INSTALACIÓN DE TRATAMIENTO, EN PARTICULAR PARA PINTAR OBJETOS, EN PARTICULAR CARROCERÍAS DE VEHÍCULOS
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una instalación de tratamiento, en particular para pintar objetos, en particular carrocerías de vehículos, la cual comprende a) al menos un baño en el cual hay un fluido de tratamiento, en particular pintura, en el cual se deberán sumergir los objetos; b) un dispositivo de transporte mediante el cual los objetos se pueden guiar a través de la instalación con un movimiento de traslación continuo o intermitente; c) una multitud de dispositivos de inmersión, los cuales cada uno soportan un objeto en una estructura de soporte conectada al dispositivo de transporte mediante una estructura de conexión, y capaces de sumergir este objeto en el baño. Una instalación de este tipo se describe en el documento DE 196 41 048 C2. En esta los dispositivos de inmersión se construyen de manera que los objetos a ser tratados - en la modalidad ejemplar ilustrada carrocerías de vehículo a ser pintadas - se sumergen en los baños y se levantan nuevamente fuera de estos, con la superimposición de un movimiento de traslación y un movimiento de rotación
alrededor de un
perpendicular a la dirección de transporte. En este caso las estructuras de conexión de estos dispositivo^ j.<fle inmersión son armazones de* sujeción inherentemente rfgfdos, siendo que en la región central inferior de ellos se localiza un único eje de rotación para el movimiento de rotación, según se aprecia en la posición normal. El propósito de esta instalación es permitir que los objetos a ser tratados se puedan sumergir completamente en los baños a lo largo de un trayecto relativamente corto del movimiento de traslación, de manera que las paredes extremas de los baños puedan ser empinadas y los baños en total puedan ser cortos. La desventaja es que los objetos a ser tratados se deben colocar completamente "de cabeza". En el caso de objetos que tienen un peso considerable esto requiere de armazones de sujeción costosos y grandes fuerzas. Si los objetos a ser tratados son carrocerías de vehículo, sus partes móviles, por ejemplo puertas, cajuelas y cofres, se deben asegurar contra la posibilidad de abrirse basculando. Además, en el aspecto de la cinemática, estos dispositivos de inmersión conocidos solo permiten un tipo de movimiento de inmersión, es decir, el movimiento de rotación el cual no es óptimo para muchos objetos que tienen geometrías desfavorables para esto. El objeto de la presente invención es el de
desarrollar adicionalmente una instalación del tipo mencionado al principio de manera que, con el uso de baños que sustancialmente son igual de cortos, no es necesario girar los objetos a ser tratados por 180° y es posible diseñar las cinemáticas del proceso de inmersión de manera que pueden ser más variadas. Este objeto se logra de acuerdo con la invención procediendo de manera que d) la estructura de conexión tiene a lo menos un sistema articulado de orientación que a su vez comprende : da) dos medios de orientación que se localizan a distancia uno de otro y están conectados de manera articulada a un dispositivo de transporte por un extremo y de manera articulada a la estructura de soporte por el otro extremo; db) a lo menos un dispositivo mediante el cual se puede girar al menos uno de ambos medios de orientación del sistema articulado de orientación alrededor del eje que produce su conexión articulada al dispositivo de transporte . Por consiguiente, de conformidad con la invención se usa un sistema articulado de orientación dentro de la estructura de conexión que tiene cada dispositivo de inmersión, siendo que el sistema articulado de orientación
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los objetos a ser tratados, incluso en lo referente a su orientación con respecto a la horizontal. Los factores clave eh* este caso son dos medios de orientación y conectan al
