Behandlungsanlage und Verfahren zum Behandeln von Werkstücken
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Behandlungsanlage zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien. Die Behandlungsanlage dient insbesondere zur Beschichtung, beispielsweise Lackierung, von Fahrzeugkarosserien bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen.
Zum Beschichten von Fahrzeugkarosserien kann beispielsweise ein Tauchlackiervorgang durchgeführt werden. Hierfür werden die Fahrzeugkarosserien insbesondere längs einer Förderrichtung durch einen Fluidtank hindurchgefördert. Üblicherweise sind sich längs der Förderrichtung erstreckende Fluidtanks vorgesehen, welche zeitgleich mehrere Fahrzeugkarosserien aufnehmen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Behandlungsanlage bereitzustellen, welche einfach aufgebaut und erweiterbar sowie effizient betreibbar ist. Insbesondere soll mit der erfindungsgemäßen Behandlungsanlage eine höhere Flexibilität bei der Werkstückbehandlung ermöglicht werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Behandlungsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Behandlungsanlage dient zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien, und umfasst insbesondere Folgendes: mehrere Fluidbecken, welche mit einem Behandlungsfluid füllbar oder gefüllt sind und in welche die Werkstücke zur Durchführung eines Behandlungsvorgangs einbringbar sind; eine Förderanlage zur Zuführung der Werkstücke zu den Fluidbecken und/oder zur Abführung der Werkstücke von den Fluidbecken;
eine Fluidverbindungsvorrichtung zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen mehreren der Fluidbecken.
Die Förderanlage dient insbesondere der Förderung der Werkstücke oberhalb der Fluidbecken. Vorzugsweise werden die Werkstücke von oben in die Fluidbecken eingebracht.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Förderanlage eine Hauptfördervorrichtung umfasst, mittels welcher die Werkstücke längs einer Hauptförderrichtung förderbar sind. Ein oder mehrere der Fluidbecken sind vorzugsweise seitlich versetzt neben der Hauptfördervorrichtung angeordnet.
Vorzugsweise umfasst die Förderanlage eine oder mehrere Querfördervorrichtungen, mittels welcher die Werkstücke wahlweise den einzelnen Fluidbecken zuführbar sind.
Günstig kann es sein, wenn zwischen mehreren funktional identischen Fluidbecken, in welchen insbesondere identische Behandlungsvorgänge durchgeführt werden, und/oder zwischen mehreren mit einem chemisch identischen Behandlungsfluid gefüllten Fluidbecken eine Fluidverbindung hergestellt ist.
Günstig kann es sein, wenn mehrere der Fluidbecken in sich abgeschlossene Einzelbehälter zur Aufnahme des Behandlungsfluids und jeweils eines einzigen Werkstücks sind.
Ein Einzelbehälter weist dabei vorzugsweise weniger als ungefähr eine doppelte Länge und/oder doppelte Breite auf als ein darin zu behandelndes Werkstück.
Ein als Einzelbehälter ausgebildetes Fluidbecken ist insbesondere freistehend ausgebildet und weist eine Bodenwandung und vier Seitenwandungen auf, welche einen Innenraum des Einzelbehälters umgeben. Hiervon zu unterscheiden sind insbesondere Behälter, welche mehrere Fluidbecken bilden.
Es kann vorgesehen sein, dass alternativ oder ergänzend zu mehreren als Einzelbehälter ausgebildeten Fluidbecken mehrere Fluidbecken vorgesehen sind, welche aneinander angrenzende Abschnitte eines einzigen Behälters zur Aufnahme des Behandlungsfluids sind. In jedem dieser Fluidbecken ist vorzugsweise jeweils ein einziges Werkstück aufnehmbar. Der Behälter, welcher die mehreren Fluidbecken umfasst oder bildet, ermöglicht vorzugsweise die Aufnahme von mehreren Werkstücken gleichzeitig.
Die Fluidbecken sind bei einem solchen Behälter jedoch vorzugsweise zumindest insoweit in sich abgeschlossen ausgebildet, als dass eine von den anderen Fluidbecken unabhängige Werkstückbehandlung durchführbar ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fluidverbindungsvorrichtung eine oder mehrere Überlaufeinheiten umfasst, welche sich an jeweils mehrere der Fluidbecken anschließen und der Aufnahme von aus diesen Fluidbecken überlaufendem Behandlungsfluid dienen.
Eine solche Überlaufeinheit ist insbesondere ein Wehr, welches sich an zwei aneinander angrenzenden und/oder längs der Hauptförderrichtung aufeinanderfolgenden Seitenwandungen der Fluidbecken, insbesondere von Einzelbehältern, welche die Fluidbecken bilden, angeordnet sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Überlaufeinheiten zwischen jeweils zwei Fluidbecken angeordnet sind.
Die Fluidverbindungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Strömungsvorrichtungen, mittels welcher ein Behandlungsfluid aus einem der Fluidbecken einem weiteren der Fluidbecken zuführbar ist.
