EP4366884A1 - Behandlungsanlage und verfahren zum behandeln von werkstücken - Google Patents

Behandlungsanlage und verfahren zum behandeln von werkstücken

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Publication number
EP4366884A1
EP4366884A1 EP22753598.6A EP22753598A EP4366884A1 EP 4366884 A1 EP4366884 A1 EP 4366884A1 EP 22753598 A EP22753598 A EP 22753598A EP 4366884 A1 EP4366884 A1 EP 4366884A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
treatment
workpiece
fluid
application
treatment system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22753598.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver SEYBOTH
Marek DOWNAR
Karsten KÜRSCHNER
Klaus HEINSOHN
Dietmar Wieland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Duerr Systems AG
Original Assignee
Duerr Systems AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Duerr Systems AG filed Critical Duerr Systems AG
Publication of EP4366884A1 publication Critical patent/EP4366884A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B05B16/40—Construction elements specially adapted therefor, e.g. floors, walls or ceilings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/20—Arrangements of several outlets along elongated bodies, e.g. perforated pipes or troughs, e.g. spray booms; Outlet elements therefor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/022—Cleaning travelling work
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
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    • C23G3/02—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C23G3/023—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously by spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
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    • B05B13/041—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with reciprocating or oscillating spray heads with spray heads reciprocating along a straight line

Definitions

  • a treatment system is in particular a fluid treatment system for carrying out a fluid treatment on vehicle bodies, for example in the manufacture of motor vehicles, in particular passenger cars.
  • vehicle bodies are placed in an immersion bath.
  • the object of the present invention is to provide a treatment system that is simple in design and enables efficient workpiece treatment.
  • this object is achieved by a treatment plant according to claim 1 .
  • the treatment system for treating workpieces is in particular a treatment system for carrying out a fluid treatment on vehicle bodies, in particular as part of a manufacturing process for manufacturing vehicles.
  • the treatment plant preferably includes a housing which surrounds a treatment room.
  • the treatment system preferably comprises a conveying device, by means of which at least one workpiece can be introduced into the treatment room and/or guided through the treatment room and/or removed from the treatment room. It can be favorable if the treatment system includes an application device for applying fluid to the at least one workpiece.
  • the fluid is in particular a treatment liquid.
  • the fluid for carrying out the treatment is in liquid form.
  • the fluid is, for example, heated fluid, in particular fluid with a temperature of 60° C. or more, for example 80° C. or more.
  • the fluid is water or is or comprises a surfactant-containing and/or alkaline aqueous solution.
  • a surfactant-containing and/or alkaline aqueous solution is particularly suitable for spray degreasing and/or immersion degreasing of workpieces.
  • the fluid can also be fresh water or demineralized water, for example, or can include fresh water and/or demineralized water.
  • a fluid is particularly suitable for spray rinsing and/or immersion rinsing of workpieces.
  • the fluid may be or include, for example, a phosphate or silane based chemical coating medium.
  • a phosphate or silane based chemical coating medium is particularly suitable for carrying out a coating process.
  • the application device comprises one or more application units for applying fluid to the at least one workpiece.
  • the one or more application units preferably each comprise one or more spray nozzles and/or spray nozzles or are designed as one or more spray nozzles and/or spray nozzles.
  • the treatment room is an individual room in which only a single workpiece can be accommodated or accommodated at a given point in time.
  • the treatment room is a room in which several workpieces can be accommodated at the same time at a given point in time.
  • the workpiece can be brought into the treatment room in one direction of introduction and removed from the treatment room counter to the direction of introduction by means of the conveying device.
  • At least one workpiece can be brought into a treatment room in one direction and removed from the treatment room in the same direction, in particular at an opposite end of the treatment room, by means of the conveyor device.
  • the treatment room is provided with application units of the application device on several sides.
  • the workpiece and/or a part of the treatment chamber accommodating the workpiece is surrounded on several sides, in particular on two sides, three sides or four sides, by one or more application units of the application device.
  • the application device comprises a plurality of application units, in particular spray nozzles and/or spray nozzles, arranged on opposite side walls.
  • fluid can be applied in particular simultaneously to a number of sides of a workpiece, in particular to a number of opposite and/or opposite sides of the workpiece.
  • the workpiece is movable in the treatment room, in particular linearly displaceable, and the application units are preferably arranged statically, ie in particular not pivotably and/or displaceably, the workpiece preferably being arranged by means of the conveyor device or a movement device is movable.
  • a relative movement of the workpiece relative to the application units of the application device can optionally be generated.
  • the workpiece can be moved back and forth at least once in the direction of movement by more than half the distance between two adjacent application units, so that the workpiece is evenly and/or completely exposed to fluid as a result of the movement of the workpiece relative to the application units.
  • the relative movement of the workpiece relative to the application units can be controlled and/or regulated by means of at least one initiator, e.g. a proximity sensor, which is arranged inside the treatment room, with the at least one initiator advantageously having protection class IP69k DIN EN 60529.
  • at least one initiator e.g. a proximity sensor, which is arranged inside the treatment room, with the at least one initiator advantageously having protection class IP69k DIN EN 60529.
  • the relative movement of the workpiece relative to the application units is controlled and/or regulated by means of at least one incremental encoder or in terms of time, in particular by specifying a movement sequence.
  • the relative movement of the workpiece relative to the application units is controlled and/or regulated by means of at least one initiator, which is arranged outside the treatment room and detects and/or monitors the movement of a lever device led out of the treatment room.
  • the treatment space is longer in the direction of movement of the workpiece than the workpiece itself, in particular at least twice as long as half the distance between two adjacent application units, so that the workpiece can be moved back and forth relative to the application units of the application device, without the workpiece touching the treatment room.
  • the acceleration of the relative movement can be varied or set. It can be particularly advantageous if the acceleration of the relative movement of the workpiece is at least approximately 0.1 m/s 2 , preferably at least approximately 0.25 m/s 2 , and/or at most approximately 5 m/s 2 , preferably at most approximately 2 m /s 2 .
  • the workpiece is preferably accelerated moderately in the respective direction of the relative movement in such a way that it is advantageously avoided that the drive rollers of the conveyor device spin.
  • the treatment room includes a closing device for partially or completely closing an access opening of the treatment room, through which the at least one workpiece can be introduced into the treatment room and/or through which the at least one workpiece can be removed from the treatment room.
  • the closing device is designed, for example, as a roller door or sliding door or lifting and lowering door.
  • the closing device is a splash guard to close the treatment chamber and/or to prevent fluid from splashing out.
  • a splash guard is preferably not pressure-resistant against a rising fluid level in the treatment room.
  • the closing device is a pressure-resistant closing device, in particular a sluice gate, by means of which the access opening of the treatment room can be closed in a fluid-tight manner, also against a rise in a fluid level within the treatment room.
  • the at least one workpiece is preferably spatially fixed, in particular fixed, for carrying out a treatment.
  • the at least one workpiece is in particular by means of the conveyor and / or in addition to the Conveying device provided fixing device spatially fixed, in particular fixed while the treatment is being carried out.
  • the treatment system includes a feed tank which is arranged in particular above the treatment room. Fluid can preferably be supplied to the application device from the supply tank. The fluid can preferably be applied to the at least one workpiece by means of the application device.
  • a pump for driving the fluid can preferably be dispensed with.
  • the fluid can then be fed from the feed tank to the application device and applied to the at least one workpiece, in particular exclusively due to the force of gravity.
  • the treatment system can include a discharge tank.
  • the discharge tank is arranged in particular below the treatment room. Fluid applied to the at least one workpiece can preferably be conducted from the treatment chamber into the discharge tank, in particular can be drained off into the discharge tank solely due to the force of gravity.
  • a pump is preferably not required for this.
  • the treatment system includes a pump for driving the fluid, in particular for feeding the fluid from the discharge tank back into the feed tank.
  • a treatment device in particular a filter device or other cleaning device for cleaning the fluid
  • a line which connects the discharge tank to the feed tank.
  • Contaminants cleaned from the workpiece in a treatment process can be separated from the fluid in this way, in order to provide only non-contaminated fluid or at least optimally prepared and/or cleaned fluid for the treatment of workpieces.
  • temperature control or other processing of the fluid can be provided in preparation for a subsequent treatment process.
  • the application device comprises at least one application unit, which is designed as at least one application lance.
  • At least one application unit in particular at least one application lance, can preferably be introduced into an interior space of the at least one workpiece or is arranged and/or designed to protrude into the interior space when the workpiece is in a treatment state.
  • fluid can preferably be applied to surfaces of the at least one workpiece facing an interior space of the at least one workpiece.
  • the application lance and/or the workpiece is movable, in particular linearly displaceable, in order to be able to apply fluid to all areas in the interior of the workpiece by means of the application lance.
  • one or more application units can be used to apply fluid to an outer surface of the at least one workpiece that faces away from an interior of the at least one workpiece, with the interior of the at least one workpiece facing surfaces of the at least one workpiece can be acted upon with fluid.
  • the housing can be at least partially flooded, in particular up to a height of at least approximately 40%, preferably at least approximately 60%, of a maximum room height of the housing and/or the treatment room and/or a maximum height of the workpiece.
  • the term "floodable” is to be understood here in particular as meaning that liquid can be supplied in such a way that it accumulates within the housing and the liquid level thus rises.
  • Side walls and/or one or more closing devices of the housing are preferably designed to be liquid-tight and withstand the liquid pressure resulting from the filling process.
  • a flooding device for flooding the housing can be provided as an alternative or in addition to one or more application devices.
  • fluid can be applied to the at least one workpiece by means of one or more application devices during the flooding process and/or after the flooding process has taken place, in particular when emptying the housing, for example for rinsing off impurities from the workpiece.
  • the workpiece can be charged with fluid partly by flooding the housing and partly by applying fluid by means of the application device in order to carry out a treatment process.
  • a sill area and/or floor area of a workpiece designed as a vehicle body can be acted upon by flooding with fluid.
  • cavities within the rocker panel and/or the floor area can be charged with fluid, which are or would be difficult to access by spraying and/or spraying.
  • one or more hood areas, A-pillars, B-pillars, C-pillars and/or a roof area of a workpiece designed as a vehicle body can be sprayed and/or sprayed with fluid in parallel, preferably by means of an application device, in order to carry out a treatment process.
  • the treatment is preferably cleaning, in particular degreasing.
  • the treatment is or includes a chemical and/or physical surface treatment.
  • the treatment is a coating.
  • the present invention also relates to a method for treating workpieces, in particular for carrying out a fluid treatment on vehicle bodies.
  • the invention is based on the object of providing a method by means of which workpiece treatment can be carried out efficiently.
  • the method for treating workpieces preferably includes introducing at least one workpiece into a treatment room and/or conveying at least one workpiece through the treatment room. Furthermore, the method preferably includes the application of fluid to the at least one workpiece by means of an application device.
  • the method according to the invention preferably has one or more features and/or advantages described in connection with the treatment plant.
  • the treatment plant according to the invention preferably comprises one or more features of the method according to the invention.
  • the at least one workpiece is subjected to fluid at least approximately uniformly and/or simultaneously at least on its outer surfaces.
  • the at least one workpiece is acted upon with fluid at least approximately uniformly and/or at least approximately simultaneously, at least on its inner surfaces.
  • the at least one workpiece is preferably acted upon both on its outer surfaces and on its inner surfaces at least approximately uniformly and/or at least approximately simultaneously.
  • the fluid is preferably applied over a large area, in particular to an area of at least approximately 50%, preferably at least approximately 80%, in particular at least approximately 90%, of a total surface of the workpiece, in particular applied at least approximately simultaneously.
  • the fluid is applied uniformly to the surfaces of the at least one workpiece such that a fluid pressure and/or a fluid amount and/or a fluid volume with less than about 30% variation, preferably less than about 20% variation, is applied to each of the fluid location of the surfaces is the same.
  • the fluid is applied to the at least one workpiece during a fluid process for at least partially flooding the treatment chamber and/or during an emptying process after the flooding has taken place.
  • the at least one workpiece is sprayed and/or sprayed with fluid in a first treatment chamber and that the at least one workpiece is then treated in a second treatment chamber that is different from the first treatment chamber by flooding the second treatment chamber with the same Fluid and / or another fluid is applied.
  • the workpiece is acted upon in one and the same treatment chamber both by spraying and/or spraying and by flooding with one or more fluids.
  • a flow is generated in the flooded part of the treatment chamber during a flooding process for carrying out a workpiece treatment.
  • the at least one workpiece can be flown in an optimized manner in order to optimize the treatment, for example in order to remove impurities in a simplified manner.