soporte. Si se hace girar al menos uno de estos medios de orientación alrededor del eje de la articulación que corresponde a su conexión articulada al dispositivo de transporte, la totalidad del sistema articulado de orientación acompaña con cinemáticas que corresponden en detalle al diseño del sistema articulado de orientación. En cada caso es posible mover el punto en el cual el medio de orientación giratorio se conecta a la estructura de soporte de manera articulada por una diferencia vertical que corresponde al doble de la longitud de este medio de orientación. En el mas simple de los casos ambos medios de orientación del sistema articulado de orientación son partes rígidas de una pieza. De esta manera el sistema articulado de orientación forma una especie de paralelogramo de guía en el cual dos lados del paralelogramo son formados por los dos medios de orientación, un lado por el dispositivo de transporte, y un lado por la estructura de soporte. Si se gira al menos uno de los dos medios de orientación, por ejemplo mediante un
motor, se altera la altura del paralelogramo; el objeto que sujeta la estructura de soporte pasa a través de un movimiento vertical que puede ser o bien un movimiento de inmersión o uno de remoción. Durante esto el objeto mismo conserva su orientación original con respecto a la horizontal. La dirección y la velocidad a la cual se hace girar el medio de orientación se puede igualar al movimiento de traslación de la totalidad del dispositivo de inmersión, de manera que el objeto se sumerge en el baño o se extrae del baño virtualmente en forma vertical. Una modalidad mucho mas variable de la invención es la modalidad particularmente preferida en la cual uno de los dos medios de orientación del sistema articulado de orientación comprende dos elementos de orientación que se conectan uno con otro de manera móvil, y en la cual, asociado a ambos medios de orientación existe en cada caso un dispositivo mediante el cual el medio de orientación particular se puede rotar independientemente del otro medio de orientación alrededor del eje que produce su conexión articulada al dispositivo de transporte. Esta modalidad de la invención permite una multitud de cinemáticas para la inmersión y la remoción de objetos al interior y fuera de los baños. Como resultado de que uno de los dos medios de orientación se compone de dos elementos de orientación conectados de manera móvil uno con
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y l Ctro es posible hasta cierto punto rotar independientemente uno de otro los dos medios de orientación. Esto significa, en particular, que el Movimiento vertical de los objetos a cualquier
,ß manera con un movimiento de rotación alrededor de un eje horizontal. Los movimientos vertical y de rotación son completamente independientes uno de otro y además también son independientes del movimiento de traslación que los objetos llevan a cabo mediante el dispositivo de
10 transporte. Las cinemáticas seleccionadas se pueden adaptar de manera óptima a la geometría particular de los objetos a ser tratados. En el caso de, por ejemplo, las carrocerías de vehículos, el procedimiento de inmersión se puede diseñar de manera que se asegura un flujo óptimo a lo largo
15 de varias caras interiores y exteriores y también una buena ventilación de las cavidades internas. Los dos elementos de orientación del uno de los medios de orientación se pueden conectar mutuamente de manera articulada, aunque preferiblemente capaz de
20 desplazarse linealmente. En ambos casos le otorgan al medio de orientación correspondiente el grado de libertad necesario para su rotación independiente. La estructura de conexión convenientemente tiene dos sistemas articulados de orientación del tipo
25 precedentemente descrito, los cuales se disponen paralelos,