Die eine oder die mehreren Strömungsvorrichtungen umfassen insbesondere jeweils eine oder mehrere Pumpenvorrichtungen und/oder eine oder mehrere Düsenvorrichtungen, beispielsweise einen oder mehrere Düsenstöcke.
Alternativ oder ergänzend zu einer oder mehreren Strömungsvorrichtungen kann vorgesehen sein, dass die Behandlungsanlage, insbesondere ein oder mehrere Fluidbecken, jeweils eine oder mehrere Mischvorrichtungen zum Durchmischen von bereits in dem jeweiligen Fluidbecken vorhandenen Behandlungsfluid mit zugeführtem Behandlungsfluid umfasst.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Fluidverbindungsvorrichtung eine Umwälzvorrichtung zum Umwälzen des Behandlungsfluids zwischen mehreren Fluidbecken umfasst oder bildet.
Die eine oder die mehreren Mischvorrichtungen dienen dann insbesondere dazu, in den mittels der Fluidverbindungsvorrichtung miteinander verbundenen Fluidbecken eine möglichst gleichmäßige und/oder homogene Behandlungsfluidzusammensetzung und/oder Behandlungsfluidqualität zu gewährleisten.
Eine oder mehrere Mischvorrichtungen umfassen vorzugsweise jeweils eine oder mehrere Düsenvorrichtungen, insbesondere einen oder mehrere Düsenstöcke.
Es kann vorgesehen sein, dass die Fluidverbindungsvorrichtung ein oder mehrere Rohrelemente zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen zwei oder mehr der Fluidbecken umfasst.
An oder in dem einen oder den mehreren Rohrelementen sind insbesondere ein oder mehrere Pumpvorrichtungen angeordnet und/oder integriert. Hierdurch kann einerseits ein Umwälzen von Behandlungsfluid zwischen zwei oder mehr als zwei Fluidbecken ermöglicht werden. Andererseits kann hierdurch vorzugsweise eine Füllstandsvariation und/oder Kontrolle ermöglicht werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn mehrere der Fluidbecken unmittelbar aneinander angrenzen und wenn einander zugewandte Seitenwände der Fluidbecken
durch eine gemeinsame Behälterwandung oder eine gemeinsame Trennwandung gebildet sind.
Die Trennwandung ist insbesondere eine Trennwandung zwischen zwei Behandlungsbereichen.
Günstig kann es sein, wenn die Behälterwandung oder die Trennwandung eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen umfasst, so dass eine Fluidverbindung zwischen den Fluidbecken gebildet ist. Die eine oder die mehreren Durchtrittsöffnungen bilden vorzugsweise die Fluidverbindungsvorrichtung oder sind ein Bestandteil hiervon.
Es kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren Durchtrittsöffnungen verschließbar sind, beispielsweise automatisch verschließbar und/oder freigebbar.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Behälterwandung oder die Trennwandung porös und/oder mit Schlitzen oder sonstigen Öffnungen versehen und somit fluiddurchlässig ist. Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu vorgesehen sein, dass die Behälterwandung oder die Trennwandung eine reduzierte Bauhöhe aufweist, so dass insbesondere das Behandlungsfluid oberhalb oder unterhalb der Behälterwandung oder der Trennwandung von dem einen Fluidbecken in das angrenzende Fluidbecken strömen kann.
Günstig kann es sein, wenn die Behälterwandung oder die Trennwandung zumindest abschnittsweise als Gitter, beispielsweise als Drahtgitter, ausgebildet ist. Das Behandlungsfluid kann hierdurch insbesondere zumindest näherungsweise frei zwischen den Fluidbecken zirkulieren.
Mittels einer oder mehrerer Mischvorrichtungen, beispielsweise Düsenvorrichtungen, kann vorzugsweise eine gleichmäßige Durchmischung erzielt werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Behälterwandung oder die Trennwandung zumindest abschnittsweise oder vollständig beweglich, insbesondere anhebbar und/oder absenkbar, ausgebildet ist.
Die Behälterwandung oder die Trennwandung ist insbesondere in zumindest näherungsweise vertikaler Richtung aus dem Behälter ausbringbar oder in denselben einbringbar.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Behälterwandung oder die Trennwandung flexibel montierbar ist, insbesondere um eine einfache Anpassung der Fluidbeckengröße an unterschiedlich dimensionierte Werkstücktypen zu ermöglichen.
Es kann vorgesehen sein, dass in zwei oder mehr als zwei mittels der Fluidverbindungsvorrichtung miteinander verbundenen Fluidbecken jeweils eine oder mehrere Elektroden zur Erzeugung eines elektrischen Feldes angeordnet sind. Die in den Fluidbecken erzeugten elektrischen Felder sind vorzugsweise voneinander entkoppelt und/oder voneinander abgeschirmt.
Insbesondere kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die elektrischen Felder in den einzelnen Fluidbecken derart voneinander entkoppelt und/oder voneinander abgeschirmt sind, dass in den einzelnen Fluidbecken vollständig voneinander unabhängige Behandlungsvorgänge durchführbar sind, insbesondere ohne eine Beeinträchtigung eines Behandlungsergebnisses aufgrund von benachbart stattfindenden Behandlungsvorgängen.
