WO2005116556A1 - Vorrichtung zum trocknen von lackierten fahrzeugkarosserien - Google Patents

Vorrichtung zum trocknen von lackierten fahrzeugkarosserien Download PDF

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WO2005116556A1
WO2005116556A1 PCT/EP2005/005132 EP2005005132W WO2005116556A1 WO 2005116556 A1 WO2005116556 A1 WO 2005116556A1 EP 2005005132 W EP2005005132 W EP 2005005132W WO 2005116556 A1 WO2005116556 A1 WO 2005116556A1
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Josef Krizek
Werner Swoboda
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Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg.
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    • F26B2210/12—Vehicle bodies, e.g. after being painted

Definitions

  • the invention relates to a device for drying objects, in particular painted vehicle bodies, with
  • a drying chamber the interior of which is filled with an inert gas atmosphere
  • an inlet lock chamber which communicates at least temporarily with the normal atmosphere present outside the device and at least temporarily with the inert gas atmosphere present in the drying chamber;
  • varnishes have become increasingly important, which have to be cured in an inert gas atmosphere, for example under UV light, in order to prevent undesired reactions with constituents of the normal atmosphere, in particular with oxygen.
  • inert gas atmosphere for example under UV light
  • These novel varnishes are distinguished by a very high surface hardness and due to short polymerization times. The latter advantage translates directly into shorter system lengths in painting systems that are operated continuously, which of course leads to significantly lower investment costs. While in conventional dryers or dryer processes that work with normal air as the atmosphere, the amount of air that is brought into and out of the dryer is of less importance for reasons of cost low consumption.
  • the object of the present invention is to design a device of the type mentioned in the introduction so that it can be operated with as little inert gas as possible.
  • At least one chamber has at least one boundary wall, which has a shape adapted to the object to be dried and can be moved towards and away from the object located in the chamber.
  • the invention is based on the consideration that, in principle, the less inert gas is required, the smaller the volume that is to be filled by the inert gas and the less the inert gas is contaminated during operation.
  • the corresponding chambers of the device cannot be made arbitrarily small, since the objects have to be conveyed into or through them.
  • the invention is based on the knowledge that a further saving in inert gas can nevertheless be achieved.
  • a movable boundary wall can namely be brought closer to the standing object to be dried than a stationary boundary wall, which everywhere must at least maintain the distance from the object which corresponds to its largest dimension in the direction in question.
  • the movable boundary wall should have an outlet through which the gas displaced toward or away from the object when the boundary wall moves can flow out.
  • the movable boundary wall is designed as a hood, which can be placed over the object by an essentially vertical movement.
  • Many objects to be dried in particular vehicle bodies, have a relatively irregular, upward-pointing contour, while they are comparatively flat at the bottom.
  • a hood, which is placed over the top of the objects to be dried, can therefore achieve a large volume reduction.
  • a particularly small carryover of normal atmosphere into the drying chamber is achieved with the embodiment of the invention in which a movable boundary wall is provided in the inlet lock chamber.
  • an outlet lock chamber is additionally provided which at least at times communicates with the inert gas atmosphere present in the drying chamber and at least at times from the normal atmosphere.
  • the outlet lock lower chamber a movable boundary wall is provided.
  • Figure 1 shows a detail from a painting system for vehicle bodies in vertical section
  • FIGS 2 to 6 the plant section of Figure 1 in different operating phases.
  • a section of a painting system which comprises a pre-dryer 204 and a main dryer 206.
  • the latter in turn has an inlet lock 207 and a dryer tunnel 208.
  • the vehicle bodies 202, freshly painted in a spray booth, not shown, are brought into the pre-dryer 204 from the left with the aid of a conveyor system, not shown in detail, and here from a large part of the solvent freed. From there they enter the inlet lock 207, which serves to separate the normal atmosphere prevailing outside the main dryer 206, that is to say also in the pre-dryer 204, from an inert gas atmosphere which is present in the main dryer 206.
  • the vehicle bodies 202 After passing through the inlet lock 207 described in more detail below, the vehicle bodies 202 are moved through the drying tunnel 208 filled with inert gas and brought to a temperature between 40 ° C. and 150 ° C., the paint being cured. This is followed by an outlet lock, not shown, which can be constructed similarly to the inlet lock 207, but is reversed.