  • air bubbles can preferably be expelled in this way in order to be able to completely wet cavities and interior spaces.
  • a flow can be generated, for example, by flood nozzles.
  • pumps can be provided to generate a flow in the treatment chamber.
  • an agitator and/or a nozzle device for example one or more pivoting nozzles, can be provided in order to optimize the flow onto and/or through the at least one workpiece.
  • a flooding process and an application process by spraying and/or spraying fluid are provided, it can be provided that after a flooding process has been carried out, in particular a flooding process for workpiece treatment, a fluid different from the fluid used for flooding is used for the Spraying and / or rinsing of at least one workpiece is used.
  • a treatment process for example a chemical surface treatment process, can be prevented immediately after the fluid has been drained from the treatment chamber or even during this in the part of the at least one workpiece protruding from the fluid.
  • rinsing off the at least one workpiece by spraying and/or spraying fluid onto the at least one workpiece can serve to remove dirt particles and/or foam or other impurities adhering to the at least one workpiece when the fluid used for flooding is drained off the at least one workpiece to remove.
  • Fluid used in a treatment process can be used in particular after it has been prepared, in particular filtered and/or tempered, to carry out the same treatment process on another workpiece.
  • a fluid to be used after a treatment process has been carried out to carry out another treatment process in particular a treatment process of a different type.
  • the fluid can optionally be in different discharge tanks are discharged in order to be made available for different treatment processes, in particular depending on the respective degree of contamination of the fluid.
  • fluid prepared for this purpose for example fluid subjected to nanofiltration or ultrafiltration
  • high-purity filtrate is used for a spraying process and/or spraying process, while concentrate is returned to the rest of the fluid, in particular for carrying out flooding processes.
  • a post-rinsing process can be carried out preferably with high-purity fluid for an optimized rinsing effect, with the overall composition of the fluid preferably remaining unchanged at the same time, especially after the filtrate and the concentrate have been mixed again in the discharge tank.
  • the treatment comprises a degreasing process and/or a rinsing process and/or a coating process.
  • the fluid can preferably be applied to the workpiece in one or more time-varying spray patterns or spray patterns.
  • a spray pattern or spray image is in particular a pattern or image on the surface of the workpiece resulting from the geometry of a fluid jet.
  • the application device preferably comprises one or more rotatable or rotating application units, by means of which a rotating spray pattern or spray pattern can be generated on the workpiece.
  • a rotating spray pattern or spray pattern results in particular from a temporal variation in the point of impact of the spray jet or spray jet, which is emitted onto the workpiece by means of one or more application units. Independent of time, the result is preferably an area that is acted upon evenly on average, in particular an at least approximately rotationally symmetrical overall spray pattern or overall spray pattern.
  • a rotating or rotatable application unit is preferably used to generate a locally varying spray pattern or spray pattern, which only develops over time into the uniform overall spray pattern or overall spray pattern as a result of the rotation.
  • the one or more application units are preferably coupled and/or synchronized with one another in such a way that spray jets applied by the application units to the workpiece always impinge on different surface areas of the workpiece at any point in time.
  • adjacent application units and/or spray jets and/or spray jets are designed to rotate in opposite directions.
  • Overlapping overall spray patterns or overall spray patterns on the workpiece can preferably be generated by means of a plurality of the application units of the application device.
  • an at least approximately uniform application of fluid to the workpiece can be achieved by means of the multiple application units.
  • the jets or jets of spray are preferably always directed at different locations on the workpiece at a given point in time.
  • a simultaneous impingement of a region with several spray jets or spray jets from different application units is thereby preferably prevented.
  • the application device preferably comprises a plurality of application units which can be moved, in particular rotated, together by means of a distributor device of the application device for supplying the fluid to the application units.
  • the distributor device can be, for example, a distributor pipe and/or a spray arm.
  • the distributor device is preferably a rotor which comprises a plurality of application units which are arranged at different distances from the axis of rotation with respect to an axis of rotation.
  • the axis of rotation is in particular essentially perpendicular to a longitudinal axis of the rotor.
  • the rotor can be driven in rotation, for example by means of a turbine wheel and/or by means of a gear inside the application device, in particular inside the distributor device, using the fluid as a drive.
  • a rotating drive of the rotor can be brought about by recoil through a suitable inclination of outlet openings of the application units.
  • a rotational movement of the at least one rotor can be monitored, controlled and/or regulated by means of one or more sensors, in particular magnetic-inductive sensors.
  • the application device comprises a number of application units, each with one or more distribution devices, in particular according to one of the embodiments described above.
  • the distributor devices are in particular arranged at different heights and/or with mutually parallel axes of rotation and/or offset to one another along the axes of rotation, in particular in order to allow free movement of the respective distributor devices and at the same time an overlapping of the areas to which fluid is to be applied by the respective application units, in particular to ensure overlapping overall spray patterns or overall spray patterns.
  • the at least one workpiece can be moved, in particular linearly displaced, by means of the conveying device.
  • a linear displacement in one direction and then a linear displacement in an opposite direction can be provided or only a single linear displacement in one direction in order to use the Application device to apply the at least one workpiece evenly with fluid.
  • the fluid can be applied by means of the application device both to an outer surface of the at least one workpiece, in particular to an outer visible surface, and to an inner surface of the at least one workpiece, in particular a surface of an interior space.
  • the application device comprises a plurality of application units which are arranged in a regular and/or grid-like and/or matrix-like pattern.
  • a grid-like or matrix-like pattern is to be understood in particular as such patterns in which a plurality of rows or rows or elements, in particular application units, arranged sequentially in some other way in a pattern are provided.
  • application units arranged in horizontal and vertical lines or rows are provided.
  • one or more application units are arranged outside a central area of the at least one workpiece, in particular with respect to a height direction of the workpiece, in particular only in an upper area and/or a lower area of the at least one workpiece.
  • the width of the treatment room can be minimized.
  • the application device in particular the application units of the application device, surround the treatment chamber accommodating the at least one workpiece or the part of the treatment chamber surrounding the at least one workpiece Treatment room essentially portal-like and / or cage-like and / or at least three-sided.
  • one or more application units in particular several application units arranged in a regular and/or grid-like and/or matrix-like pattern, can be moved fluidly, in particular linearly, during the application.
  • the movement can in particular be a movement in an at least approximately vertical direction, in an at least approximately horizontal direction or at an angle thereto.
  • one or more application units are rotatable or pivotable.
  • vertically or horizontally arranged rows or rows of application units can be uniformly rotatable or pivotable, for example to achieve a varying rotational alignment of at least approximately ⁇ 20°, preferably at least approximately ⁇ 30°, starting from a central position.
  • the at least one workpiece is preferably moved, in particular linearly displaced.
  • one or more application units of the application device are preferably moved, in particular rotated or pivoted, during the application of fluid.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective illustration of a first embodiment of a treatment system, in which a fluid can be applied to a workpiece by means of an application device;
  • Fig. 2 is another schematic perspective view of
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of a second embodiment of a treatment system, in which a combination of a flooding device and an application device for carrying out treatment processes is provided;
  • Fig. 4 is another schematic perspective view of the second
  • FIG. 5 shows a schematic vertical cross section through a third embodiment of a treatment system, in which a treatment room is provided on three sides with application units of an application device;
  • FIG. 6 shows a schematic side view of the treatment plant from FIG. 5
  • FIG. 7 shows a schematic plan view of the treatment plant from FIG.
  • FIG. 8 shows a schematic illustration corresponding to FIG. 5 of a fourth
  • Embodiment of a treatment system in which pivotable application units are provided
  • FIG. 9 shows a schematic illustration corresponding to FIG.
  • FIG. 10 shows a schematic illustration corresponding to FIG. 5 of a fifth embodiment of a treatment plant, in which an application device with rotating distribution devices of the application device is provided;
  • FIG. 11 shows a schematic illustration corresponding to FIG
  • FIG. 12 shows a schematic representation of the treatment plant from FIG. 10 corresponding to FIG. 7;
  • FIG. 13 shows a schematic illustration corresponding to FIG
  • Treatment plant which comprises a lance-shaped application unit
  • FIG. 14 shows a schematic illustration corresponding to FIG. 6 of a sixth embodiment of a treatment system, in which a combination of flood treatment and spraying or spraying treatment is provided;
  • FIG. 15 shows a schematic representation of the treatment plant from FIG. 14 corresponding to FIG. 7.
  • a first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 of a treatment system designated as a whole by 100 serves to treat workpieces 102, for example vehicle bodies 104 (not shown in FIGS. 1 and 2, but indicated in FIGS. 5 et seq.).
  • the treatment plant 100 comprises a housing 106 which is, for example, a metal, box-shaped, in particular cuboid, housing.
  • the housing 106 comprises a plurality of side walls which surround a treatment room 108 of the treatment system 100 .
  • the embodiment of the treatment system 100 shown in FIGS. 1 and 2 forms in particular a treatment station 110 for the treatment of workpieces 102.
  • a treatment station 110 for the treatment of workpieces 102.
  • a plurality of such treatment stations 110 can be provided.
  • the treatment system 100 comprises an application device 112, which in particular comprises a plurality of application units 114, for example spray nozzles 116.
  • application device 112 which in particular comprises a plurality of application units 114, for example spray nozzles 116.
  • spray nozzles for applying fluid, in particular liquid.
  • spray nozzles can also be provided instead of such spray nozzles 116 .
  • the application units 114 are arranged in particular in at least approximately horizontal rows 118 and/or in at least approximately vertical rows 120. For example, a matrix-like or grid-like arrangement of the application units 114 is provided.
  • Application units 114 form, in particular, a nozzle matrix 122 of application device 112.
  • the application units 114 are preferably arranged on one of the side walls of the housing 106 and aligned in the direction of a center of the treatment chamber 108, in particular in order to be able to apply fluid to a workpiece 102 arranged in the center of the treatment chamber 108.
  • the treatment system 100 further comprises a conveyor device 124 for introducing at least one workpiece 102 into the treatment room 108 and/or for guiding at least one workpiece 102 through the treatment room 108 and/or for conveying at least one workpiece 102 out of the treatment room 108.
  • the conveyor device 124 is in particular a cycle conveyor device 126.
  • provision is made in particular for a workpiece 102 to be treated to be arrested in a predetermined treatment position, in particular fixed by means of an optional fixing device.
  • a predetermined positional relationship with the application units 114 can be obtained in order to ensure reliable workpiece treatment when stationary.
  • the housing 106 is accessible in particular through a lateral access opening 128 .
  • a workpiece 102 can be introduced into the treatment space 108 through the access opening 128 by means of a roller conveyor or rail conveyor (not shown) which forms the conveyor device 124 .
  • a closing device 130 serves to close the treatment chamber 108 and is preferably also provided in the other embodiments.
  • the closing device 130 can be used to prevent liquid from escaping into an area surrounding the housing 106 .
  • the closing device 130 is, for example, a roller door or a sluice gate, depending in particular on whether the closing device 130 is only intended to serve as a splash guard or also to seal the treatment chamber 108 in a fluid-tight manner during a flooding process.
  • the treatment plant 100 preferably comprises a feed tank 132 and a discharge tank 134.
  • the feed tank 132 preferably serves to feed fluid to the application device 112.
  • the feed tank 132 is preferably arranged above the treatment chamber 108 with respect to a direction of gravity.
  • the fluid located in the feed tank 132 can thus be fed to the application device 112 simply by gravity, in particular without using a pump, in order to ultimately be applied to the workpiece 102 .
  • an additional pump can be provided, in particular to increase the pressure.
  • the discharge tank 134 is preferably arranged below the housing 106 with respect to the direction of gravity.
  • the fluid discharged in the treatment chamber 108 can thus flow off into the discharge tank 134 in a particularly simple manner, in particular without using a pump, which, however, can also optionally be additionally provided.
  • the fluid can preferably be used multiple times, in particular for carrying out multiple treatment processes on multiple workpieces 102.
  • the treatment system 100 preferably comprises a pump 136, by means of which the fluid can be conveyed in particular from the discharge tank 134 into the feed tank 132.
  • a processing device 138 for example a cleaning device 140 and/or a temperature control device 142, can optionally be provided.
  • the fluid can be treated by means of the treatment device 138 before it is fed to the feed tank 132, for example by filtering out suspended matter and other impurities which could impair the treatment result.
  • the fluid can be pumped from the discharge tank 134 of the treatment system 100 into the supply tank 132 of the same treatment system 100, in particular the same station 110 of the treatment system 100.
  • the fluid is then provided in particular for carrying out the same treatment process.