Eine gemeinsame Behälterwandung zweier jeweils ein Fluidbecken bildender Behälter und/oder eine Trennwandung zwischen zwei Fluidbecken bildenden Behandlungsbereichen eines Behälters ist vorzugsweise elektromagnetisch abschirmend ausgebildet.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Trennwandung der Behandlungsanlage, welche zwei Behandlungsbereiche eines Behälters, die zwei Fluidbecken bilden, voneinander trennt, a) als Gitter oder Netz ausgebildet ist, und/oder b) eine zusätzliche Tragstruktur umfasst; und/oder c) eine oder mehrere Elektroden aufnimmt.
Es kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Elektroden unmittelbar an der Trennwandung der Behandlungsanlage angeordnet sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Elektroden an einer zusätzlichen Tragstruktur einer Trennwandung der Behandlungsanlage angeordnet und/oder aufgenommen sind.
Günstig kann es sein, wenn die Trennwandung als ein elektromagnetisch abschirmendes Gitter oder Netz ausgebildet ist.
Das Gitter ist insbesondere ein Metallgitter.
Zur elektromagnetischen Abschirmung werden vorzugsweise Öffnungen oder Durchtrittsöffnungen in der Trennwandung ausreichend klein gewählt.
Zur optimierten elektromagnetischen Abschirmung können vorzugsweise Kopplungsstellen, insbesondere Öffnungen, Schlitze, Rohrverbindungen, etc. mit zusätzlichen Umlenkungen und/oder labyrinthartigen Ausgestaltungen, beispielsweise Blechen und/oder Winkeln, versehen sein. Alternativ oder ergänzend kann durch geeignete Materialwahl eine abschirmende Wirkung optimiert werden.
Insbesondere dann, wenn die Elektroden Anoden sind, können Flach- und oder Halbrundanoden an der Trennwandung angeordnet werden, wobei die Anoden aneinander gegenüberliegenden Seiten der Trennwandung vorzugsweise so montiert werden, dass die Anoden mit ihrer jeweiligen Rückseite einander
zugewandt sind. Insbesondere können mehrere Elektroden, beispielsweise Anoden, über ein gemeinsames Gehäuse und/oder gemeinsame Anschlüsse verfügen.
Eine zusätzliche Tragstruktur kann beispielsweise an einem Beckenrand eines Fluidbeckens montiert und/oder festgelegt sein und/oder das Fluidbecken oder einen Bereich zwischen zwei Fluidbecken Überspannen. Insbesondere kann die zusätzliche Tragstruktur mittels Führungsschienen und/oder Lagerpunkten am Rand eines Behälters, welcher insbesondere mehrere Fluidbecken bildet oder umfasst, montiert und/oder festgelegt sein. Insbesondere kann die Montage am Rand des Behälters auf dessen Innenseite und/oder Außenseite sowie an dessen Oberseite erfolgen.
Es kann vorgesehen sein, dass die zusätzliche Tragstruktur modular ausgebildet ist, wobei insbesondere zur Montage derselben in einem Behälter weitere Komponenten vormontiert sein können, beispielsweise Elektroden, insbesondere Anoden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die zusätzliche Tragstruktur eine oder mehrere Steckverbindungen aufweist.
Eine Steckverbindung kann insbesondere in einem Bodenbereich, insbesondere an einem Behälterboden, angeordnet und/oder ausgebildet sein.
Alternativ oder ergänzend zu einer Steckverbindung können insbesondere Wellen und/oder Profile zur Montage vorgesehen sein.
Durch geeignete Ausgestaltung der zusätzlichen Tragstruktur und/oder von Anbindungspunkten der zusätzlichen Tragstruktur, beispielsweise durch geeignete Ausgestaltung der Steckverbindung und/oder durch geeignete Ausgestaltung von Wellen und/oder Profilelementen, kann vorzugsweise ein Verdrehen oder sonstiges Bewegen der zusätzlichen Tragstruktur vermieden
werden. Insbesondere kann eine formschlüssige Festlegung bei gleichzeitig korrekter Drehausrichtung ermöglicht werden.
Insbesondere dann, wenn als Anoden ausgebildete Elektroden mit den Rückseiten einander zugewandt angeordnet montiert werden, kann vorgesehen sein, dass Führungsschienen zur Montage der Elektroden durch eine entsprechend komplementär ausgebildete Aussparung zwischen den Fluidbecken und/oder Elektroden berücksichtigt werden.