mutuamente espaciados. En este caso el movimiento de los dos sistemas articulados de orientación se sincroniza de una manera adecuada. Es particularmente favorable en este caso si los dos sistemas articulados de orientación se localizan paralelos a la dirección de transporte del dispositivo de transporte. En este caso todos los componentes que pertenecen a la tecnología del transportador se pueden localizar a un lado de los baños, de manera que no es posible contaminar estos últimos mediante impurezas que caen o gotean desde la tecnología del transportador. Una modalidad ejemplar de la invención se explica con mas detalle a continuación haciendo referencia al dibujo, en el cual muestran: la figura 1: un detalle en perspectiva de una instalación de pintura por inmersión para carrocerías de vehículos; la figura 2: una sección a través de la instalación de la figura 1, perpendicular a la dirección de movimiento de las carrocerías de vehículos según se mira desde abajo a la derecha; la figura 3: una vista en instalación de la instalación de la figura 1; la figura 4: una vista en alzado lateral del detalle de la instalación de pintura de la figura 1;
I ¡ *r la figura 5: una vista en alzado lateral de un carro de transporte que se usa en la instalación de pintura, el cual lleva fija a él una carrocería de vehículo; la figura 6: una vista en perspectiva del carro
de transporte que incluye la carrocería del vehículo de la figura 5; la figura 7: una vista similar a la figura 6, pero con la carrocería localizada en su posición de transporte normal sobre el carro de transporte; la figura 8: una vista en detalle amplificada en la región del círculo caracterizado con la letra A en la figura 2; la figura 9: una vista en detalle amplificada en la región del círculo caracterizado con la letra B en la figura 2. La instalación de pintura por inmersión para carrocerías de vehículos que se ilustra en el dibujo tiene una construcción 1 de acero que tiene una multitud de pedestales verticales y soportes horizontales y de la cual se suspenden dos recipientes 2, 3 de baño. Los recipientes 2, 3 de baño se llenan hasta un determinado nivel con pintura líquida en la cual se deben sumergir las carrocerías 4 de vehículos. Para este propósito las carrocerías 4 de vehículos se transportan en la dirección
de la flecha 6 (ver figura 1) con el auxilio de carros 5 de transporte individuales, siendo que los carros 5 de transporte individuales pueden efectuar este movimiento de traslación independientemente uno de otro y pueden ser sometidos a desaceleraciones, aceleraciones, paros e incluso movimientos de reversa durante el transcurso de estos movimientos independientes. En total, sin embargo, las carrocerías 4 de los vehículos se transportan en la dirección de la flecha 6 de la figura 1. La construcción precisa de los carros 5 de transporte se ilustra con mas detalle en las figuras 4 a 9. Como se muestra en particular en la figura 6, cada carro 5 de transporte tiene dos rieles de guía 7, 8 longitudinales en cuyo lado inferior se montan en cada caso dos ruedas dobles, respectivamente 9, 10 y 11, 12, las cuales giran alrededor de un eje horizontal. Adicionalmente las ruedas 9 a 12 se pueden hacer rotar en cada caso alrededor de un eje vertical con el auxilio de un porta-ejes giratorio (no ilustrado en detalle) , de manera que la alineación de las ruedas dobles 9 a 12 se puede alterar con respecto a los rieles guía 7, 8 longitudinales particulares. Las ruedas dobles 9, 10 ruedan a lo largo de una primera cara 13 de rodamiento y las ruedas dobles 11, 12 ruedan a lo largo de una segunda cara 14 de rodamiento paralela a aquella. Las caras 13, 14 de rodamiento se
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montan a su vez en cada caso en un resp-ectivo soporte 15, 16 de perfil en I que es soportadlo por la construcción de acero (ver, en particular la figura 2) . Montada en el |entro de la primera cara 13 de rodamiento inferior, como se ve en la figura 6, existe una pestaña 17 de guía que se cubre mediante elementos 18 de guía (ver figura 8) que tienen una muesca complementaria. Un elemento 18 de guía se conecta en cada caso al porta- ejes giratorio de una rueda doble 9 ó 10 asociada, de manera que hace rotar esta rueda doble 9 ó 10 alrededor del eje vertical de acuerdo a la trayectoria de la pestaña 17 de guía. De esta manera las ruedas dobles 9, 10 siguen a la primera cara 13 de rodamiento. Por otra parte, las ruedas dobles 11, 12 asociadas a la segunda cara 14 de rodamiento superior, según se ve en la figura 6, se diseñan como simples ruedas portantes no motrices, es decir, no se proporcionan medios de guía por separado para influenciar en la posición angular de las ruedas con respecto a su eje vertical de rotación. Por consiguiente es posible ser poco exigentes con respecto a la precisión de los medios de guía que sujetan los carros 5 de transporte sobre las caras 13, 14 de rodamiento. Las carrocerías 4 de los vehículos se soportan en los carros 5 de transporte con el auxilio de un dispositivo de inmersión que tiene un sistema articulado de orientación
