ό der

295 entsprechende Beschichtungseffekt erreicht werden.

Das Werkstück 20 ist im Ausführungsbeispiel auf einer nur andeutungsweise gezeigten Fördervorrichtung 29 aufgeständert und wird auf dieser durch die feststehend montierte Vorrichtung 10 hindurch transportiert und dabei lackiert.

Fig. 2 zeigt eine im wesentlichen mit der Vorrichtung 10 aus Fig. 1 vergleichbare Vorrichtung 300 10 zum Beschichten eines Werkstückes. Anstelle eines Kurbelhubes 27, über den die Drehung des Drehkranzes 12 durchgeführt wird, weist die Vorrichtung im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 einen Riementrieb 28 zur Verdrehung des Drehkranzes 12 auf. Auch hier ist wiederum eine Drehung des Drehkranzes 12 um lediglich 90° vorgesehen, da durch die am Umfang 13 des Drehkranzes 12 verteilt angeordneten Düsen 14 eine 305 Beschichtung der Oberflächen 22 des Werkstückes 20 bereits durch eine Drehung um 90° erreicht werden kann.

Zusätzlich zu dem die Drehung und Höhenverstellung der Halterung 11 bewirkenden Elektromotor 24 weist auch die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 10 einen zusätzlichen Motor 30 auf, über den eine Verschwenkung der Halterung 11 durchgeführt werden kann. Mit 310 dieser Verschwenkung der Halterung 11 in Richtung der Werkstücklängsachse ist es möglich, auch geneigt ausgebildete Stirnseiten 31 des Werkstückes 20 zu beschichten oder zu lackieren. Jede der am Umfang 13 des Drehkranzes 12 angeordneten Düsen 14 verfügt über eine eigene Zuführung für das Beschichtungsmaterial 15. Es ist somit möglich mit einer einzigen Halterung 11 und nach Anordnung einer ausreichenden Anzahl von Düsen 14 315 verschiedene Beschichtungsmaterialien 15 über die gleiche Halterung 11 und in einem einzigen Arbeitsvorgang auf das Werkstück 20 aufzubringen. In Abhängigkeit von den Informationen aus der Steuerung kann der Auftrag des Beschichtungsmaterials 15 auch nacheinander folgen, so dass Teile des Werkstückes 20 mit einem ersten Beschichtungsmaterial 15 beschichtet werden, während weitere Abschnitte mit einem

320 zweiten, dritten usw. Beschichtungsmaterial 15 beaufschlagt werden.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Anlage 40, die eine wie vorstehend beschriebene Vorrichtung 10 zum Beschichten eines Werkstückes 20 umfasst. Die Anlage 40 verfügt im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 über eine Zuführvorrichtung 50, über die hier balkenartig ausgebildete Werkstücke 20 zur nachgeordneten Vorrichtung 10 zur Beschichtung zugeführt

325 werden. Der Vorrichtung 10 vorgelagert weist die Anlage 40 zusätzlich eine

Ausrichtvorrichtung 60 auf, die ein geordnetes, ausgerichtetes Zuführen des Werkstückes 20 zur Vorrichtung 10 sicherstellt. Der Zuführvorrichtung 50 vorgelagert, jedoch in Fig. 3 nicht dargestellt, befindet sich eine Abbundanlage, auf der die Aussparungen 70 im Werkstück 20 eingefräst bzw. eingeschnitten werden. Aus der Abbundanlage werden die Daten bzw. die

330 dort gespeicherten Datensätzen mit Informationen über die Werkstückgeometrie an eine in der Vorrichtung 10 vorgesehene Auswerteeinheit 16 weitergegeben und dort derart aufbereitet, dass ausgehend von den zur Verfügung gestellten Informationen eine Steuerung des Bewegungsablaufs der Vorrichtung 10 bzw. der Ausrichtung der Düsen 14, die im Ausführungsbeispiel an Abdeckhauben 18 angeordnet sind, erfolgen kann.