Insbesondere dann, wenn die zusätzliche Tragstruktur als Hohlprofil ausgebildete Profile umfasst, kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Hohlprofile zur Medienzuführung und/oder Medienabführung für die Elektroden, insbesondere Anoden, dient. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Hohlprofile Bestandteil der Fluidverbindungsvorrichtung sind und der Zuführung und/oder Abführung von Behandlungsfluid in bzw. aus dem jeweiligen Fluidbecken dienen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn ein Fluidbecken, insbesondere ein Behälter oder Einzelbehälter, ein Formbauteil ist, beispielsweise aus einem formangepassten Bauteil gebildet ist. In einer oder mehreren Seitenwänden kann dann insbesondere eine Aussparung oder ein Rücksprung vorgesehen sein, welcher zumindest näherungsweise komplementär zu einer Form einer daran anzuordnenden Elektrode ausgebildet ist.
Es kann vorgesehen sein, dass zur Montage und Wartung von Einbauten in einem oder mehreren der Fluidbecken die Förderanlage nutzbar ist, um zu montierende und/oder zu wartende Komponenten aus dem einen oder den mehreren Fluidbecken auszubringen oder in dieselben einbringen zu können. Die Komponenten sind hierzu vorzugsweise mit Angriffselementen, beispielsweise Ösen, Halterungen oder sonstigen Befestigungselementen, versehen, um eine einfache Verbindung mit einer Fördervorrichtung der Förderanlage zu ermöglichen. Beispielsweise kann ein separater, austauschbarer Adapter einer
Fördervorrichtung der Förderanlage vorgesehen sein, um anstelle des Werkstücktransports bei Bedarf eine Montage und/oder Wartung von Komponenten der Behandlungsanlage durchführen zu können.
Es kann vorgesehen sein, dass mehrere der Fluidbecken in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet sind.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mehrere der Fluidbecken in vertikaler Richtung übereinander angeordnet sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn mehrere der Fluidbecken auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet und dabei direkt übereinander oder seitlich versetzt zueinander positioniert sind.
Mittels der Fluidverbindungsvorrichtung ist vorzugsweise auch zwischen solchen Fluidbecken eine Fluidverbindung hergestellt oder herstellbar.
Es kann vorgesehen sein, dass mehrere Fluidbecken in vertikaler Richtung versetzt zueinander angeordnet sind und das mittels der Fluidverbindungsvorrichtung eine Fluidverbindung zwischen diesen Fluidbecken derart herstellbar ist, dass Behandlungsfluid eines in vertikaler Richtung höherliegenden Fluidbeckens automatisch in ein in vertikaler Richtung tieferliegendes Fluidbecken strömt.
Die Begriffe "höherliegend" und "tieferliegend" beziehen sich dabei als relative Begriffe auf die Positionierung der miteinander verbundenen Fluidbecken relativ zueinander.
Durch die Zuführung des Behandlungsfluids von dem in vertikaler Richtung höherliegenden Fluidbecken in das in vertikaler Richtung tieferliegende Fluidbecken kann vorzugsweise eine Strömung in dem in vertikaler Richtung tieferliegenden Fluidbecken erzeugt und/oder eine Durchmischung des
Behandlungsfluids im in vertikaler Richtung tieferliegenden Fluidbecken optimiert werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Behandlungsanlage eine Aufbereitungsvorrichtung zur Aufbereitung des Behandlungsfluids umfasst.
Die Aufbereitungsvorrichtung ist insbesondere in einer Rückströmstrecke der Fluidverbindungsvorrichtung angeordnet.
Die Rückströmstrecke verbindet insbesondere das in vertikaler Richtung tieferliegende Fluidbecken mit dem in vertikaler Richtung höherliegenden Fluidbecken und dient der Rückführung des Behandlungsfluids von dem in vertikaler Richtung tieferliegenden Fluidbecken in das in vertikaler Richtung höherliegende Fluidbecken.
Bei auf demselben Höhenniveau angeordnete Fluidbecken dient die Rückströmstrecke, welche auch bei solchen Ausführungsformen vorgesehen sein kann, insbesondere der Rückführung des Behandlungsfluids von einer Überlaufeinheit zurück in die miteinander verbundenen Fluidbecken.
Insbesondere dann, wenn mittels der Fluidverbindungsvorrichtung Fluidbecken miteinander verbunden sind, die auf unterschiedlichen Höhenniveaus liegen, ist vorzugsweise eine Sensorvorrichtung zur Überwachung eines Füllstands des in vertikaler Richtung tieferliegenden Fluidbeckens und/oder des in vertikaler Richtung höherliegenden Fluidbeckens vorgesehen. Insbesondere kann mittels der Sensorvorrichtung vorzugsweise ermittelt und/oder vermieden werden, dass zu viel Behandlungsfluid in das in vertikaler Richtung tieferliegende Fluidbecken strömt, insbesondere um ein Überlaufen des Fluidbeckens zu verhindern.
Mittels der Sensorvorrichtung sind hierzu insbesondere Ventile und/oder Klappen in die beiden Becken miteinander verbindenden Fluidleitungen ansteuerbar und/oder regelbar.
Ferner sind mittels der Sensorvorrichtung vorzugsweise eine oder mehrere Pumpvorrichtungen und/oder Bypassvorrichtungen ansteuerbar und/oder regelbar, insbesondere um bei außerhalb vorgegebener Wertebereiche liegenden Füllständen eine Beschädigung oder sonstige Fehlfunktion der Behandlungsanlage zu vermeiden.