  • the inlet lock 207 has a housing 213, which in an inlet chamber 214, a plunge pool 219 and an outlet chamber 215 is divided.
  • the inlet chamber 214 is connected to the pre-dryer 204 via an opening 216 which can be closed by a roller door 217.
  • the outlet chamber 215 communicates with the drying tunnel 208 via an opening 218, which can also have a roller door.
  • the inlet chamber 214 is essentially in a normal atmosphere, the plunge pool 219 with an inert gas of higher density and the outlet chamber with an inert gas of lower density, preferably with the Density and temperature of the inert gas in the drying tunnel 208, filled.
  • the densities are chosen so that the atmospheres in the various chambers 214, 215 and 219 of the inlet lock 207 only mix slightly.
  • the direct atmosphere transfer from the inlet chamber 214 to the outlet chamber 215 is prevented by a vertical partition wall 222, which extends down to slightly below the floor level of the pre-dryer 204 or the drying tunnel 208.
  • a transfer mechanism which moves the vehicle body series 202 through the inlet lock 207, comprises two lifting tables 240, 241, with each of which a support platform 242, 243 can be moved vertically up and down.
  • the support platforms 242, 243 are in turn provided with conveyor systems which are compatible with the conveyor systems in the pre-dryer 204 or in the drying tunnel 208.
  • a hood 244 is arranged to be vertically movable, the edges of which close tightly with the walls of the inlet chamber 214.
  • the contour of the hood 244 is the contour of the vehicle body rie 202 closely adapted.
  • the vehicle bodies 202 are moved through the inlet lock 207 in the following manner:
  • the vehicle body As shown in Figure 1, the vehicle body
  • the hood 244 is lowered from above and brought very close to the vehicle body series 202 (FIG. 2).
  • the intermediate air is largely displaced to the outside via an outlet flap 260 provided in the hood 244.
  • purging with inert gas can take place within the inlet chamber 215, which is directed against the vehicle body 202 via nozzles for this purpose.
  • the amount of inert gas required in this connection is relatively small, since the volume to be flushed is considerably reduced due to the hood 244.
  • the traq platform 242 of the lifting table 240 is lowered, as shown in FIG. 3.
  • the vehicle body 202 is immersed in the dense inert gas which is located in the plunge pool 219.
  • the support platform 242 of the lifting table 240 lies at the same height as the support platform 243 of the adjacent lifting table 241.
  • the vehicle body 202 can thus, as can be seen from FIG. 4, be transferred from the lifting table 240 to the lifting table 241 .
  • the support platform 243 of the lifting table 241 is raised so that the conveyor system of the support platform 243 reaches the same level as the conveyor system within the drying tunnel 208.
  • the vehicle body 202 is lifted into the outlet chamber 215 of the lock 207, in which the hot inert gas atmosphere is present (cf. FIG. 5).
  • the vehicle body 202 is extended into the dryer tunnel 208 in the direction of the arrow in FIG. 6.
  • the support platform 242 of the lifting table 240 is raised again.
  • the hood 244 also returns to its raised position so that the inlet chamber 214 of the inlet lock 207 can be charged with a new vehicle body 202.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen (202), insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien, bestitzt eine Trockenkammer (208), deren Innraum mit einer Inertgasatmosphäre gefüllt ist. Eine Einlasschleusenkammer (214) steht zumindest zeitweise mit der ausserhalb der Vorrichtung vorliegenden Normalatmosphäre und zumindest zeitweise mit der in der Trockenkammer (208) vorliegenden Inertgasatmosphäre in Verbindung. Ein Fördersystem dient dazu, die Gegenstände (202) durch die Einlassschleusenkammer (214) in die Trockenkammer (208) und wieder aus dieser heraus zu bewegen. Mindestens eine Kammer (214) weist mindestens eine Begrenzungswand (244) auf, die eine dem zu trocknenden Gegenstand (202) angepasste Form besitzt und auf den in der Kammer (214) befindlichen Gegenstand (202) zu und von diesem weg bewegbar ist. Auf diese Weise lässt sich die zum Betrieb der Vorrichtung erforderliche Menge an verhältnismässig teurem Inertgas klein halten.