335 Aufgrund dieser Steuerung ist es möglich, sämtliche Aussparungen 70 im Werkstück 20 in einem einzigen Arbeitsablauf mit dem Beschichtungsmaterial 15 gleichmäßig zu benetzen. Nach Durchlauf der Vorrichtung 10 wird das Werkstück 20 an eine Entnahmevorrichtung 80 weitergegeben, die zusätzlich zu einem für den Transport des Werkstückes 20 notwendigen Fördereinheit, z .B. einem Rollengang 81 Wärmelampen 82 für die Trocknung der

340 beschichteten oder lackierten Oberflächen 22 aufweist. Nach der auf der

Entnahmevorrichtung 80 erfolgten Trocknung der Beschichtung kann das Werkstück 20 von der Entnahmevorrichtung 80 direkt an nachgeordnete Bearbeitungs-, Verpackungs- oder Transportstationen (nicht dargestellt) weitergegeben werden.

In Fig. 4 wird eine wie in Fig. 3 beschriebene Anlage 40 in Draufsicht dargestellt. Im 345 Unterschied zu der in Fig. 3 gezeigten Anlage 40 erfolgt hier eine Bestückung der

Zuführvorrichtung 50 im händischen Verfahren, d. h. die abgebundenen Werkstücke 20 werden an die Anlage 40 antransportiert und anschließend von einer Bedienperson 90 auf die Zuführvorrichtung 50 aufgelegt. Die Anlage 40 verfügt im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 über Erfassungsmittel (nicht dargestellt) für einen an den Werkstücken 20 angebrachten 350 Code, mit dessen Hilfe das Werkstück 20 eindeutig identifiziert wird. Nach Identifikation des Werkstückes 20 wird der zugehörige Datensatz mit Informationen zur Geometrie, der zur Steuerung der Vorrichtung 10 zur Beschichtung verwendet wird, aus einem zentralen Speicher ausgelesen und für die Steuerung der Vorrichtung 10 in einer Auswerteeinheit 16 aufbereitet. Nach Zuführung des Werkstückes 20 zur Vorrichtung 10 beginnt der

355 Lackiervorgang, nachdem die ordnungsgemäße Ausrichtung des Werkstückes 20 durch eine entsprechende Erfassungseinrichtung (nicht dargestellt) überprüft wurde. Wenn das Werkstück 20 nicht ordnungsgemäß ausgerichtet ist, verfügt die in Fig. 4 dargestellte Anlage 40 über eine zusätzliche Ausrichtvorrichtung 60 für das Werkstück 20, die es entsprechend den Vorgaben durch die Steuerung ausrichten. Die Zuführvorrichtung 50 führt das Werkstück

360 20 durch die Vorrichtung 10 hindurch bis zu einer der Vorrichtung 10 nachgeordneten Entnahmevorrichtung 80. Diese verfügt im Ausführungsbeispiel über eine Vielzahl von senkrecht zur Vorschubrichtung des Werkstückes 20 ausgerichtete Linearförderer 92, die das Werkstück 20 an einen mit Wärmelampen 82 versehenen Transportwagen 93 weitergeben. Nach vollständiger Befüllung des Transportwagens 93 bewegt sich dieser

365 vollautomatisch zu einer Verpackungs- bzw. Nachbearbeitungsstation (in Fig. 4 nicht dargestellt) und ein neuer, leerer Transportwagen 93 wird an die Anlage 40 herangeführt.

Bezugszeichenliste

28 = Riementrieb

10 = Vorrichtung 29 = Fördervorrichtung

370 11 = Halterung 30 = Motor

12 = Drehkranz 390 31 = Stirnseite

13 = Umfangsbereich 40 = Anlage

14 = Düse 50 = Zuführvorrichtung

15 = Beschichtungsmaterial 60 = Ausrichtvorrichtung 375 16 = Steuereinheit 70 = Aussparungen