Die Behandlungsanlage umfasst somit insbesondere eine Sensorvorrichtung, mittels welcher eine Füllhöhe des in vertikaler Richtung tieferliegenden Fluidbeckens ermittelbar ist und mittels welcher bei Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Füllhöhe eine weitergehende Zuführung von Behandlungsfluid in dieses Fluidbecken stoppbar ist.
Durch die Fluidverbindung von zwei oder mehr als zwei Fluidbecken kann vorzugsweise eine Skalierbarkeit und/oder ein modularer Aufbau der Behandlungsanlage ermöglicht und/oder optimiert werden.
Insbesondere kann durch Zuschalten oder Ergänzen von weiteren Fluidbecken eine bestehende Infrastruktur von weiteren Becken für dieses zusätzliche Fluidbecken genutzt werden. Mittels der Fluidverbindungsvorrichtung kann dabei eine gleichbleibende Behandlungsqualität durch gleichmäßige Verteilung und/oder Aufbereitung des Behandlungsfluids gewährleistet werden.
Ferner kann eine Teilstilllegung bei reduziertem Produktionsbedarf einfach dadurch ermöglicht werden, dass einzelne Fluidbecken, insbesondere Einzelbehälter, von einer Fluidverbindungsvorrichtung und somit von weiteren Fluidbecken abgekoppelt werden. Ungenutzte Anlagenbereiche können somit insbesondere energie- und kostensparend stillgelegt werden.
In den Fluidbecken ist insbesondere eine kathodische Tauchlackierung durchführbar.
Die Fluidbecken sind vorzugsweise ausschließlich von oben zugänglich. Insbesondere bilden die Fluidbecken Tauchbecken.
Die Behandlungsanlage ist somit insbesondere eine Tauchbeschichtungsanlage, insbesondere eine Anlage zur kathodischen Tauchlackierung.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien.
Der Erfindung liegt diesbezüglich die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem eine Werkstückbehandlung bei variierenden Produktionskapazitäten und/oder variierenden Werkstückanforderungen effizient durchführbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch gelöst.
Das Verfahren ist insbesondere ein Verfahren zum Behandeln von Werkstücken, insbesondere Fahrzeugkarosserien.
Bei dem Verfahren ist insbesondere vorgesehen, dass Behandlungsfluid zu mehreren Fluidbecken einer Behandlungsanlage, insbesondere der erfindungsgemäßen Behandlungsanlage, zugeführt wird. Das Behandlungsfluid wird dabei vorzugsweise nacheinander den mehreren Fluidbecken zugeführt und/oder zwischen den mehreren Fluidbecken umgewälzt.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Behandlungsanlage beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.
Ferner kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Behandlungsanlage einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile aufweist.
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 Draufsicht auf eine Ausführungsform einer
Behandlungsanlage zur Durchführung von Tauchbeschichtungsprozessen, wobei die Behandlungsanlage eine Hauptfördervorrichtung und seitlich versetzt dazu angeordnete, als Tauchbehälter ausgebildete Behandlungsbehälter aufweist;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Oberseite von zwei Fluidbecken einer Behandlungsanlage, wobei die Fluidbecken mittels einer gemeinsamen Überlaufeinheit fluidwirksam miteinander verbunden sind;
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Fluidverbindungsvorrichtung zur Verbindung von zwei Fluidbecken, wobei zusätzlich zu einer gemeinsamen Überlaufeinheit zwei Strömungsvorrichtungen zur Verbindung der Fluidbecken vorgesehen sind;
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher zwei mit einer fluiddurchlässigen Trennwand voneinander abgegrenzte Fluidbecken vorgesehen sind;
Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Trennwand zur Trennung von zwei Fluidbecken voneinander;
Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende schematische perspektivische
Darstellung einer alternativen Ausführungsform einer Trennwand zur Trennung von zwei Fluidbecken voneinander;
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher in vertikaler Richtung direkt übereinander angeordnete Fluidbecken vorgesehen sind; und
Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende schematische Seitenansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Behandlungsanlage, bei welcher seitlich versetzt und auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnete Fluidbecken vorgesehen sind.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Behandlungsanlage dient der Behandlung von Werkstücken 102, beispielsweise Fahrzeugkarosserien 104.
Die Behandlungsanlage 100 umfasst eine Förderanlage 106, mittels welcher die Werkstücke 102 zu verschiedenen Behandlungspositionen bringbar sind.
Die Behandlungspositionen sind insbesondere an Behandlungsstationen 108 der Behandlungsanlage 100 angeordnet.
Die Behandlungsanlage 100 umfasst dabei mehrere Behandlungsbehälter 110, in welche die Werkstücke 102 eintauchbar sind.
Die Behandlungsbehälter 110 sind insbesondere Tauchstationen 112 zur Durchführung eines Tauchbeschichtungsvorgangs, insbesondere zur katho- dischen Tauchlackierung der Werkstücke 102.