Description

VORRICHTUNG ZUM TROCKNEN VON LACKIERTEN FAHRZEUGKAROSSERIEN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien, mit
a) einer Trockenkammer, deren Innenraum mit einer Inertgasatmosphare gefüllt ist;
b) einer Einlaßschleusenkammer, welche zumindest zeit- weise mit der außerhalb der Vorrichtung vorliegenden Normalatmosphäre und zumindest zeitweise mit der in der Trockenkammer vorliegenden Inertgasatmosphare kommuniziert;
c) einem Fördersystem, mit dem die Gegenstände durch die Einlaßschleusenkammer in die Trockenkammer und wieder aus dieser herausbewegt werden können.
In jüngster Zeit gewinnen zunehmend Lacke Bedeutung, die in einer Inertgasatmosphare zum Beispiel unter UV- Licht ausgehärtet werden müssen, um unerwünschte Reaktionen mit Bestandteilen der normalen Atmosphäre, insbesondere mit Sauerstoff, zu verhindern.- Diese neuartigen Lacke zeichnen sich durch eine sehr große Oberflächenhärte und durch kurze Polymerisationszeiten aus. Der letztgenannte Vorteil setzt sich bei Lackieranlagen, die im kontinuierlichen Durchlauf betrieben werden, unmittelbar in geringere Anlagenlängen um, was selbstverständlich zu erheblich niedrigeren Investitionskosten führt. Während bei herkömmlichen Trocknern bzw. Trocknerverfahren, die mit Normalluft als Atmosphäre arbeiten, die Menge der Luft, die in den Trockner eingebracht und auch aus diesem wieder herausgeführt wird, aus Ko- stengründen von geringerer Bedeutung ist, muß bei Inert- gasatmosphären auf einen möglichst geringen Verbrauch geachtet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor- richtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie mit möglichst wenig Inertgas betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
mindestens eine Kammer mindestens eine Begrenzungswand aufweist, die eine dem zu trocknenden Gegenstand ange- passte Form besitzt und auf den in der Kammer befindlichen Gegenstand zu und von diesem weg bewegbar ist.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß grundsätzlich um so weniger Inertgas benötigt wird, um so kleiner das Volumen ist, das von dem Inertgas ausgefüllt werden soll und umso weniger das Inertgas während des Betriebs verunreinigt wird. Die entsprechenden Kammern der Vorrichtung können aber nicht beliebig klein gemacht werden, da ja die Gegenstände in sie hinein bzw. durch sie hindurch befördert werden müssen. Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß gleichwohl eine weitere Einsparung an Inertgas erreicht werden kann. Eine bewegliche Begrenzungs- wand kann nämlich an den stehenden zu trocknenden Gegenstand näher herangebracht werden als eine stationäre Begrenzungswand, die überall mindestens denjenigen Abstand von dem Gegenstand einhalten muß, welcher dessen größ- ten Dimension in der fraglichen Richtung entspricht. Die bewegliche Begrenzungswand sollte einen Auslaß aufweisen, über den das bei der Bewegung der Begrenzungswand auf den Gegenstand zu oder von diesem weg verdrängte Gas ausströmen kann.
Besonders bevorzugt wird diejenige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher die bewegliche Begrenzungswand als Haube gestaltet ist, die durch eine im wesentlichen vertikale Bewegung über den Gegenstand stülpbar ist. Viele zu trocknende Gegenstände, insbesondere Fahrzeugkarosserien, haben nämlich eine verhältnismäßig unregelmäßige, nach oben weisende Kontur, während sie unten vergleichsweise flach sind. Durch eine Haube, die über die Oberseite der zu trocknenden Gegenstände gestülpt wird, läßt sich daher eine große Volumenreduzierung erzielen.
Eine besonders geringe Verschleppung von Normalatmos- phäre in die Trockenkammer wird mit derjenigen Aus- führungsform der Erfindung erreicht, bei welcher in der Einlaßschleusenkammer eine bewegliche Begrenzungs- wand vorgesehen ist. Durch die Bewegung der Begrenzungswand auf den Gegenstand zu läßt sich nämlich eine große Menge der Normalatmosphare, die mit dem Gegenstand in die Einlaßschleusenkammer eingebracht wurde, verdrängen, die dann nicht mehr gesondert weggespült zu werden braucht.