  • provision can be made for the fluid to be fed to different treatment stations 110 one after the other in a cascade-like manner in order to carry out treatment processes of different types. For example, depending on the degree of contamination of the fluid, its use at rinsing stations with different cleanliness requirements can be provided.
  • a workpiece 102 can be acted upon with fluid over a large area, in particular from both sides.
  • the treatment system 100 also includes an application unit 114 which can be introduced into an interior of the workpiece 102 .
  • an application unit 114 is, for example, the application lance 144 in Figs. 1 and 2.
  • the application lance 144 preferably protrudes into the treatment chamber 108 .
  • this is preferably pushed onto the application lance 144, in particular while avoiding contact with the application lance 144.
  • the application lance 144 protrudes into the interior of the workpiece 102.
  • a spray nozzle 116 for example a rotating spray nozzle 116, is arranged at the end of the application lance 144 in order to be able to apply fluid to the interior of the workpiece 102.
  • a plurality of spray nozzles 116 in particular movable and/or rotating spray nozzles 116, can also be provided at the end of application lance 144 in order to enable the application of a sufficient quantity of fluid and uniform and large-area wetting of the surfaces in the interior of workpiece 102.
  • an application unit 114 embodied as a spray ball or rotary cleaner can be arranged at the end of the application lance 144 .
  • one or more surge nozzles can also be provided in order to be able to introduce a large quantity of the fluid into the interior of the workpiece 102 . Coarse dirt and dirt cleaned off by means of the application lance 144 can be easily rinsed out of the workpiece 102 in this way.
  • the application lance 144 can also preferably be used to clean the treatment chamber 108 itself, particularly when a workpiece 102 is not present.
  • An alternative embodiment of a treatment system 100 shown in FIGS. 3 and 4 differs from the embodiment shown in FIGS Flood process allows. The (not shown)
  • Closing device is designed in particular to be pressure-resistant in order to allow a rising fluid level in the treatment chamber 108 and to prevent fluid from escaping.
  • the embodiment of the treatment system 100 shown in FIGS. 3 and 4 comprises in particular a flooding device 146 for carrying out the flooding process.
  • a flood pipe 148 of the flood device 146 is provided, which leads from a feed tank 132 (not shown in FIGS. 3 and 4) into the treatment room 108 .
  • the flood pipe 148 opens out, in particular, in a region of the treatment chamber 108 that is lower in relation to the direction of gravity.
  • flood pipe 148 has a diameter that is significantly larger than the line diameter of application device 112, for example by a factor of at least 2, preferably at least 5. This allows a particularly large amount of fluid to be introduced into treatment chamber 108 in a short time.
  • the application device 112 in the second embodiment of the treatment system 100 is used, for example, to apply fluid to carry out a treatment process, with this treatment process being able to be a chemical or physical treatment or also a cleaning and simple rinsing.
  • the application device 112 preferably has a part that can be seen in FIG.
  • a nozzle matrix 122 is arranged on the top wall 150 .
  • the application units 114 which are arranged on the top wall 150, can also be dripping elements or simple line ends in order to deliver fluid dropwise or in a surge onto the workpiece 102.
  • Different sections of the application device 112 can optionally be supplied with different fluids.
  • a treatment fluid for carrying out a physical or chemical treatment can be applied with lateral application units 114, while a rinsing fluid can be supplied, for example, via the application units 114 arranged on the top wall 150.
  • Flooding device 146 and application device 112 preferably work together in such a way that after a flooding process has been carried out using application device 112, a rinsing process is carried out, in particular to remove foam and other floating contaminants that adhere to workpiece 102 when the fluid is drained at the end of the flooding process can remove from the workpiece 102. Furthermore, the application device 112 and the flooding device 146 can of course also be used together for the application of the same treatment fluid.
  • the second embodiment of the treatment system 100 shown in FIGS. 3 and 4 corresponds to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 in terms of structure and function, so that reference is made to the description above.
  • a third embodiment of a treatment system 100 shown in FIGS. 5 to 7 differs from the first embodiment shown in FIGS 108 distributed around.
  • the application units 114 are arranged in particular in a sill area of a workpiece 102 embodied as a vehicle body 104 and in a roof area.
  • a movement device 152 can optionally be provided, by means of which the application device 112 and/or the workpiece 102 to be treated can be moved, in particular linearly.
  • the workpiece to be treated to be movable, in particular linearly movable, in the treatment room 108 by means of the conveying device 124 .
  • the relative positions of the application units 114 relative to the workpiece 102 can thus be changed by means of the movement device 152 or the conveyor device 124 in order to be able to completely apply fluid to the workpiece 102 .
  • the application units 114 can be distributed over the entire length of the treatment room 108 .
  • workpiece 102 can be moved back and forth at least once by more than half the distance between two adjacent application units 114, so that the relative movement of workpiece 102 relative to application units 114 causes workpiece 102 is evenly and / or fully charged with fluid.
  • the application units 114 are arranged in a portal-like manner around only one area of the workpiece 102 and that the workpiece 102 can ultimately be acted upon with fluid over its entire surface by the movement by means of the movement device 152 .
  • each application unit 114 of the application device 112 can be used to generate overall spray patterns 154 which preferably overlap on the workpiece 102 and thus enable at least approximately uninterrupted wetting of the workpiece 102 with fluid.
  • a uniform application of fluid can be provided, with a similar preferably being applied over the entire surface of the workpiece 102
  • Amount of fluid can be applied with at least approximately identical process parameters, in particular droplet sizes and impact speeds.
  • Movement device 152 or conveyor device 124 is used to move workpiece 102, in particular a movement, for example a linear movement, by at least approximately 100 mm, preferably at least approximately 200 mm, and/or at most approximately 1000 mm, for example at most approximately 700 mm, in particular at most about 500 mm, possible.
  • a tilting and/or rotational movement of the application device 112 and/or the workpiece 102 can preferably be provided by means of the movement device 152 .
  • the application units 114 embodied as spray nozzles 116 can be, for example, full cone nozzles, in particular with a wide spray cone and/or nozzles with, for example, a narrower spray cone, but with a greater throw distance and/or exit speed.
  • spray nozzles 116 can be, for example, full cone nozzles, in particular with a wide spray cone and/or nozzles with, for example, a narrower spray cone, but with a greater throw distance and/or exit speed.
  • flat jet nozzles can be provided for applying fluid to surfaces that are located further away, for example in edge regions and/or on an engine hood and/or a trunk hood.
  • Application device 112 preferably includes different sections, in particular different distributor pipes for supplying fluid to application units 114, wherein the different sections, in particular the different distributor pipes, can be subjected to different pressures, in particular to create different spray and/or spray patterns and/or spray patterns and /or to generate spray patterns by means of the application units 114.
  • a flexible supply line for supplying fluid to the application device 112 can preferably be provided, for example an elastic hose.
  • the movement device 152 can preferably comprise a pneumatic cylinder (not shown) or other drive unit for generating the movement.
  • FIGS. 5 to 7 corresponds in terms of structure and function to the embodiment described in FIGS. 1 and 2 with regard to structure and function, so that reference is made to the description above.
  • a fourth embodiment of a treatment system 100 shown in FIGS. 8 and 9 differs from the third embodiment shown in FIGS. 5 to 7 essentially in that several vertical rows 120 and/or horizontal rows 118 of application units 114 are rotatably arranged as a whole are, in particular to vary an exit direction of the fluid from the application units 114.
  • Each row 120 and/or each line 118 is preferably assigned a distributor pipe on which the application units 114 are arranged and which can be rotated as a whole for rotating the application units 114 or at least includes one or more rotatable sections.
  • a rotation angle of at least approximately ⁇ 20°, preferably at least approximately ⁇ 30°, starting from a central position of the application units 114, is provided.
  • the application units 114 can be rotated pneumatically and/or electrically, for example.
  • a mechanical linkage can be provided to bring about a movement, with in particular a plurality of application units 114, preferably a plurality of vertical rows 120 and/or a plurality of horizontal rows 118 being movable simultaneously and/or together, in particular synchronously.
  • FIGS. 8 and 9 corresponds to that in FIGS. 5 to 7 in terms of structure and function illustrated third embodiment, so that reference is made to the above description.
  • a fifth embodiment of a treatment system 100 shown in FIGS. 10 to 12 differs from the embodiment shown in FIGS. 8 and 9 essentially in that the application device 112 comprises a plurality of distributor devices 156 which form rotors 158 and are, for example, at least approximately vertical Rotational axes 160 are rotatable.
  • the distribution devices 156 each have, in particular, a plurality of application units 114 which are arranged in a row, for example.
  • the rotation of the distributor device 156 about the axis of rotation 160 results in the fluid being applied to the workpiece 102 in a manner that varies over time.
  • a plurality of such rotors 158 are preferably provided, which are arranged in particular at different heights in order to allow the spray patterns or spray patterns to overlap and thus uniformly wet the workpiece 102 with fluid.
  • the application units 114 are arranged in particular above the workpiece 102 and/or below the workpiece 102.
  • FIGS. 10 to 12 corresponds in terms of structure and function to the fourth embodiment shown in FIGS. 8 and 9, so that reference is made to the description above.
  • 13 shows an optional additional application unit 114, which functionally corresponds to the application lance 144 shown in FIGS. 1 and 2 and is used to apply fluid to the interior of the workpiece 102.
  • FIG. 13 shows an optional additional application unit 114, which functionally corresponds to the application lance 144 shown in FIGS. 1 and 2 and is used to apply fluid to the interior of the workpiece 102.
  • a movement device 152 can be provided, for example in order to introduce the application lance 144 into the interior of the workpiece 102 .
  • the workpiece 102 can also be introduced into the treatment chamber 108, for example by means of the conveying device 124, such that the application lance 144 protrudes into the interior of the workpiece 102 in an end position or treatment position of the workpiece 102.
  • a sixth embodiment of a treatment system 100 shown in FIGS. 14 and 15 differs from the second embodiment shown in FIGS. 3 and 4 essentially in that two flood pipes 148 are provided for supplying fluid to the treatment chamber 108 on both sides and/or symmetrically are.
  • the flood pipes 148 are in particular arranged in such a way that the inflowing fluid flows along an outside of the workpiece 102 and is then returned in a central region, in the process in particular flowing through the workpiece 102 .
  • One or more application units 114 can serve to additionally supply fluid and/or to drive a fluid flow.
  • a lance-like stirring device 162, for example, which projects into the interior of the workpiece 102, can also be provided, for example in order to optimize and/or drive a flow in the interior of the workpiece 102.
  • FIGS. 14 and 15 corresponds to the embodiment shown in FIGS. 3 and 4 in terms of structure and function, so that reference is made to the description above.
  • List of reference symbols Treatment system Workpiece Vehicle body Housing Treatment room Treatment station Application device Application unit Spray nozzle Line Row Nozzle matrix Conveyor device Clock conveyor device Access opening Closing device Supply tank Discharge tank Pump Processing device Cleaning device Temperature control device Application lance Flooding device Flooding pipe Ceiling wall Movement device Overall spray pattern Distribution device Rotor axis of rotation Stirring device

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Abstract

Um eine Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zur Durchführung einer Fluidbehandlung an Fahrzeugkarosserien, bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und eine effiziente Werkstückbehandlung ermöglicht, wird vorgeschlagen, dass die Behandlungsanlage Folgendes umfasst: eine Einhausung, welche einen Behandlungsraum umgibt; eine Fördervorrichtung zum Fördern der Werkstücke; eine Applikationsvorrichtung zum Applizieren von Fluid auf die Werkstücke.

Description

Behandlungsanlage und Verfahren zum Behandeln von Werkstücken
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Behandlungsanlagen zum Behandeln von Werkstücken. Eine Behandlungsanlage ist insbesondere eine Fluidbehandlungsanlage zur Durchführung einer Fluidbehandlung an Fahrzeug karosserien, beispielsweise bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen.
Beispielsweise zum Entfetten oder zur Reinigung oder zur Vorbehandlung von Fahrzeugkarosserien vor der Durchführung eines Lackiervorgangs kann es vorgesehen sein, dass Fahrzeugkarosserien in ein Tauchbad eingebracht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsanlage bereitzustellen, welche einfach aufgebaut ist und eine effiziente Werkstückbehandlung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Behandlungsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken ist insbesondere eine Behandlungsanlage zur Durchführung einer Fluidbehandlung an Fahrzeugkarosserien, insbesondere als Bestandteil eines Herstellungsprozesses zur Herstellung von Fahrzeugen.
Die Behandlungsanlage umfasst vorzugsweise eine Einhausung, welche einen Behandlungsraum umgibt.