Die Förderanlage 106 umfasst eine Hauptfördervorrichtung 114, mittels welcher die Werkstücke 102 insbesondere in einer Querausrichtung derselben längs einer Hauptförderrichtung 116 förderbar sind.
Ferner umfasst die Förderanlage 106 vorzugsweise eine oder mehrere Querfördervorrichtungen 118, mittels welcher die Werkstücke 102 quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zur Hauptförderrichtung 116 bewegbar sind.
Insbesondere sind die Werkstücke 102 mittels der einen oder der mehreren Querfördervorrichtungen 118 zu den Behandlungsbehältern 110 zuführbar.
Eine Förderrichtung der Querfördervorrichtungen 118 ist dabei insbesondere eine Querförderrichtung 120, welche insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht zur Hauptförderrichtung 116 ausgerichtet ist.
Die Behandlungsanlage 100 umfasst ferner vorzugsweise beispielsweise als Sprühstationen 122 ausgebildete Behandlungsstationen 108.
Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, sind die Werkstücke 102 vorzugsweise nacheinander einer oder mehreren der Tauchstationen 112 und anschließend einer oder mehreren der Sprühstationen 122 zuführbar, um eine Behandlung der Werkstücke 102 durchzuführen.
Die Tauchstationen 112 sind gemäß Fig. 1 insbesondere isolierte Fluidbecken 124, welche insbesondere durch Einzelbehälter 126 gebildet sind.
Die Dimension der Fluidbecken 124 ist dabei so gewählt, dass stets genau ein Werkstück 102 in das jeweilige Fluidbecken 124 passt.
Ein in den Fluidbecken 124 zur Durchführung von Behandlungsvorgängen erforderliches Behandlungsfluid kann beispielsweise isoliert für jedes Fluidbecken 124 bereitgestellt, umgewälzt und/oder aufbereitet werden.
Insbesondere mit Hinblick auf eine optimierte Nutzung und Flexibilität der Behandlungsanlage 100 kann hingegen eine mehrere Fluidbecken 124 übergreifende Fluidführung vorgesehen sein.
Die Behandlungsanlage 100 umfasst daher vorzugsweise eine Fluidverbindungsvorrichtung 128, mittels welcher mehrere Fluidbecken 124 miteinander in Fluidverbindung stehen.
Die Fluidverbindungsvorrichtung 128 kann beispielsweise gemäß Fig. 2 eine Überlaufeinheit 130 umfassen, welche sich gemeinsam an zwei benachbarte, jeweils ein Fluidbecken 124 bildende Einzelbehälter 126 anschließt.
Die Überlaufeinheit 130 ist beispielsweise als Wehr 132 ausgebildet und dient dazu, aus beiden Fluidbecken 124 überlaufendes Behandlungsfluid aufzunehmen und zusammenzuführen.
In Fig. 2 nicht dargestellt sind weitere Komponenten der Fluidverbindungsvorrichtung 128, insbesondere eine Aufbereitungsvorrichtung zur Aufbereitung von abgeführtem Behandlungsfluid sowie eine Rückführungsvorrichtung zur Rückführung desselben in die beiden Fluidbecken 124.
Die Fluidverbindungsvorrichtung 128 ermöglicht somit insbesondere eine gemeinsame Fluidversorgung beider Fluidbecken 124.
Insbesondere dann, wenn temporär nur ein einziges der beiden Fluidbecken 124 genutzt wird, beispielsweise durch reduzierte Produktionskapazitäten, kann die Fluidverbindungsvorrichtung 128 samt der Aufbereitungsvorrichtung und/oder der Rückführungsvorrichtung ohne Beeinträchtigung weiter genutzt werden, um eines der Fluidbecken 124 mit Behandlungsfluid zu versorgen.
Das weitere der beiden Fluidbecken 124 kann dann insbesondere stillgelegt, beispielweise trockengelegt, werden, um Energie und/oder Wartungskosten zu reduzieren.
Ferner können vorzugsweise durch geeignete Ausgestaltung der Überlaufeinheit 130 und/oder der restlichen Fluidverbindungsvorrichtung 128 weitere Fluidbecken 124 nach Bedarf hinzugefügt werden, um auch nach oben eine modulare Skalierbarkeit der Behandlungsanlage 100 zu ermöglichen.
Wie Fig. 2 ferner zu entnehmen ist, sind in den Fluidbecken 124 vorzugsweise mehrere Elektroden 134, insbesondere Anoden, angeordnet.
Mittels der Elektroden 134 kann insbesondere ein elektrisches Feld innerhalb der Fluidbecken 124 erzeugt werden, um Elektrobeschichtungsvorgänge, insbesondere eine kathodische Tauchlackierung, durchführen zu können.
Die Fluidbecken 124 sind ferner vorzugsweise noch mit einer oder mehreren Mischvorrichtungen 136, beispielsweise einer oder mehreren Düsenvorrichtungen 138, versehen.