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en cada lado de las carrocerías 4 de los vehículos. Cada uno de estos sistemas articulados de orientación tiene un medio 40 de orientación anterior, según se ve en la dirección de movimiento, y un medio 41 de orientación posterior según se ve en la dirección de movimiento. El medio 40 de orientación anterior del sistema articulado de orientación anterior, según se ve en las figuras 5 a 7 se conecta de manera articulada por un extremo a un riel guía 44a transversal anterior que se extiende de manera que atraviesa por debajo la carrocería 4 de vehículo hasta que llega al final correspondiente del medio 42 de orientación anterior del sistema articulado de orientación posterior, según se ve en estas figuras. El otro extremo de los dos medios 40, 42 de orientación anteriores se conecta en cada caso rígidamente a la flecha 54, 56 de salida de un respectivo bloque de engranajes 50 ó 52 al que en cada caso se embrida un respectivo motor eléctrico 46 ó 48. Como resultado de la aplicación de corriente a los motores eléctricos 46, 48 es por consiguiente posible alterar la posición angular de los dos medios 40, 42 de orientación anteriores que están en alineación mutuamente paralela, y de esta manera la posición vertical de la carrocería 4 de vehículo en el punto del riel guía 44a transversal anterior . Los medios 41, 43 de orientación posteriores de
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ambos sistemas articulados de orientación se componen en cada caso de dos elementos 41a, 41b de orientación mutuamente conectados de manera articulada. El segundo extremo de el un elemento 41a ó 43a de los dos medios de orientación posteriores, respectivamente 41 y 43 se conecta
~ r a su vez rígidamente a una respectiva flecha 53 ó 55 de salida de un bloque de engranajes 49 ó 51 respectivo, al cual en cada caso se embrida igualmente un respectivo motor eléctrico 45 ó 47. Los elementos 41a, 41b de orientación
10 del sistema articulado de orientación nuevamente se extienden a lo largo de uno de los lados de la carrocería 4 del vehículo, paralelos a los elementos 43a y 43b de orientación correspondientes del sistema articulado de orientación del otro lado de la carrocería 4 del vehículo.
15 Los dos rieles de guía 44a, 44b transversales forman juntos una estructura de soporte para el cuerpo 4 del vehículo; se pueden conectar mutuamente mediante un riel guía longitudinal adicional (no ilustrado en el dibujo) . 20 Las ruedas dobles 9 a 12 de los carros 5 de transporte no son impulsadas. En cambio, los carros 5 de transporte se hacen avanzar mediante un mecanismo de impulsión separado que se explicará con mayor detalle a continuación haciendo referencia a las figuras 6 a 9. 25 Dos platillos 26, 27 de impulsión estacionarios
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de WJineación vertical se extienden paralelos a las dos caras 13, 14 de rodamiento. Estos platillos de impulsión cooperan en cada caso con un mecanismo de rodillo opresor, 28 y 29 respectivamente,' gue se fija a la cara lateral del riel guía 7, 8 longitudin 4al adyacente mediante un clip 30 ó 31 respectivo. Los mecanismos 28, 29 de rodillo opresor tienen cada uno un motor 32, 33 de impulsión eléctrico y un engranaje impulsor 34, 35. Este último impulsa los ejes verticales paralelos de dos rodillos opresores 36, 37 ó 38, 39 que son apretados por ambos lados contra el platillo 26 ó 27 de impulsión respectivamente asociado. Si se aplica corriente a los motores 32, 33 de impulsión, los rodillos opresores 36, 37 ó 38, 39 corren a lo largo de las respectivas caras laterales de los platillos 26, 27 de impulsión y mediante ello mueven al carro 5 de transporte hacia adelante a lo largo de las caras 13, 14 de rodamiento . Cada carro 5 de transporte tiene su propio control del carro, el cual gobierna tanto su movimiento de traslación a lo largo de las caras 13, 14 de rodamiento y el movimiento de inmersión de las carrocerías 4 de vehículos . La instalación de pintura por inmersión descrita en lo precedente funciona como sigue: Las carrocerías 4 de los vehículos a ser pintadas