Ferner umfasst die Behandlungsanlage vorzugsweise eine Fördervorrichtung, mittels welcher mindestens ein Werkstück in den Behandlungsraum einbringbar und/oder durch den Behandlungsraum hindurchführbar und/oder aus dem Behandlungsraum ausbringbar ist. Günstig kann es sein, wenn die Behandlungsanlage eine Applikationsvorrichtung zum Applizieren von Fluid auf das mindestens eine Werkstück umfasst.
Das Fluid ist insbesondere eine Behandlungsflüssigkeit. Insbesondere liegt das Fluid zur Durchführung der Behandlung in flüssiger Form vor.
Das Fluid ist beispielsweise erhitztes Fluid, insbesondere Fluid mit einer Temperatur von 60 °C oder mehr, beispielsweise 80° C oder mehr.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das Fluid Wasser ist oder eine tensidhaltige und/oder alkalische wässrige Lösung ist oder umfasst. Ein solches Fluid eignet sich insbesondere zum Spritzentfetten und/oder Tauchentfetten von Werkstücken.
Das Fluid kann ferner beispielsweise Frischwasser oder demineralisiertes Wasser sein oder Frischwasser und/oder demineralisiertes Wasser umfassen. Ein solches Fluid eignet sich insbesondere zum Spritzspülen und/oder Tauchspülen von Werkstücken.
Ferner kann das Fluid beispielsweise ein Phosphat- oder Silan-basiertes chemisches Beschichtungsmedium sein oder umfassen. Ein solches Fluid eignet sich insbesondere zur Durchführung eines Beschichtungsvorgangs.
Es kann vorgesehen sein, dass die Applikationsvorrichtung eine oder mehrere Applikationseinheiten zum Applizieren von Fluid auf das mindestens eine Werkstück umfasst.
Die eine oder die mehreren Applikationseinheiten umfassen vorzugsweise jeweils eine oder mehrere Spritzdüsen und/oder Sprühdüsen oder sind als eine oder mehrere Spritzdüsen und/oder Sprühdüsen ausgebildet.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Behandlungsraum ein Einzelraum ist, in welchem zu einem gegebenen Zeitpunkt nur ein einzelnes Werkstück aufnehmbar oder aufgenommen ist. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass der Behandlungsraum ein Raum ist, in welchem zu einem gegebenen Zeitpunkt mehrere Werkstücke gleichzeitig aufnehmbar sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Werkstück mittels der Fördervorrichtung in einer Einbringrichtung in den Behandlungsraum einbringbar und entgegen der Einbringrichtung aus dem Behandlungsraum ausbringbar ist.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Werkstück mittels der Fördervorrichtung in einer Einbringrichtung in einen Behandlungsraum einbringbar und in derselben Richtung, insbesondere an einem gegenüberliegenden Ende des Behandlungsraums, aus dem Behandlungsraum ausbringbar ist.
Es kann vorgesehen sein, dass der Behandlungsraum mehrseitig mit Applika tionseinheiten der Applikationsvorrichtung versehen ist.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Werkstück und/oder ein das Werkstück aufnehmender Teil des Behandlungsraums mehrseitig, insbesondere zweiseitig, dreiseitig oder vierseitig, von einer oder mehreren Applikationseinheiten der Applikationsvorrichtung umgeben ist.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Applikationsvorrichtung mehrere an einander gegenüberliegenden Seitenwänden angeordnete Applikationseinheiten, insbesondere Spritzdüsen und/oder Sprühdüsen, umfasst.
Mittels der Applikationsvorrichtung ist insbesondere gleichzeitig auf mehrere Seiten eines Werkstücks, insbesondere mehrere einander gegenüberliegende und/oder einander abgewandte Seiten des Werkstücks, Fluid applizierbar.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Werkstück in dem Behandlungsraum bewegbar, insbesondere linear verschiebbar, ist und die Applikationseinheiten vorzugsweise statisch, d.h. insbesondere nicht schwenkbar und/oder verschiebbar, angeordnet sind, wobei das Werkstück vorzugsweise mittels der Fördervorrichtung oder einer Bewegungsvorrichtung bewegbar ist. Dadurch kann optional eine Relativbewegung des Werkstücks relativ zu den Applikationseinheiten der Applikationsvorrichtung erzeugt werden.
Günstig kann es sein, wenn das Werkstück in der Bewegungsrichtung um mehr als den halben Abstand zweier benachbarter Applikationseinheiten mindestens einmal hin- und herbewegbar ist, so dass durch die Relativbewegung des Werkstücks zu den Applikationseinheiten das Werkstück gleichmäßig und/oder vollständig mit Fluid beaufschlagt wird.
Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn die Relativbewegung des Werkstücks relativ zu den Applikationseinheiten mittels mindestens eines Initiators, bspw. eines Näherungssensors, welcher innerhalb des Behandlungsraums angeordnet ist, Steuer- und/oder regelbar ist, wobei der mindestens eine Initiator vorteilhafterweise die Schutzart IP69k nach DIN EN 60529 aufweist.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Relativbewegung des Werkstücks relativ zu den Applikationseinheiten mittels mindestens eines Inkrementalgebers oder zeitlich, insbesondere unter Vorgabe eines Bewegungsablaufs, gesteuert und/oder geregelt wird.
Ferner kann ergänzend oder alternativ vorgesehen sein, dass die Relativbewegung des Werkstücks relativ zu den Applikationseinheiten mittels mindestens eines Initiators gesteuert und/oder geregelt wird, welcher außerhalb des Behandlungsraums angeordnet ist und die Bewegung einer aus dem Behandlungsraum herausgeführten Hebelvorrichtung erfasst und/oder überwacht.
Vorteilhaft kann es sein, wenn der Behandlungsraum in der Bewegungsrichtung des Werkstücks länger ist als das Werkstück selbst, insbesondere mindestens zweimal länger als der halbe Abstand zweier benachbarter Applikationseinheiten, so dass ein Hin- und Herbewegen des Werkstücks relativ zu den Applikationseinheiten der Applikationsvorrichtung möglich ist, ohne dass das Werkstück den Behandlungsraum berührt. Ferner vorteilhaft kann es sein, wenn die Beschleunigung der Relativbewegung variierbar bzw. einstellbar ist. Es kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Beschleunigung der Relativbewegung des Werkstücks mindestens ungefähr 0,1 m/s2, vorzugsweise mindestens ungefähr 0,25 m/s2, und/oder höchstens ungefähr 5 m/s2, vorzugsweise höchstens ungefähr 2 m/s2, beträgt. Hierdurch wird das Werkstück vorzugsweise derart moderat in die jeweilige Richtung der Relativbewegung beschleunigt, dass vorteilhafterweise vermieden wird, dass die Antriebsrollen der Fördervorrichtung durchdrehen.
Es kann vorgesehen sein, dass der Behandlungsraum eine Verschließvorrichtung zum teilweisen oder vollständigen Verschließen einer Zugangsöffnung des Behandlungsraums umfasst, durch welche das mindestens eine Werkstück in den Behandlungsraum einbringbar und/oder durch welche das mindestens eine Werkstück aus dem Behandlungsraum ausbringbar ist.
Die Verschließvorrichtung ist beispielsweise als Rolltor oder Schiebetor oder Hebe-Senk- Tor ausgebildet.
Es kann vorgesehen sein, dass die Verschließvorrichtung einen Spritzschutz zum Verschließen des Behandlungsraums und/oder zur Vermeidung eines Herausspritzens von Fluid ist. Ein solcher Spritzschutz ist vorzugsweise nicht druckfest gegen einen im Behandlungsraum ansteigenden Fluidpegel.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Verschließvorrichtung eine druckfeste Verschließvorrichtung, insbesondere ein Schleusentor, ist, mittels welchem die Zugangsöffnung des Behandlungsraums fluiddicht auch gegen ein Ansteigen eines Fluidpegels innerhalb des Behandlungsraums verschließbar ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung eine Taktfördervorrichtung ist.
Das mindestens eine Werkstück ist zur Durchführung einer Behandlung vorzugsweise räumlich feststehend, insbesondere fixiert. Das mindestens eine Werkstück ist insbesondere mittels der Fördervorrichtung und/oder einer zusätzlich zu der Fördervorrichtung vorgesehenen Fixierungsvorrichtung räumlich feststehend, insbesondere fixiert, während die Behandlung durchgeführt wird.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Behandlungsanlage einen Zuführtank umfasst, welcher insbesondere oberhalb des Behandlungsraums angeordnet ist. Aus dem Zuführtank ist vorzugsweise Fluid zu der Applikationsvorrichtung zuführbar. Mittels der Applikationsvorrichtung ist das Fluid vorzugsweise auf das mindestens eine Werkstück applizierbar.
Durch die Anordnung des Zuführtanks oberhalb des Behandlungsraums kann vorzugsweise auf eine Pumpe zum Antreiben des Fluids verzichtet werden.
Das Fluid ist dann insbesondere ausschließlich aufgrund der Schwerkraft aus dem Zuführtank zu der Applikationsvorrichtung zuführbar und auf das mindestens eine Werkstück applizierbar.
Alternativ oder ergänzend zu einem Zuführtank kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Behandlungsanlage einen Abführtank umfasst. Der Abführtank ist insbesondere unterhalb des Behandlungsraums angeordnet. Auf das mindestens eine Werkstück appliziertes Fluid ist vorzugsweise aus dem Behandlungsraum in den Abführtank führbar, insbesondere ausschließlich aufgrund der Schwerkraft in den Abführtank abfließbar. Eine Pumpe ist hierfür vorzugsweise entbehrlich.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Behandlungsanlage eine Pumpe zum Antreiben des Fluids, insbesondere zum Zuführen des Fluids aus dem Abführtank zurück in den Zuführtank umfasst. Hierbei kann in einer Leitung, welche den Abführtank mit dem Zuführtank verbindet, eine Aufbereitungsvorrichtung, insbesondere eine Filtervorrichtung oder sonstige Reinigungsvorrichtung zum Reinigen des Fluids, vorgesehen sein. In einem Behandlungsvorgang von dem Werkstück abgereinigte Verunreinigungen können hierdurch aus dem Fluid abgetrennt werden, um somit ausschließlich nicht verunreinigtes Fluid oder zumindest optimal aufbereitetes und/oder abgereinigtes Fluid zur Behandlung von Werkstücken zur Verfügung zu stellen. Alternativ oder ergänzend zu einer Reinigung des Fluids kann eine Temperierung oder sonstige Aufbereitung des Fluids zur Vorbereitung eines nachfolgenden Behandlungsvorgangs vorgesehen sein.
Günstig kann es sein, wenn die Applikationsvorrichtung mindestens eine Appli kationseinheit umfasst, welche als mindestens eine Applikationslanze ausgebildet ist.
Mindestens eine Applikationseinheit, insbesondere mindestens eine Applikationslanze, ist vorzugsweise in einen Innenraum des mindestens einen Werkstücks einbringbar oder in einem Behandlungszustand des Werkstücks in den Innenraum hineinragend angeordnet und/oder ausgebildet.
Mittels der mindestens einen Applikationseinheit, insbesondere mittels der mindestens einen Applikationslanze, ist vorzugsweise Fluid auf einem Innenraum des mindestens einen Werkstücks zugewandte Oberflächen des mindestens einen Werkstücks applizierbar.
Günstig kann es sein, wenn die Applikationslanze und/oder das Werkstück bewegbar, insbesondere linear verschiebbar, ist, um mittels der Applikationslanze sämtliche Bereiche im Innenraum des Werkstücks mit Fluid beaufschlagen zu können.
Vorteilhaft kann es sein, wenn mittels einer oder mehrerer Applikationseinheiten eine einem Innenraum des mindestens einen Werkstücks abgewandte äußere Oberfläche des mindestens einen Werkstücks mit Fluid beaufschlagbar ist, wobei vorzugsweise gleichzeitig und/oder zeitlich versetzt und/oder zeitlich nacheinander mittels mindestens einerweiteren Applikationseinheit dem Innenraum des mindestens einen Werkstücks zugewandte Oberflächen des mindestens einen Werkstücks mit Fluid beaufschlagbar sind.
Günstig kann es sein, wenn die Einhausung zumindest teilweise flutbar ist, insbesondere bis zu einer Höhe von mindestens ungefähr 40 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 60 %, einer maximalen Raumhöhe der Einhausung und/oder des Behandlungsraums und/oder einer maximalen Höhe des Werkstücks. Unter dem Begriff "flutbar" ist dabei insbesondere zu verstehen, dass Flüssig-keit derart zuführbar ist, dass sich diese innerhalb der Einhausung staut und somit ein Flüssigkeitspegel ansteigt. Seitenwandungen und/oder eine oder mehrere Verschließvorrichtungen der Einhausung sind dabei vorzugsweise flüssigkeitsdicht ausgebildet und halten dem sich durch den Befüllvorgang ergebenden Flüssigkeitsdruck stand.