Mittels der Mischvorrichtungen 136 kann insbesondere eine gleichmäßige Vermischung des Behandlungsfluids in dem jeweiligen Fluidbecken 124 gewährleistet werden, um eine homogene Werkstückbehandlung zu ermöglichen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Fluidverbindungsvorrichtung 128 erfolgt die Fluidverbindung der beiden Fluidbecken 124 vorzugsweise ausschließlich über die Überlaufeinheit 130.
Eine in Fig. 3 dargestellte alternative Ausführungsform der Fluidverbindungsvorrichtung 128 sieht hingegen die zusätzliche Verwendung von einer oder mehreren Strömungsvorrichtungen 140 vor.
Die Strömungsvorrichtungen 140 sind insbesondere durch ein oder mehrere Rohrelemente 142 und/oder eine oder mehrere Pumpenvorrichtungen 144 gebildet oder umfassen diese. Alternativ oder ergänzend hierzu kann ferner vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren Strömungsvorrichtungen 140 eine oder mehrere Düsenvorrichtungen 138 umfassen.
Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, sind die eine oder die mehreren Strömungsvorrichtungen 140 insbesondere als Verbindungselemente zwischen den Fluidbecken 124 angeordnet und/oder ausgebildet.
Beispielsweise kann eine Strömungsvorrichtung 140 zur Förderung von Behandlungsfluid aus einem der Fluidbecken 124 in das weitere der Fluidbecken 124 vorgesehen sein, während eine weitere Strömungsvorrichtung 140 der Rückführung des Behandlungsmediums dient. Insbesondere kann somit eine Umwälzung des Behandlungsfluids durch beide Fluidbecken 124 hindurch ermöglicht werden.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Fluidverbindungsvorrichtung 128 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in Fig. 4 dargestellte weitere alternative Ausführungsform der Fluidverbindungsvorrichtung 128 und/oder der Fluidbecken 124 unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Fluidbecken 124 nicht als Einzelbehälter 126 voneinander getrennt sind. Vielmehr sind die Fluidbecken 124 Abschnitte 148 eines Behälters 150, welcher mehrere Fluidbecken 124 umgibt oder bildet.
Die Fluidbecken 124 sind dabei mittels einer Trennwandung 152 voneinander getrennt, wobei die Trennwandung 152 die einander zugewandten Seitenwände 154 der beiden Fluidbecken 124 bildet und zugleich fluiddurchlässig ist,
um eine Fluidaustausch zwischen den beiden Fluidbecken 124 zu ermöglichen (in Fig. 4 durch die Doppelpfeile angedeutet).
Die Trennwandung 152 dient somit bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 nicht der fluidwirksamen Trennung der Fluidbecken 124 voneinander. Vielmehr dient die Trennwandung 152 einer elektromagnetischen Trennung der Fluidbecken 124 voneinander.
Beispielhaft für verschiedene Varianten der Trennwandung 152 sei auf die Fig. 5 und 6 verwiesen.
Wie aus den beiden Fig. hervorgeht, kann eine Trennwandung 152 beispielsweise als ein Gitter 156 ausgebildet sein oder ein solches umfassen.
Die Trennwandung 152 ist insbesondere an einer Seitenwand 154 des Behälters 150 festgelegt und erstreckt sich durch den Behälter 150 hindurch, um die unterschiedlichen Abschnitte 148 des Behälters 150 voneinander zu trennen.
Die Trennwandung 152 kann dabei elektrisch durchgängig, insbesondere auf demselben Potential liegend, ausgebildet sein. Optional kann auch die Verwendung eines oder mehrerer Trennelemente 158 vorgesehen sein. Mittels eines oder mehrerer Trennelemente 158 kann die Trennwandung 152 insbesondere in unterschiedliche Bereiche oder Module unterteilt werden. Hierdurch kann einerseits eine elektromagnetische Trennung von unterschiedlichen Teilen der Trennwandung 152 voneinander erfolgen. Ferner kann mittels eines Trennelements 158 ein modularer Aufbau der Trennwandung 152 zur vereinfachten Montage und/oder Wartung realisiert werden.
Eine oder mehrere der Elektroden 134 sind vorzugsweise an der Trennwandung 152 angeordnet.
Die Elektroden 134 sind dabei beispielsweise direkt an dem Gitter 156 festgelegt (siehe Fig. 5).
Beispielsweise eine auf einem Beckenrand des Behälters 150 aufliegende Querstrebe 160 kann vorzugsweise die Elektroden 134 längs der Schwerkraftrichtung tragen.
Ein oder mehrere Stützelemente 162 können optional vorgesehen sein, um die Trennwandung 152 abzustützen.
Wie aus Fig. 5 ferner hervorgeht, können die Elektroden 134 insbesondere auf beiden Seiten des Gitters 156 angeordnet sein. Die Elektroden 134 sind dabei insbesondere so angeordnet, dass sie mit ihrer jeweiligen Rückseite einander zugewandt angeordnet sind.