17 = Rahmen 395 80 = Entnahmevorrichtung

18 = Abdeckhaube 81 = Rollengang

19 = Gelenk 82 = Wärmelampe

20 = Werkstück 90 = Bedienperson 380 21 = Durchführöffnung 92 = Linearförderer

22 = Oberfläche 400 93 = Transportwagen

23 = Kurvenschiene

24 = Elektromotor

25 = Antriebsriemen 385 26 = Einstellelement

27 = Kurbelhubgetriebe

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (10) zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes (20), insbesondere zum Lackieren oder Imprägnieren eines abgebundenen Holzwerkstückes, mit wenigstens einer auf das Werkstück (20) ausgerichteten Düse (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (14) an einer im wesentlichen senkrecht zur Werkstücklängsachse ausgerichteten, in einem Rahmen (17) aufgehängten Halterung (11) angeordnet ist.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (11) höhen- und oder querverstellbar ausgebildet ist.

3. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (11) als im wesentlichen senkrecht zur Werkstücklängsachse ausgerichtete Linearführung ausgebildet ist.

4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (11) als Drehkranz (12) ausgebildet ist und die Düse (14) am Drehkranz (12) angeordnet ist.

5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (14) in Horizontal-, Vertikal- und/oder Radialrichtung verstellbar ist.

6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung der Düse (14) in Radialrichtung eine Kurvenschiene (23) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung des Kranzes (12) über ein am Kranzumfang (13) angreifendes Kurbelhubgetriebe (27) und/oder Riementrieb (28) erfolgt und eine Drehung des Kranzes (12) um bis zu 360°, insbesondere um bis zu 180°, bevorzugt um bis zu 90° vorgesehen ist.

8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (11) in Richtung der Werkstücklängsachse verschwenkbar ist.

9. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von in Reihe aufgehängten Halterungen (11) vorgesehen ist.

10. Verfahren zum Beschichten eines langgestreckten Werkstückes (20), insbesondere zum Lackieren oder Imprägnieren eines Holzwerkstückes aus einer Abbundanlage, umfassend die Schritte:

- Auslesen wenigstens eines in einer Speichereinrichtung abgelegten Datensatzes mit Informationen zur Werkstückgeometrie und

- Umsetzen des Datensatzes in Steuerbefehle für den Werkstückvorschub und/oder die Vorrichtung (10) zur Beschichtung des Werkstückes (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensatz zusätzlich in Steuerbefehle für die Düsenverstellung und/oder für die Verschwenkung der Halterung (11) umgesetzt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Datensatz aus der Steuerung einer vorgelagerten Abbundanlage an die Speichereinrichtung weitergegeben wird und/oder nach Identifizierung des Werkstückes (20) aus einer zentralen Speichereinrichtung ausgelesen wird..

13. Anlage (40) zur Beschichtung eines langgestreckten Werkstückes (20), insbesondere zum Lackieren oder Imprägnieren eines aus einer der Anlage vorgelagerten Abbundanlage übergebenen Holzwerkstückes, umfassend:

- eine Zuführvorrichtung (50) für das Werkstück (20) zur Anlage (40),

- wenigstens eine in der Anlage (40) angeordnete Vorrichtung (10) zum Beschichten des Werkstückes (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

- eine Entnahmevorrichtung (80) für das beschichtete Werkstück (20) aus der Anlage (40), eine Steuerung für die Bewegung der Zuführvorrichtung (50), der Vorrichtung (10) zum Beschichten des Werkstückes (20) und/oder der Entnahmevorrichtung (80),

- eine Speichereinrichtung für Datensätze mit Informationen zur Werkstückgeometrie, und eine Einheit zur Übergabe der Datensätze an die Steuerung, wobei eine Bewegung der Zuführvorrichtung (50), der Vorrichtung (10) zum Beschichten des Werkstückes (20) und/oder der Entnahmevorrichtung (80) relativ zur Werkstückgeometrie vorgesehen ist.

14. Anlage (40) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Ausrichtvorrichtung (91) zur Drehung und/oder Ausrichtung des Werkstückes (20) vorgesehen ist.

15. Anlage (40) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Auslesen der Datensätze mit Informationen zur Werkstückgeometrie aus der Abbundanlage und eine Weitergabe an die Speichereinrichtung und/oder die Einheit zur Übergabe der Datensätze an die Steuerung vorgesehen ist.