Eine Flutvorrichtung zum Fluten der Einhausung kann alternativ oder ergänzend zu einer oder mehreren Applikationsvorrichtungen vorgesehen sein.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mittels einer oder mehrerer Applika tionsvorrichtungen während des Flutvorgangs und/oder nach erfolgtem Flutdurchgang, insbesondere beim Entleeren der Einhausung, Fluid auf das mindestens eine Werkstück applizierbar ist, beispielsweise zum Abspülen von Verunreinigungen von dem Werkstück.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Werkstück teilweise durch Fluten der Einhausung und teilweise durch Applizieren von Fluid mittels der Applikationsvorrichtung mit Fluid beaufschlagbar ist, um einen Behandlungsvorgang durchzuführen. Hierbei kann insbesondere ein Schwellerbereich und/oder Bodenbereich eines als Fahrzeugkarosserie ausgebildeten Werkstücks durch Fluten mit Fluid beaufschlagt werden. Hierdurch können insbesondere Hohlräume innerhalb des Schwellers und/oder des Bodenbereichs mit Fluid beaufschlagt werden, welche durch Sprühen und/oder Spritzen schwer zugänglich sind oder wären. Insbesondere ein oder mehrere Haubenbereiche, A-Säulen, B-Säulen, C- Säulen und/oder ein Dachbereich eines beispielsweise als Fahrzeugkarosserie ausgebildeten Werkstücks können parallel hierzu vorzugsweise mittels einer Applikationsvorrichtung mit Fluid besprüht und/oder bespritzt werden, um einen Behandlungsvorgang durchzuführen.
Die Behandlung ist vorzugsweise eine Reinigung, insbesondere eine Entfettung.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Behandlung eine chemische und/oder physikalische Oberflächenbehandlung ist oder umfasst.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Behandlung eine Beschichtung ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere zur Durchführung einer Fluidbehandlung an Fahrzeugkarosserien.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem eine Werkstückbehandlung effizient durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs gelöst.
Das Verfahren zum Behandeln von Werkstücken umfasst vorzugsweise das Einbringen mindestens eines Werkstücks in einen Behandlungsraum und/oder das Hindurchfördern mindestens eines Werkstücks durch den Behandlungsraum. Ferner umfasst das Verfahren vorzugsweise das Applizieren von Fluid auf das mindestens eine Werkstück mittels einer Applikationsvorrichtung.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere im Zusammenhang mit der Behandlungsanlage beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Ferner umfasst vorzugsweise die erfindungsgemäße Behandlungsanlage einzelne oder mehrere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Günstig kann es sein, wenn das mindestens eine Werkstück zumindest an seinen äußeren Oberflächen zumindest näherungsweise gleichmäßig und/oder gleichzeitig mit Fluid beaufschlagt wird.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Werkstück zumindest an seinen inneren Oberflächen zumindest näherungsweise gleichmäßig und/oder zumindest näherungsweise gleichzeitig mit Fluid beaufschlagt wird.
Vorzugsweise erfolgt eine Beaufschlagung des mindestens einen Werkstücks sowohl an seinen äußeren Oberflächen als auch an seinen inneren Oberflächen zumindest nähe rungsweise gleichmäßig und/oder zumindest näherungsweise gleichzeitig. Das Fluid wird vorzugsweise großflächig, insbesondere auf einer Fläche von mindestens ungefähr 50 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 80 %, insbesondere mindestens ungefähr 90 %, einer Gesamtoberfläche des Werkstücks appliziert, insbesondere zumindest näherungsweise gleichzeitig appliziert.
Vorzugsweise wird das Fluid derart gleichmäßig auf die Oberflächen des mindestens einen Werkstücks appliziert, dass ein Fluiddruck und/oder eine Fluidmenge und/oder ein Fluidvolumen mit weniger als ungefähr 30 % Schwankung, vorzugsweise weniger als ungefähr 20 % Schwankung, an jedem von dem Fluid beaufschlagten Ort der Oberflächen gleich ist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Fluid während eines Fluidvorgangs zum zumindest teilweisen Fluten des Behandlungsraums und/oder bei einem Entleerungsvorgang nach erfolgtem Fluten auf das mindestens eine Werkstück appliziert wird.
Zur optimierten Werkstückbehandlung kann ferner vorgesehen sein, dass das mindestens eine Werkstück in einem ersten Behandlungsraum durch Sprühen und/oder Spritzen mit Fluid beaufschlagt wird und dass das mindestens eine Werkstück anschließend in einem von dem ersten Behandlungsraum verschiedenen zweiten Behandlungsraum durch Fluten des zweiten Behandlungsraums mit demselben Fluid und/oder einem weiteren Fluid beaufschlagt wird.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Werkstück in ein und demselben Behandlungsraum sowohl durch Sprühen und/oder Spritzen als auch durch Fluten mit einem oder mehreren Fluiden beaufschlagt wird.
Insbesondere zur Optimierung eines Behandlungsschritts kann es vorgesehen sein, dass während eines Flutvorgangs zur Durchführung einer Werkstückbehandlung eine Strömung im gefluteten Teil des Behandlungsraums erzeugt wird. Das mindestens eine Werkstück kann hierdurch optimiert angeströmt werden, um die Behandlung zu optimieren, beispielsweise um Verunreinigungen vereinfacht zu lösen. Ferner können hierdurch vorzugsweise Luftblasen ausgetrieben werden, um Hohlräume und Innenräume vollständig benetzen zu können. Eine Strömung kann beispielsweise durch Flutdüsen erzeugt werden. Alternativ oder ergänzend hierzu können Pumpen zur Erzeugung einer Strömung im Behandlungsraum vorgesehen sein.
Ferner kann alternativ oder ergänzend zur Erzeugung einer Strömung ein Rührwerk und/oder eine Düseneinrichtung, beispielsweise eine oder mehrere Schwenkdüsen, vorgesehen sein, um eine Anströmung und/oder Durchströmung des mindestens einen Werkstücks zu optimieren.
Insbesondere dann, wenn sowohl ein Flutvorgang als auch ein Applikationsvorgang durch Spritzen und/oder Sprühen von Fluid vorgesehen ist, kann es vorgesehen sein, dass nach der Durchführung eines Flutvorgangs, insbesondere eines Flutvorgangs zur Werkstückbehandlung, ein von dem zum Fluten verwendeten Fluid verschiedenes Fluid zum Absprühen und/oder Abspülen des mindestens einen Werkstücks verwendet wird. Hierdurch kann insbesondere ein Behandlungsvorgang, beispielsweise ein chemischer Oberflächenbehandlungsvorgang, unmittelbar nach dem Ablassen des Fluids aus dem Behandlungsraum oder sogar schon währenddessen in dem aus dem Fluid heraus ragenden Teil des mindestens einen Werkstücks unterbunden werden.
Ferner kann ein Abspülen des mindestens einen Werkstücks durch Spritzen und/oder Sprühen von Fluid auf das mindestens eine Werkstück dazu dienen, Schmutzpartikel und/oder Schaum oder sonstige beim Ablassen des zum Fluten verwendeten Fluids an dem mindestens einen Werkstück anhaftende Verunreinigungen von dem mindestens einen Werkstück zu entfernen.
In einem Behandlungsvorgang verwendetes Fluid kann insbesondere nach einer Aufbereitung, insbesondere Filtrierung und/oder Temperierung, desselben zur Durchführung desselben Behandlungsvorgangs an einem weiteren Werkstück verwendet werden. Insbesondere dann, wenn sich nach mehreren Behandlungsvorgängen Verunreinigungen in dem Fluid anreichern, kann es hingegen vorgesehen sein, dass ein Fluid nach der Durchführung eines Behandlungsvorgangs zur Durchführung eines anderen Behandlungsvorgangs, insbesondere eines Behandlungsvorgangs eines anderen Typs, genutzt wird. Das Fluid kann hierbei insbesondere wahlweise in unterschiedliche Abführtanks abgeführt werden, um verschiedenen Behandlungsvorgängen, insbesondere abhängig vom jeweiligen Verunreinigungsgrad des Fluids, zur Verfügung gestellt zu werden.
Insbesondere zum Nachspülen von Außenflächen oder sonstigen Oberflächen kann vorgesehen sein, dass hierfür aufbereitetes Fluid, beispielsweise einer Nanofiltration oder Ultrafiltration unterzogenes Fluid, verwendet wird. Insbesondere wird hochreines Filtrat für einen Spritzprozess und/oder Sprühprozess genutzt, während Konzentrat wieder dem übrigen Fluid, insbesondere zum Durchführen von Flutvorgängen, zugeführt wird. Insbesondere ein Nachspülprozess kann hierdurch vorzugsweise mit hochreinem Fluid für eine optimierte Spülwirkung durchgeführt werden, wobei zugleich vorzugsweise eine Gesamtzusammensetzung des Fluids insbesondere nach erneutem Mischen des Filtrats und des Konzentrats im Abführtank unverändert bleibt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Behandlung einen Entfettungsvorgang und/oder einen Spülvorgang und/oder einen Beschichtungsvorgang umfasst.
Mittels der Applikationsvorrichtung ist das Fluid vorzugweise in einem oder mehreren zeitlich variierenden Sprühbildern oder Spritzbildern auf das Werkstück applizierbar.
Ein Sprühbild oder Spritzbild ist insbesondere ein sich aus der Geometrie eines Fluidstrahls ergebendes Muster oder Bild auf der Oberfläche des Werkstücks.
Die Applikationsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine oder mehrere rotierbare oder rotierende Applikationseinheiten, mittels welcher ein rotierendes Sprühbild oder Spritzbild auf dem Werkstück erzeugbar ist.
Ein rotierendes Sprühbild oder Spritzbild ergibt sich insbesondere durch eine zeitliche Variation des Auftrefforts des Sprühstrahls oder Spritzstrahls, welcher mittels der einen oder der mehreren Applikationseinheiten auf das Werkstück abgegeben wird. Zeitunabhängig ergibt sich dabei vorzugsweise ein im Mittel gleichmäßig beaufschlagter Bereich, insbesondere ein zumindest näherungsweise rotationssymmetrisches Gesamtsprühbild oder Gesamtspritzbild. Zu einem gegebenen Zeitpunkt wird mittels einer rotierenden oder rotierbaren Applikationseinheit vorzugsweise ein lokal variierendes Sprühbild oder Spritzbild erzeugt, welches erst durch die Rotation sich im zeitlichen Mittel zu dem gleichmäßigen Gesamtsprühbild oder Gesamtspritzbild entwickelt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Applikationsvorrichtung mehrere miteinander gekoppelte und/oder synchronisierte Applikationseinheiten aufweist. Die eine oder die mehreren Applikationseinheiten sind dabei vorzugsweise derart miteinander gekoppelt und/oder synchronisiert, dass von den Applikationseinheiten auf das Werkstück applizierte Sprühstrahlen oder Spritzstrahlen zu beliebigen Zeitpunkten stets auf voneinander verschiedene Oberflächenbereiche des Werkstücks auftreffen.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass benachbarte Applikationseinheiten und/oder Sprühstrahlen und/oder Spritzstrahlen gegenläufig rotierend ausgebildet sind.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mehrere benachbarte Applikationseinheiten und/oder Sprühstrahlen und/oder Spritzstrahlen gleichläufig rotierend ausgebildet sind.
Mittels mehrerer der Applikationseinheiten der Applikationsvorrichtung sind vorzugsweise einander überlappende Gesamtsprühbilder oder Gesamtspritzbilder auf dem Werkstück erzeugbar. Insbesondere ist mittels der mehreren Applikationseinheiten eine zumindest näherungsweise gleichmäßige Beaufschlagung des Werkstücks mit Fluid erzielbar.
Zu einem gegebenen Zeitpunkt sind die Sprühstrahlen oder Spritzstrahlen jedoch vorzugsweise stets auf unterschiedliche Stellen des Werkstücks gerichtet. Insbesondere eine gleichzeitige Beaufschlagung eines Bereichs mit mehreren Sprühstrahlen oder Spritzstrahlen aus unterschiedlichen Applikationseinheiten ist hierdurch vorzugsweise verhindert.