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se colocan cada una sobre un carro 5 de transporte independiente, y de esta manera se suministran sucesivamente a los baños 2, 3. Una vez que el extremo la carrocería 4 del vehículo llega al comienzo baño 2, según se ve en la dirección 6 de
el control del carro decide si esta carrocería 4 de vehículo se debe sumergir en este baño 2. Si esto se < y confirma comienza el procedimiento de inmersión. Esto puede tener lugar de varias maneras de cinemática muy variada,
10 con el auxilio de los dos sistemas articulados de orientación. Un ejemplo de esto se ilustra en las figuras 5 a 7. Se hace referencia primero a la figura 7. En esta, ambos los medios 40, 42 de orientación anteriores y
15 los medios 41, 43 de orientación posteriores de los dos sistemas articulados de orientación están horizontales; por lo tanto la estructura de soporte que tiene los dos rieles guía 44a, 44b transversales y la carrocería 4 de vehículo que sostiene también se encuentran horizontales. Esta es la
20 posición en la cual las carrocerías de vehículos 4 se mueven fuera de los baños 2, 3. En las figuras 5 y 6, como resultado de la aplicación de una corriente correspondiente a los motores 46, 48, los medios 40, 42 de orientación anteriores de ambos sistemas articulados de orientación
25 ahora han sido rotados un poco en una dirección contraria a
las manecillas del reloj con respecto a la "posición normal" ilustrada en la figura 7, en tanto que la posición de los elementos 41a, 43a de orientación que pertenecen a los medios 41, 43 de orientación posteriores se mantuvo inalterada. Los segundos elementos 41b, 43b de orientación que pertenecen a los medios de orientación posteriores, 41 y 43 respectivamente se ven forzados a pivotar hacia arriba en una dirección en el sentido de las manecillas del reloj durante este proceso, puesto que el espacio entre los rieles guía 44a, 44b transversales permanece naturalmente constante . Esto significa que la rotación de la carrocería de vehículo 4 es alrededor de un eje sustancialmente horizontal . Se logra obtener una cinemática de movimiento completamente distinta si no solo se modifica la posición angular de los medios de orientación 40, 42 anteriores sino que también simultáneamente la de los medios de orientación 41, 43 posteriores, mediante los motores eléctricos 45, 47 correspondientes. Las posibilidades de movimiento se extienden desde una conducción del movimiento de las carrocerías de vehículo 4 que corresponde a aquella de una conducción en paralelogramo hasta muy diversas formas de la superposición de un movimiento de traslación con uno de rotación. En esto es posible girar independientemente unos
de otros los medios de orientación 40, 42 anteriores y los medios de orientación 41, 43 posteriores en la medida en que los elementos de orientación 41b, 43b posteriores proporcionan la compensación necesaria. Además, tanto el giro de los medios de orientación 40, 42 anteriores como también aquel de los medios de orientación 41, 43 posteriores es completamente independiente del movimiento de traslación que, a lo largo de la dirección 6 de transporte, llevan a cabo los carros 5 de transporte individuales sobre los que se retienen las carrocerías de vehículos 4. Es posible a discreción retardar o detener el movimiento de traslación del carro 5 de transporte con la carrocería de vehículo 4 inmersa, y someter a la carrocería de vehículo 4 a un movimiento basculante al suministrar corriente correspondientemente a los motores eléctricos 45 a 48. Después del tiempo de permanencia deseado en el baño 2 la carrocería de vehículo 4 se eleva nuevamente fuera del baño 2 mediante la activación de los motores eléctricos 45 a 48, lo cual nuevamente puede tener lugar con una cinemática muy especial que no necesita ser similar a la cinemática del proceso de inmersión. En caso necesario es posible colocar la carrocería de vehículo 4 en diversas posiciones angulares arriba del baño 2 mediante el suministro de corriente