Das Feld, welches mittels der jeweiligen Elektrode 134 erzeugt wird, erstreckt sich somit insbesondere ausgehend von dem Gitter 156 in das jeweilige Fluidbecken 124 hinein.
Aufgrund des insbesondere metallischen Gitters 156 ergibt sich vorzugsweise eine elektromagnetische Abschirmung zwischen den Fluidbecken 124, so dass eine Behandlung der Werkstücke in den beiden Fluidbecken 124 vollkommen unabhängig voneinander erfolgen kann.
Eine in Fig. 6 dargestellte alternative Ausführungsform einer Trennwandung 152 kann sich von der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform insbesondere dadurch unterscheiden, dass eine zusätzliche Tragstruktur 164 vorgesehen ist, welche insbesondere eine oder mehrere Steckverbindungen 166 zur Festlegung der Elektroden 134 beispielsweise an einem Behälterboden 168 des Behälters 150 umfasst.
Die Tragstruktur 164 kann insbesondere ein oder mehrere Hohlprofile 170 umfassen, welche insbesondere medienführend sein können. Beispielsweise
können mittels eines oder mehrerer Hohlprofile 170 Medien zu den Elektroden 134, insbesondere Analyt, zugeführt werden. Ferner können mittels der Hohlprofile 170 der Tragstruktur 164 Bestandteile der Fluidverbindungsvorrichtung 128 gebildet sein.
Die zusätzliche Tragstruktur 164 kann somit insbesondere auch der Zuführung und/oder Abführung von Behandlungsfluid und/oder der gleichmäßigen Verteilung desselben auf mehrere Fluidbecken 124 dienen.
Optional kann ferner vorgesehen sein, dass auf der Trennwandung 152 ein Zugangsbereich 172 der Behandlungsanlage 100 gebildet ist.
Der Zugangsbereich 172 ist insbesondere ein für Personen zugänglicher Bereich. Vorzugsweise umfasst der Zugangsbereich 172 zu beiden Seiten einen Handlauf 174 zur Sicherung der Personen gegen ein Hinabfallen die Fluidbecken 124.
Über den Zugangsbereich 172 sind die Elektroden 134 vorzugsweise besonders einfach zugänglich.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform der Trennwandung 152 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
In den Fig. 7 und 8 sind zwei verschiedene Ausführungsformen von Behandlungsanlagen 100 dargestellt, bei welchen Fluidbecken 124, insbesondere Einzelbehälter 126, auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet sind.
Die Fluidbecken 124 sind dabei insbesondere längs der Schwerkraftrichtung direkt übereinanderliegend angeordnet (siehe Fig. 7). Mittels der Fluidverbindungsvorrichtung 128 kann dann insbesondere Fluid aus einem der Fluidbecken 124 in das andere der Fluidbecken 124 geführt werden.
Insbesondere kann das Behandlungsfluid aus dem in der Schwerkraftrichtung höherliegenden Fluidbecken 124 nur unter Einwirkung der Schwerkraft in das darunterliegende Fluidbecken 124 strömen.
Mittels einer oder mehrerer Pumpenvorrichtungen 144 der Fluidverbindungsvorrichtung 124 kann ferner Behandlungsfluid aus dem in der vertikalen Richtung tieferliegenden Fluidbecken 124 in das darüberliegende Fluidbecken 124 gepumpt werden.
Eine Sensorvorrichtung 176 dient vorzugsweise dazu, einen Füllstand in einem oder mehreren der Fluidbecken 124 zu überwachen, insbesondere um ein Überlaufen des in vertikaler Richtung tieferliegenden Fluidbeckens 124 zu vermeiden.
Alternativ zu der in Fig. 7 dargestellten Anordnung der Fluidbecken 124 kann eine seitlich versetzte Anordnung der auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordneten Fluidbecken 124 gemäß Fig. 8 vorgesehen sein. Bei einer solchen Ausgestaltung kann sich insbesondere eine bessere Verteilung der Flächenlast und/oder eine reduzierte Bauhöhe ergeben. Im Übrigen stimmt die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform der Behandlungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Bezugszeichenhste
100 Behandlungsanlage
102 Werkstück
104 Fa h rze u g ka rosse ri e
106 Förderanlage
108 Behandlungsstation
110 Behandlungsbehälter
112 Tauchstation
114 Hauptfördervorrichtung
116 Hauptförderrichtung
118 Querfördervorrichtung
120 Querförderrichtung
122 Sprühstation
124 Fluidbecken
126 Einzelbehälter
128 Fluidverbindungsvorrichtung
130 Überlaufeinheit
132 Wehr
134 Elektrode
136 Mischvorrichtung
138 Düsenvorrichtung
140 Strömungsvorrichtung
142 Rohrelement
144 Pumpenvorrichtung
148 Abschnitt
150 Behälter
152 Trennwandung
154 Seitenwand
156 Gitter
158 Trennelement
160 Querstrebe
162 Stützelement
Tragstruktur Steckverbindung Behälterboden Hohlprofil Zugangsbereich Handlauf Sensorvorrichtung