Die Applikationsvorrichtung umfasst vorzugsweise mehrere Applikationseinheiten, welche gemeinsam mittels einer Verteilervorrichtung der Applikationsvorrichtung zur Zuführung des Fluids zu den Applikationseinheiten bewegbar, insbesondere rotierbar, sind. Die Verteilervorrichtung kann beispielsweise ein Verteilerrohr und/oder ein Sprüharm sein. Vorzugsweise ist die Verteilervorrichtung ein Rotor, welcher mehrere bezüglich einer Rotationsachse in unterschiedlichen Abständen von der Rotationsachse angeordnete Applikationseinheiten umfasst. Die Rotationsachse ist dabei insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Rotors. Der Rotor kann beispielsweise mittels eines Turbinenrads und/oder mittels eines Getriebes im Inneren der Applikationsvorrichtung, insbesondere im Inneren der Verteilervorrichtung, unter Nutzung des Fluids als Antrieb rotierend angetrieben werden. Alternativ oder ergänzend hierzu kann durch geeignete Schrägstellung von Austrittsöffnungen der Applikationseinheiten durch Rückstoß ein rotierender Antrieb des Rotors erwirkt werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn eine Rotationsbewegung des mindestens einen Rotors mittels eines oder mehrerer Sensoren, insbesondere magnetisch-induktiven Sensoren, überwachbar, steuerbar und/oder regelbar ist.
Günstig kann es sein, wenn die Applikationsvorrichtung mehrere Applikationseinheiten mit jeweils einer oder mehreren Verteilervorrichtungen, insbesondere gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, umfasst. Die Verteilervorrichtungen sind insbesondere auf unterschiedlichen Höhen und/oder mit zueinander parallelen Rotationsachsen und/oder längs der Rotationsachsen versetzt zueinander angeordnet, insbesondere um eine freie Bewegung der jeweiligen Verteilervorrichtungen und zugleich eine Überlappung der von den jeweiligen Applikationseinheiten mit Fluid zu beauf schlagenden Bereiche zu ermöglichen, insbesondere zur Gewährleistung von überlappenden Gesamtsprühbildern oder Gesamtspritzbildern.
Vorteilhaft kann es sein, wenn während eines Applikationsvorgangs zum Applizieren von Fluid auf das mindestens eine Werkstück das mindestens eine Werkstück mittels der Fördervorrichtung bewegbar, insbesondere linear verschiebbar ist.
Beispielsweise kann hierbei eine Linearverschiebung in einer Richtung und anschließend eine Linearverschiebung in einer entgegengesetzten Richtung vorgesehen sein oder auch nur eine einzige Linearverschiebung in einer Richtung, um mittels der Applikationsvorrichtung das mindestens eine Werkstück gleichmäßig mit Fluid zu beaufschlagen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Fluid mittels der Applikationsvorrichtung sowohl auf eine äußere Oberfläche des mindestens einen Werkstücks, insbesondere auf eine äußere Sichtfläche, als auch auf eine innere Oberfläche des mindestens einen Werkstücks, insbesondere eine Oberfläche eines Innenraums, applizierbar ist.
Günstig kann es sein, wenn die Applikationsvorrichtung mehrere Applikationseinheiten umfasst, welche in einem regelmäßigen und/oder rasterartigen und/oder matrixartigen Muster angeordnet sind.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass an einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Behandlungsraums, insbesondere der Einhausung des Behandlungsraums, jeweils mehrere Applikationseinheiten angeordnet sind, welche insbesondere in einem regelmäßigen und/oder rasterartigen und/oder matrixartigen Muster angeordnet sind.
Unter einem rasterartigen oder matrixartigen Muster sind insbesondere derartige Muster zu verstehen, bei welchen mehrere Reihen oder Zeilen oder sonstwie in einem Muster aufeinanderfolgend angeordnete Elemente, insbesondere Applikationseinheiten, vorgesehen sind. Insbesondere sind mehrere in horizontalen und vertikalen Zeilen bzw. Reihen angeordnete Applikationseinheiten vorgesehen.
Günstig kann es sein, wenn eine oder mehrere Applikationseinheiten außerhalb eines Mittelbereichs des mindestens einen Werkstücks, insbesondere bezüglich einer Höhenrichtung des Werkstücks, angeordnet sind, insbesondere lediglich in einem oberen Bereich und/oder einem unteren Bereich des mindestens einen Werkstücks.
Hierdurch kann eine Breite des Behandlungsraums minimiert werden.
Die Applikationsvorrichtung, insbesondere die Applikationseinheiten der Appli kationsvorrichtung, umgeben den das mindestens eine Werkstück aufnehmenden Behandlungsraum oder den das mindestens eine Werkstück umgebenden Teil des Behandlungsraums im Wesentlichen portalartig und/oder käfigartig und/oder mindestens dreiseitig.
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Applikationseinheiten, insbesondere mehrere in einem regelmäßigen und/oder rasterartigen und/oder matrixartigen Muster angeordnete Applikationseinheiten, während der Applikation fluidbewegbar, insbesondere linear bewegbar, sind.
Die Bewegung kann dabei insbesondere eine Bewegung in zumindest näherungsweise vertikaler Richtung, in zumindest näherungsweise horizontaler Richtung oder schräg hierzu sein.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Applikationseinheiten drehbar oder schwenkbar ausgebildet sind.
Insbesondere können vertikal oder horizontal angeordnete Reihen oder Zeilen von Applikationseinheiten einheitlich drehbar oder schwenkbar ausgebildet sein, beispielsweise zur Erzielung einer variierenden Drehausrichtung von mindestens ungefähr ± 20°, vorzugsweise mindestens ungefähr ± 30°, ausgehend von einer Mittellage.
Während des Applizierens von Fluid wird vorzugsweise das mindestens eine Werkstück bewegt, insbesondere linear verschoben. Alternativ oder ergänzend hierzu werden vorzugsweise während des Applizierens von Fluid eine oder mehrere Applikationseinheiten der Applikationsvorrichtung bewegt, insbesondere gedreht oder geschwenkt.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Aus führungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher mittels einer Applikationsvorrichtung ein Fluid auf ein Werkstück applizierbar ist;
Fig. 2 eine weitere schematische perspektivische Darstellung der
Behandlungsanlage aus Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Darstellung einer zweiten Aus führungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine Kombination aus einer Flutvorrichtung und einer Applikationsvorrichtung zum Durchführen von Behandlungsvorgängen vorgesehen ist;
Fig. 4 eine weitere schematische perspektivische Darstellung der zweiten
Ausführungsform einer Behandlungsanlage gemäß Fig. 3;
Fig. 5 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch eine dritte Aus führungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher ein Behandlungsraum an drei Seiten mit Applikationseinheiten einer Applikationsvorrichtung versehen ist;
Fig. 6 eine schematische Seitendarstellung der Behandlungsanlage aus Fig. 5 mit
Blick in deren Innenraum;
Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf die Behandlungsanlage aus Fig. 5, mit
Blick in deren Innenraum;
Fig. 8 eine der Fig. 5 entsprechende schematische Darstellung einer vierten
Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher schwenkbare Applikationseinheiten vorgesehen sind;
Fig. 9 eine der Fig. 6 entsprechende schematische Darstellung der
Behandlungsanlage aus Fig. 8; Fig. 10 eine der Fig. 5 entsprechende schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine Applikationsvorrichtung mit rotierenden Verteilervorrichtungen der Applikationsvorrichtung vorgesehen ist;
Fig. 11 eine der Fig. 6 entsprechende schematische Darstellung der
Behandlungsanlage aus Fig. 10;
Fig. 12 eine der Fig. 7 entsprechende schematische Darstellung der Behandlungsanlage aus Fig. 10;
Fig. 13 eine der Fig. 6 entsprechende schematische Darstellung einer
Behandlungsanlage, welche eine lanzenförmige Applikationseinheit umfasst;
Fig. 14 eine der Fig. 6 entsprechende schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher eine Kombination aus Flutbehandlung und Spritz- oder Sprühbehandlung vorgesehen ist; und
Fig. 15 eine der Fig. 7 entsprechende schematische Darstellung der Behandlungsanlage aus Fig. 14.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in den Fig. 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Behandlungsanlage dient der Behandlung von Werkstücken 102, beispielsweise Fahrzeugkarosserien 104 (in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt, hingegen in Fig. 5 ff angedeutet).
Die Behandlungsanlage 100 umfasst eine Einhausung 106, welche beispielsweise eine metallische, kastenförmige, insbesondere quaderförmige, Einhausung ist. Die Einhausung 106 umfasst insbesondere mehrere Seitenwandungen, welche einen Behandlungsraum 108 der Behandlungsanlage 100 umgeben.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 bildet insbesondere eine Behandlungsstation 110 zur Behandlung von Werkstücken 102. Bei größeren Behandlungsanlagen 100 können insbesondere mehrere solcher Behandlungsstationen 110 vorgesehen sein.
Zur Durchführung einer Behandlung umfasst die Behandlungsanlage 100 eine Applikationsvorrichtung 112, welche insbesondere mehrere Applikationseinheiten 114, beispielsweise Spritzdüsen 116, umfasst. In dieser Detailbeschreibung wird allgemein auf "Spritzdüsen" zur Applikation von Fluid, insbesondere Flüssigkeit, Bezug genommen. Alternativ hierzu und/oder abhängig von den gewünschten Rahmenbedingungen beim Applizieren des Fluids können anstelle solcher Spritzdüsen 116 auch "Sprühdüsen" vorgesehen sein.
Die Applikationseinheiten 114 sind insbesondere in zumindest näherungsweise horizontalen Zeilen 118 und/oder in zumindest näherungsweise vertikalen Reihen 120 angeordnet. Beispielsweise ist eine matrixartige oder rasterartige Anordnung der Applikationseinheiten 114 vorgesehen.
Die Applikationseinheiten 114 bilden insbesondere eine Düsenmatrix 122 der Applikationsvorrichtung 112.
Die Applikationseinheiten 114 sind vorzugsweise an einer der Seitenwandungen der Einhausung 106 angeordnet und in Richtung einer Mitte des Behandlungsraums 108 ausgerichtet, insbesondere um ein in der Mitte des Behandlungsraums 108 angeordnetes Werkstück 102 mit Fluid beaufschlagen zu können.
Wie insbesondere aus einem Vergleich der Fig. 1 und 2 hervorgeht, sind bei dieser Ausführungsform einander gegenüberliegende Seitenwände der Einhausung 106 jeweils mit einer Düsenmatrix 122 versehen. Die Behandlungsanlage 100 umfasst ferner eine Fördervorrichtung 124 zum Einbringen mindestens eines Werkstücks 102 in den Behandlungsraum 108 und/oder zum Hindurchführen mindestens eines Werkstücks 102 durch den Behandlungsraum 108 und/oder zum Hinausfördern mindestens eines Werkstücks 102 aus dem Behandlungsraum 108. Die Fördervorrichtung 124 ist insbesondere eine Taktfördervorrichtung 126. Bei einer solchen Taktfördervorrichtung 126 ist insbesondere vorgesehen, dass ein zu behandelndes Werkstück 102 in einer vorgegebenen Behandlungsposition arretiert, insbesondere mittels einer optionalen Fixiervorrichtung fixiert, wird. Hierdurch ist eine vorgegebene Positionsrelation mit den Applikationseinheiten 114 erhältlich, um im Stillstand eine zuverlässige Werkstückbehandlung zu gewährleisten.
Die Einhausung 106 ist insbesondere durch eine seitliche Zugangsöffnung 128 zugänglich. Beispielsweise kann ein Werkstück 102 mittels eines Rollenförderers oder Schienenförderers (nicht dargestellt), welcher die Fördervorrichtung 124 bildet, durch die Zugangsöffnung 128 hindurch in den Behandlungsraum 108 eingebracht werden.
Eine lediglich in Fig. 6 angedeutete Verschließvorrichtung 130 dient dem Schließen des Behandlungsraums 108 und ist vorzugsweise auch bei den übrigen Ausführungsformen vorgesehen. Mittels der Verschließvorrichtung 130 kann insbesondere ein Austreten von Flüssigkeit in eine Umgebung der Einhausung 106 vermieden werden.
Die Verschließvorrichtung 130 ist beispielsweise ein Rolltor oder ein Schleusentor, insbesondere abhängig davon, ob die Verschließvorrichtung 130 lediglich als Spritzschutz oder aber auch zum fluiddichten Verschließen des Behandlungsraums 108 bei einem Flutvorgang dienen soll.
Wie in Fig. 1 angedeutet ist, umfasst die Behandlungsanlage 100 vorzugsweise einen Zuführtank 132 und einen Abführtank 134.