correspondiente a los motores eléctricos 45 a 48 con el fin de permitir un escurrimiento y goteo lo mas completo posible de la laca al baño 2 asociado, y de esta manera minimizar el arrastre de laca. Enseguida se comienza nuevamente con el movimiento de traslación del carro 5 de transporte mediante el accionamiento del mecanismo de impulsión 28, 29 de rodillos opresores, opcionalmente a mayor velocidad, hasta que la carrocería de vehículo 4 llegó al segundo baño 3 en la dirección de movimiento. Es posible que los procedimientos que se llevan a cabo en este caso sean los mismos que aquellos que se describen para el primer baño 2. En determinadas instalaciones de pintura es necesario tratar una tras otra de diferente manera diferentes carrocerías 4 de vehículo. Esto es fácilmente posible usando la instalación de pintura descrita. Por ejemplo, un baño 2, 3 se puede omitir completamente; la carrocería 4 del vehículo también puede ser sumergida en el baño particular 2, 3 usando un movimiento combinado rotatorio y de traslación inversa. Puesto que, como ya se mencionó, es posible tratar de diferentes maneras en los baños 2, 3 carrocerías 4 de vehículo sucesivas, es posible ajustar diferentes espacios entre los carros 5 de transporte sucesivos. Estos espacios diferentes se pueden uniformizar nuevamente a
elección acelerando o desacelerando de manera correspondiente los sucesivos carros 5 de transporte. Localizada al principio de la instalación de pintura existe una estación de entrega (no ilustrada) en donde las carrocerías 4 de vehículo individuales se colocan y fijan en un carro 5 de transporte estacionario. De manera correspondiente, localizada al final de la instalación de pintura hay una estación de remoción en la que las carrocerías 4 de vehículos se remueven de un carro 5 de transporte estacionario. Tanto la estación de entrega como la estación de remoción se construyen como estaciones elevadoras. En la estación de remoción el carro 5 de transporte vacío se baja hasta que las caras 13, 14 de rodamiento, las cuales también continúan al interior de la estación de remoción se encuentran alineadas con las caras 13', 14' de rodamiento paralelas que se extienden de regreso a la estación de entrega en un nivel inferior de la construcción 1 de acero. En oposición a la dirección de la flecha 6, los carros 5 de transporte vacíos se regresan a lo largo de estas caras 13', 14' de rodamiento por debajo de los baños 2, 3 a la estación de entrega, lo cual puede tener lugar a una velocidad relativamente alta. En la estación de entrega los carros 5 de transporte se vuelven a llevar al nivel de las caras 13, 14 de rodamiento superiores y, como se describió en lo precedente, se
equipan con nuevas carrocerías 4 de vehículo a ser pintadas . Se sobreentiende que los carros 5 de transporte se pueden regresar a la entrada de la instalación de alguna otra manera. Como se revela en particular en la figura 1, todos los componentes de la tecnología del transportador de la instalación de pintura descrita se localizan al lado de los baños 2, 3, de manera que los líquidos que se localizan en los baños 2, 3 no pueden ser contaminados por estos componentes de la tecnología del transportador. En la modalidad ejemplar descrita en lo precedente, e ilustrada en el dibujo, los medios 41, 43 de orientación posteriores de los carros 5 de transporte se componen en cada caso de dos elementos 41a, 41b, 43a, 43b de orientación mutuamente conectados de manera articulada. En una modalidad de la invención (no ilustrada), el grado de libertad que se requiere para la rotación independiente de los medios de orientación posteriores se asegura como resultado de que los medios de orientación correspondientes tienen dos elementos de orientación mutuamente conectados de manera que se pueden desplazar linealmente, de manera que estos medios de orientación pueden alterar su longitud efectiva .