Der Zuführtank 132 dient vorzugsweise der Zuführung von Fluid zu der Appli kationsvorrichtung 112. Vorzugsweise ist der Zuführtank 132 bezüglich einer Schwerkraftrichtung oberhalb des Behandlungsraums 108 angeordnet. Das im Zuführtank 132 befindliche Fluid kann somit insbesondere ohne Nutzung einer Pumpe lediglich aufgrund der Schwerkraft zu der Applikationsvorrichtung 112 zugeführt werden, um letztlich auf das Werkstück 102 appliziert zu werden. Optional kann insbesondere zur Druckerhöhung eine zusätzliche Pumpe vorgesehen sein.
Der Abführtank 134 ist vorzugsweise bezüglich der Schwerkraftrichtung unterhalb der Einhausung 106 angeordnet. Das im Behandlungsraum 108 abgegebene Fluid kann somit besonders einfach in den Abführtank 134 abfließen, insbesondere ohne Nutzung einer Pumpe, welche jedoch auch optional zusätzlich vorgesehen sein kann.
Das Fluid ist vorzugsweise mehrfach nutzbar, insbesondere zur Durchführung von mehreren Behandlungsvorgängen an mehreren Werkstücken 102.
Die Behandlungsanlage 100 umfasst hierzu vorzugsweise eine Pumpe 136, mittels welcher das Fluid insbesondere von dem Abführtank 134 in den Zuführtank 132 förderbar ist.
Optional kann insbesondere eine Aufbereitungsvorrichtung 138, beispielsweise eine Reinigungsvorrichtung 140 und/oder eine Temperiervorrichtung 142, vorgesehen, sein.
Mittels der Aufbereitungsvorrichtung 138 ist insbesondere das Fluid vor der Zuführung zu dem Zuführtank 132 aufbereitbar, beispielsweise durch Herausfiltrieren von Schwebstoffen und sonstigen Verunreinigungen, welche ein Behandlungsergebnis beeinträchtigen könnten.
Das Fluid kann einerseits von dem Abführtank 134 der Behandlungsanlage 100 in den Zuführtank 132 derselben Behandlungsanlage 100, insbesondere derselben Station 110 der Behandlungsanlage 100, gepumpt werden. Das Fluid ist dann insbesondere zur Durchführung desselben Behandlungsvorgangs vorgesehen. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Fluid kaskadenartig nacheinander unterschiedlichen Behandlungsstationen 110 zur Durchführung von Behandlungsvorgängen unterschiedlicher Art zugeführt wird. Beispielsweise kann abhängig von einem Verunreinigungsgrad des Fluids dessen Verwendung an Spülstationen mit unterschiedlichen Reinheitsanforderungen vorgesehen sein. Ein Werkstück 102 ist bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 insbesondere von beiden Seiten großflächig mit Fluid beaufschlagbar.
Günstig kann es sein, wenn die Behandlungsanlage 100 ferner eine Applikationseinheit 114 umfasst, welche in einen Innenraum des Werkstücks 102 einführbar ist. Eine solche Applikationseinheit 114 ist beispielsweise die Applikationslanze 144 in den Fig. 1 und 2.
Die Applikationslanze 144 ragt vorzugsweise in den Behandlungsraum 108 hinein. Durch Einbringen eines Werkstücks 102 mittels der Fördervorrichtung 124 wird dieses vorzugsweise auf die Applikationslanze 144 aufgeschoben, insbesondere unter Vermeidung einer Berührung der Applikationslanze 144. Die Applikationslanze 144 ragt in einer Behandlungsposition des Werkstücks 102 in den Innenraum des Werkstücks 102 hinein.
Am Ende der Applikationslanze 144 ist insbesondere eine Spritzdüse 116, beispielsweise eine rotierende Spritzdüse 116, angeordnet, um den Innenraum des Werkstücks 102 mit Fluid beaufschlagen zu können. Bei weiteren Ausführungsformen können auch mehrere Spritzdüsen 116, insbesondere bewegliche und/oder rotierende Spritzdüsen 116, am Ende der Applikationslanze 144 vorgesehen sein, um die Applikation einer ausreichenden Fluidmenge sowie eine gleichmäßige und großflächige Benetzung der Oberflächen im Innenraum des Werkstücks 102 zu ermöglichen. Ferner kann am Ende der Applikationslanze 144 eine als Sprühkugel oder Rotationsreiniger ausgebildete Applikationseinheit 114 angeordnet sein.
Ergänzend können ferner eine oder mehrere Schwalldüsen vorgesehen sein, um eine große Menge des Fluids in den Innenraum des Werkstücks 102 einleiten zu können. Grobe Verschmutzungen und mittels der Applikationslanze 144 abgereinigte Verunreinigungen können hierdurch einfach aus dem Werkstück 102 ausgespült werden.
Die Applikationslanze 144 kann ferner vorzugsweise zur Reinigung des Behandlungsraums 108 selbst genutzt werden, insbesondere in Abwesenheit eines Werkstücks 102. Eine in den Fig. 3 und 4 dargestellte alternative Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Behandlungsanlage 100 sowohl eine Spritz- oder Sprühapplikation mittels einer Applikationsvorrichtung 112 als auch die Durchführung eines Flutvorgangs ermöglicht. Die (nicht dargestellte)
Verschließvorrichtung ist dabei insbesondere druckfest ausgebildet, um einen ansteigenden Fluidpegel im Behandlungsraum 108 zu ermöglichen und ein Austreten von Fluid zu verhindern.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 umfasst insbesondere eine Flutvorrichtung 146 zur Durchführung des Flutvorgangs. Hierbei ist insbesondere ein Flutrohr 148 der Flutvorrichtung 146 vorgesehen, welches von einem (in den Fig. 3 und 4 nicht dargestellten) Zuführtank 132 in den Behandlungsraum 108 führt. Das Flutrohr 148 mündet insbesondere in einem bezüglich der Schwerkraftrichtung unteren Bereich des Behandlungsraums 108.
Das Flutrohr 148 weist insbesondere einen Durchmesser auf, welcher deutlich größer ist als Leitungsdurchmesser der Applikationsvorrichtung 112, beispielsweise um einen Faktor von mindestens 2, vorzugsweise mindestens 5. Hierdurch kann vorzugsweise eine besonders große Fluidmenge in kurzer Zeit in den Behandlungsraum 108 eingebracht werden.
Die Applikationsvorrichtung 112 in der zweiten Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 dient beispielsweise der Applikation von Fluid zur Durchführung eines Behandlungsvorgangs, wobei dieser Behandlungsvorgang eine chemische oder physikalische Behandlung oder auch eine Reinigung sowie ein einfaches Abspülen sein kann.
Die Applikationsvorrichtung 112 weist vorzugsweise einen in Fig. 4 ersichtlichen Teil auf, welcher an einer Deckenwandung 150 der Einhausung 106 der Behandlungsanlage 100 angeordnet ist.
Insbesondere ist eine Düsenmatrix 122 an der Deckenwandung 150 angeordnet. Alternativ zu Düsen können die Applikationseinheiten 114, welche an der Deckenwandung 150 angeordnet sind, auch Tropfelemente oder einfache Leitungsenden sein, um Fluid tropfenweise oder schwallartig auf das Werkstück 102 abzugeben.
Unterschiedliche Abschnitte der Applikationsvorrichtung 112 sind optional mit unterschiedlichen Fluiden versorgbar. Beispielsweise kann mit seitlichen Applikationseinheiten 114 ein Behandlungsfluid zur Durchführung einer physikalischen oder chemischen Behandlung appliziert werden, während beispielsweise über die an der Deckenwandung 150 angeordnete Applikationseinheiten 114 ein Spülfluid zuführbar ist.
Die Flutvorrichtung 146 und die Applikationsvorrichtung 112 arbeiten vorzugsweise derart miteinander zusammen, dass nach der Durchführung eines Flutvorgangs mittels der Applikationsvorrichtung 112 ein Spülvorgang durchgeführt wird, insbesondere um Schaum und andere aufschwimmende Verunreinigungen, welche beim Ablassen des Fluids am Ende des Flutvorgangs an dem Werkstück 102 anhaften können, von dem Werkstück 102 zu entfernen. Ferner können natürlich auch die Applikationsvorrichtung 112 und die Flutvorrichtung 146 gemeinsam der Applikation desselben Behandlungsfluids dienen.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in den Fig. 5 bis 7 dargestellte dritte Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Applikationseinheiten 114 der Applikationsvorrichtung 112 um einen zur Aufnahme des Werkstücks 102 dienenden Teil des Behandlungsraums 108 herum verteilt angeordnet sind. Die Applikationseinheiten 114 sind dabei insbesondere in einem Schwellerbereich eines als Fahrzeugkarosserie 104 ausgebildeten Werkstücks 102 sowie in einem Dachbereich angeordnet. Wie insbesondere aus den Pfeilen in Fig. 6 hervorgeht, kann optional eine Bewegungsvorrichtung 152 vorgesehen sein, mittels welcher die Applikationsvorrichtung 112 und/oder das zu behandelnde Werkstück 102 bewegbar, insbesondere linear bewegbar, ist.
Vorstellbar ist aber auch, dass das zu behandelnde Werkstück im Behandlungsraum 108 mittels der Fördervorrichtung 124 bewegbar, insbesondere linear bewegbar, ist.
Mittels der Bewegungsvorrichtung 152 oder der Fördervorrichtung 124 können somit die Relativpositionen der Applikationseinheiten 114 relativ zum Werkstück 102 verändert werden, um das Werkstück 102 vollständig mit Fluid beaufschlagen zu können.
Die Applikationseinheiten 114 können dabei über eine Gesamtlänge des Behandlungsraums 108 verteilt angeordnet sein.
Bei einer derartigen Anordnung der Applikationseinheiten 114 ist es besonders günstig, wenn das Werkstück 102 um mehr als den halben Abstand zweier benachbarter Applikationseinheiten 114 mindestens einmal hin- und herbewegbar ist, so dass durch die Relativbewegung des Werkstücks 102 relativ zu den Applikationseinheiten 114 das Werkstück 102 gleichmäßig und/oder vollständig mit Fluid beaufschlagt wird.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Applikationseinheiten 114 portalartig an nur einem Bereich des Werkstücks 102 um dasselbe herum angeordnet sind und durch die Bewegung mittels der Bewegungsvorrichtung 152 das Werkstück 102 letztlich vollflächig mit Fluid beaufschlagbar ist.
Wie insbesondere aus Fig. 7 hervorgeht, können mittels jeder Applikationseinheit 114 der Applikationsvorrichtung 112 Gesamtspritzbilder 154 erzeugt werden, welche sich vorzugsweise auf dem Werkstück 102 überlappen und somit eine zumindest näherungsweise ununterbrochene Benetzung des Werkstücks 102 mit Fluid ermöglichen.
Insbesondere kann eine gleichmäßige Beaufschlagung mit Fluid vorgesehen sein, wobei vorzugsweise über die gesamte Oberfläche des Werkstücks 102 hinweg eine ähnliche Menge des Fluids mit zumindest näherungsweise identischen Prozessparametern, insbesondere Tropfengrößen und Auftreffgeschwindigkeiten, applizierbar ist.
Mittels der Bewegungsvorrichtung 152 oder der Fördervorrichtung 124 ist eine Bewegung, insbesondere eine Bewegung des Werkstücks 102, beispielsweise eine Linearbewegung, um mindestens ungefähr 100 mm, vorzugsweise mindestens ungefähr 200 mm, und/oder höchstens ungefähr 1000 mm, beispielsweise höchstens ungefähr 700 mm, insbesondere höchstens ungefähr 500 mm, möglich.
Alternativ oder ergänzend zu einer linearen Bewegung kann mittels der Bewe gungsvorrichtung 152 vorzugsweise eine Kipp- und/oder Rotationsbewegung der Applikationsvorrichtung 112 und/oder des Werkstücks 102 vorgesehen sein.
Die beispielsweise als Spritzdüsen 116 ausgebildeten Applikationseinheiten 114 können beispielsweise Vollkegeldüsen insbesondere mit breitem Sprühkegel und/oder Düsen mit beispielsweise schmalerem Sprühkegel, dabei jedoch höherer Wurfweite und/oder Austrittsgeschwindigkeit, sein. Beispielsweise können Flachstrahldüsen zum Applizieren von Fluid auf weiter entfernt angeordnete Flächen, beispielsweise in Randbereichen und/oder auf eine Motorhaube und/oder eine Kofferraumhaube, vorgesehen sein.
Vorzugsweise umfasst die Applikationsvorrichtung 112 unterschiedliche Abschnitte, insbesondere unterschiedliche Verteilerrohre zum Zuführen von Fluid zu den Applikationseinheiten 114, wobei die unterschiedlichen Abschnitte, insbesondere die unterschiedlichen Verteilerrohre, mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbar sind, insbesondere um unterschiedliche Sprüh- und/oder Spritzmuster und/oder Sprühbilder und/oder Spritzbilder mittels der Applikationseinheiten 114 zu erzeugen.
Insbesondere dann, wenn eine Bewegungsvorrichtung 152 zum Bewegen der Applikationsvorrichtung 112 vorgesehen ist, kann vorzugsweise eine flexible Zuleitung zur Zuführung von Fluid zu der Applikationsvorrichtung 112 vorgesehen sein, beispielsweise ein elastischer Schlauch. Die Bewegungsvorrichtung 152 kann vorzugsweise einen (nicht dargestellten) Pneumatikzylinder oder eine sonstige Antriebseinheit zum Erzeugen der Bewegung umfassen.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 5 bis 7 dargestellte dritte Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in den Fig. 8 und 9 dargestellte vierte Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten dritten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass mehrere vertikale Reihen 120 und/oder horizontale Zeilen 118 von Applikationseinheiten 114 als Ganzes drehbar angeordnet sind, insbesondere um eine Austrittsrichtung des Fluids aus den Applikationseinheiten 114 zu variieren. Jeder Reihe 120 und/oder jeder Zeile 118 ist vorzugsweise jeweils ein Verteilerrohr zugeordnet, an welchem die Applikationseinheiten 114 angeordnet sind und welches zur Drehung der Applikationseinheiten 114 als Ganzes drehbar ist oder zumindest einen oder mehrere drehbare Abschnitte umfasst.
Durch die drehbare Ausgestaltung kann insbesondere eine großflächige Beaufschlagung des Werkstücks 102 mit Fluid erzielt werden.
Insbesondere ist ein Drehwinkel von mindestens ungefähr ± 20°, vorzugsweise mindestens ungefähr ± 30°, ausgehend von einer Mittellage der Applikationseinheiten 114 vorgesehen.
Die Rotation der Applikationseinheiten 114 kann beispielsweise pneumatisch und/oder elektrisch erfolgen. Beispielsweise kann ein mechanisches Gestänge zum Bewirken einer Bewegung vorgesehen sein, wobei insbesondere mehrere Applikationseinheiten 114, vorzugsweise mehrere vertikale Reihen 120 und/oder mehrere horizontale Zeilen 118 gleichzeitig und/oder gemeinsam, insbesondere synchron, bewegbar sind.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 8 und 9 dargestellte vierte Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten dritten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in den Fig. 10 bis 12 dargestellte fünfte Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Applikationsvorrichtung 112 mehrere Verteilervorrichtungen 156 umfasst, welche Rotoren 158 bilden und um beispielsweise zumindest näherungsweise vertikale Rotationsachsen 160 rotierbar sind.
Die Verteilervorrichtungen 156 weisen insbesondere jeweils mehrere Appli kationseinheiten 114 auf, welche beispielsweise in einer Reihe angeordnet sind.
Durch die Rotation der Verteilervorrichtung 156 um die Rotationsachse 160 ergibt sich eine zeitlich variierende Beaufschlagung des Werkstücks 102 mit dem Fluid.
Vorzugsweise sind mehrere solcher Rotoren 158 vorgesehen, welche insbesondere in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind, um eine Überlappung der Sprühbilder oder Spritzbilder und somit eine gleichmäßige Benetzung des Werkstücks 102 mit Fluid zu ermöglichen.
Die Applikationseinheiten 114 sind insbesondere oberhalb des Werkstücks 102 und/oder unterhalb des Werkstücks 102 angeordnet.
Optional können jedoch auch insbesondere um horizontale Rotationsachsen 116 rotierende weitere Verteilervorrichtungen 156 vorgesehen sein, mittels welcher beispielsweise Seitenflächen des Werkstücks 102 beaufschlagbar sein könnten.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 10 bis 12 dargestellte fünfte Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 8 und 9 dargestellten vierten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. ln Fig. 13 ist eine optionale zusätzliche Applikationseinheit 114 dargestellt, welche in funktionaler Hinsicht der in Fig. 1 und 2 dargestellten Applikationslanze 144 entspricht und dem Beaufschlagen des Innenraums des Werkstücks 102 mit Fluid dient.
Auch hierbei kann eine Bewegungsvorrichtung 152 vorgesehen sein, beispielsweise um die Applikationslanze 144 in den Innenraum des Werkstücks 102 einzuführen. Alternativ hierzu kann auch das Werkstück 102 beispielsweise mittels der Fördervorrichtung 124 so in den Behandlungsraum 108 eingebracht werden, dass in einer Endstellung oder Behandlungsposition des Werkstücks 102 die Applikationslanze 144 in den Innenraum des Werkstücks 102 hineinragt.
Eine in den Fig. 14 und 15 dargestellte sechste Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass zwei Flutrohre 148 zur beidseitigen und/oder symmetrischen Zuführung von Fluid zu dem Behandlungsraum 108 vorgesehen sind.
Die Flutrohre 148 sind insbesondere derart angeordnet, dass das einströmende Fluid an einer Außenseite des Werkstücks 102 entlangströmt und dann in einem Zentralbereich zurückgeführt wird, wobei es dabei das Werkstück 102 insbesondere durchströmt.
Eine oder mehrere Applikationseinheiten 114 können der zusätzlichen Zuführung von Fluid und/oder dem Antreiben einer Fluidströmung dienen. Auch eine beispielsweise lanzenartige, in den Innenraum des Werkstücks 102 hineinragende Rührvorrichtung 162 kann vorgesehen sein, beispielsweise um eine Strömung im Innenraum des Werkstücks 102 zu optimieren und/oder anzutreiben.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 14 und 15 dargestellte sechste Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Bezugszeichenliste Behandlungsanlage Werkstück Fahrzeugkarosserie Einhausung Behandlungsraum Behandlungsstation Applikationsvorrichtung Applikationseinheit Spritzdüse Zeile Reihe Düsenmatrix Fördervorrichtung Taktfördervorrichtung Zugangsöffnung Verschließvorrichtung Zuführtank Abführtank Pumpe Aufbereitungsvorrichtung Reinigungsvorrichtung Temperiervorrichtung Applikationslanze Flutvorrichtung Flutrohr Deckenwandung Bewegungsvorrichtung Gesamtspritzbild Verteilervorrichtung Rotor Rotationsachse Rührvorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Behandlungsanlage (100) zum Behandeln von Werkstücken (102), insbesondere zur Durchführung einer Fluidbehandlung an Fahrzeugkarosserien (104), wobei die Behandlungsanlage (100) Folgendes umfasst: eine Einhausung (106), welche einen Behandlungsraum (108) umgibt; eine Fördervorrichtung (124), mittels welcher mindestens ein Werkstück (102) in den Behandlungsraum (108) einbringbar und/oder durch den Behandlungsraum (108) hindurchführbar und/oder aus dem Behandlungsraum (108) ausbringbar ist; eine Applikationsvorrichtung (112) zum Applizieren von Fluid auf das mindestens eine Werkstück (102).
2. Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (112) eine oder mehrere Applikationseinheiten (114) zum Applizieren von Fluid auf das mindestens eine Werkstück (102) umfasst, wobei die eine oder die mehreren Applikationseinheiten (114) Spritzdüsen (116) und/oder Sprühdüsen umfassen oder als Spritzdüsen (116) und/oder als Sprühdüsen ausgebildet sind.
3. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsraum (108) ein Einzelraum ist, in welchem zu einem gegebenen Zeitpunkt nur ein einzelnes Werkstück (102) aufnehmbar ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Werkstück (102) mittels der Fördervorrichtung (124) in einer Einbringrichtung in den Behandlungsraum (108) einbringbar und entgegen der Einbringrichtung aus dem Behandlungsraum (108) ausbringbar ist.
4. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsraum (108) mehrseitig mit Appli kationseinheiten (114) der Applikationsvorrichtung (112) versehen ist.
5. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (102) in dem Behandlungsraum (108) mittels der Fördervorrichtung (124) oder einer Bewegungsvorrichtung (152) relativ zu den Applikationseinheiten (114) der Applikationsvorrichtung (112) bewegbar, insbesondere linear verschiebbar, ist.
6. Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinheiten (114) über eine Gesamtlänge des Behandlungsraums (108) verteilt angeordnet sind und dass das Werkstück (102) relativ zu den Applikationseinheiten (114) um mehr als den halben Abstand zweier benachbarter Applikationseinheiten (114) bewegbar ist.
7. Behandlungsanlage (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung des Werkstücks (102) mittels eines Näherungssensors, insbesondere eines Näherungssensors mit einer Schutzart IP69k, und/oder eines Inkrementalgebers und/oder zeitlich, insbesondere unter Vorgabe eines Bewegungsablaufs, Steuer- und/oder regelbar ist.
8. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung der Relativbewegung einstellbar ist, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,25 und 2 m/s2.
9. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsraum (108) eine Verschließvorrichtung (130) zum teilweisen oder vollständigen Verschließen einer Zugangsöffnung (128) umfasst, durch welche das mindestens eine Werkstück (102) in den Behandlungsraum (108) einbringbar und/oder durch welche das mindestens eine Werkstück (102) aus dem Behandlungsraum (108) ausbringbar ist, wobei die Verschließvorrichtung (130) vorzugsweise als Rolltor oder Schiebetor oder Hebe- Senk-Tor ausgebildet ist.
10. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördervorrichtung (124) eine Taktfördervorrichtung (126) ist und dass das mindestens eine Werkstück (102) zur Durchführung einer Behandlung räumlich feststehend, insbesondere fixiert, ist, vorzugsweise mittels der Fördervorrichtung (124) und/oder einer zusätzlichen Fixierungsvorrichtung.
11. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage (100) einen Zuführtank (132) umfasst, welcher insbesondere oberhalb des Behandlungsraums (108) angeordnet ist, wobei aus dem Zuführtank (132) Fluid zu der Applikationsvorrichtung (112) zuführbar und mittels der Applikationsvorrichtung (112) auf das mindestens eine Werkstück (102) applizierbar ist.
12. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungsanlage (100) einen Abführtank (134) umfasst, welcher insbesondere unterhalb des Behandlungsraums (108) angeordnet ist und in welchen auf das mindestens eine Werkstück (102) appliziertes Fluid abfließbar ist.
13. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (112) mindestens eine Applikationseinheit (114), insbesondere mindestens eine Applikationslanze (144), umfasst, welche in einen Innenraum des mindestens einen Werkstücks (102) einbringbar ist oder hineinragt und mittels welcher Fluid auf einem Innenraum des mindestens einen Werkstücks (102) zugewandte Oberflächen des mindestens einen Werkstücks (102) applizierbar ist.
14. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (106) zumindest teilweise flutbar ist, insbesondere bis zu einer Höhe von mindestens ungefähr 40 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 60 %, einer maximalen Raumhöhe der Einhausung (106) und/oder des Behandlungsraums (108).
15. Behandlungsanlage (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung eine Reinigung, insbesondere eine Entfettung, und/oder eine chemische und/oder physikalische Ober flächenbehandlung ist oder umfasst.
16. Verfahren zum Behandeln von Werkstücken (102), insbesondere zur Durchführung einer Fluidbehandlung an Fahrzeugkarosserien (104), wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
Einbringen mindestens eines Werkstücks (102) in einen Behandlungsraum (108) und/oder Hindurchfördern mindestens eines Werkstücks (102) durch einen Behandlungsraum (108);
Applizieren von Fluid auf das mindestens eine Werkstück (102) mittels einer Applikationsvorrichtung (112).
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Werkstück (102) zumindest an seinen äußeren Oberflächen zumindest näherungsweise gleichmäßig und/oder gleichzeitig mit Fluid beaufschlagt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid während eines Flutvorgangs zum zumindest teilweisen Fluten des Behandlungsraums (108) und/oder bei einem Entleerungsvorgang nach erfolgtem Fluten auf das mindestens eine Werkstück (102) appliziert wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Werkstück (102) in einem ersten Behandlungsraum (108) durch Sprühen und/oder Spritzen mit Fluid beaufschlagt wird und dass das mindestens eine Werkstück (102) anschließend in einem von dem ersten Behandlungsraum (108) verschiedenen zweiten Behandlungsraum (108) durch Fluten des zweiten Behandlungsraums (108) mit demselben Fluid oder einem weiteren Fluid beaufschlagt wird.
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