Bei im Durchlauf betriebenen Trockenvorrichtungen ist zusätzlich eine Auslaßschleusenkammer vorgesehen, welche mindestens zeitweise mit der in der Trockenkammer vorliegenden Inertgasatmosphare und mindestens zeitweise mit der Normalatmosphare .kommuniziert . Aus denselben Gründen, die oben für die Einlaßschleusenkammer angegeben wurden, ist es zweckmäßig, wenn auch in der Auslaßschleu- senkammer eine bewegliche Begrenzungswand vorgesehen ist .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfinndung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
Figur 1 einen Ausschnitt aus einer Lackieranlage für Fahrzeugkarosserien im Vertikalschnitt;
Figuren 2 bis 6 den Anlagenausschnitt der Figur 1 in verschiedenen Betriebsphasen.
In der Zeichnung ist ein Ausschnitt aus einer Lackieranlage dargestellt, der einen Vortrockner 204 und einen Haupt- trockner 206 umfasst . Letzterer besitzt seinerseits eine Einlaßschleuse 207 und einen Trocknertunnel 208. Die Fahrzeugkarosserien 202 werden, in einer nicht dargestellten Spritzkabine frisch lackiert, mit Hilfe eines im einzelnen nicht gezeigten Fördersystems in den Figuren von links kommend in den Vortrockner 204 eingebracht und hier von einem Großteil des Lösemittels befreit. Von dort gelangen sie in die Einlaßschleuse 207, die dazu dient, die außerhalb des Haupttrockners 206, also auch im Vortrockner 204, herrschende Normalatmosphare von einer Inertgasatmosphare zu trennen, die in dem Haupttrockner 206 vorliegt. Nach dem Durchgang durch die unten näher beschriebene Einlaßschleuse 207 werden die Fahrzeugkarosserien 202 durch den mit Inertgas gefüllten und auf eine Temperatur zwischen 40 °C und 150 °C gebrachten Trockentunnel 208 bewegt, wobei der Lack ausgehärtet wird. Es schließt sich eine nicht dargestellte Auslaßschleuse an, die ähnlich wie die Einlaßschleuse 207 gebaut sein kann, jedoch umgekehrt durchlaufen wird.
Die Einlaßschleuse 207 besitzt ein Gehäuse 213, das in eine Einlaßkammer 214, ein Tauchbecken 219 und eine Auslaßkammer 215 unterteilt ist. Die Einlaßkammer 214 steht über eine Öffnung 216, die durch ein Rolltor 217 verschließbar ist, mit dem Vortrockner 204 in Verbin- düng. Die Auslaßkammer 215 kommuniziert über eine Öffnung 218, die ebenfalls ein Rolltor aufweisen kann, mit dem Trockentunnel 208. Die Einlaßkammer 214 ist im wesentlichen mit Normalatmosphare, das Tauchbecken 219 mit einem Inertgas größerer Dichte und die Auslaßkammer mit einem Inertgas kleinerer Dichte, vorzugsweise mit der Dichte und Temperatur des im Trocknertunnel 208 befindlichen Inertgases, gefüllt. Die Dichten sind dabei so gewählt, daß sich die Atmosphären in den verschiedenen Kammern 214, 215 und 219 der Einlaßschleuse 207 nur wenig vermischen.
Der direkte Atmosphärenübertritt von der Einlaßkammer 214 zur Auslaßkammer 215 wird durch eine vertikale Trennwand 222 unterbunden, die sich nach unten bis etwas unterhalb des Bodenniveaus des Vortrockners 204 bzw. des Trockentunnels 208 erstreckt.
Ein Transfermechanismus, welcher die FahrzeugkarosSerien 202 durch die Einlaßschleuse 207 hindurchbewegt, umfasst zwei Hubtische 240, 241, mit denen jeweils eine Tragplattform 242, 243 vertikal nach oben und unten verfahren werden kann. Die Tragplattformen 242, 243 sind wiederum mit Fördersystemen versehen, welche mit den Fördersystemen im Vortrockner 204 bzw. im Trockentunnel 208 kompatibel sind.
In der Einlaßkammer 214 der Schleuse 207 ist eine Haube 244 vertikal beweglich angeordnet, deren Ränder mit den Wänden der Einlaßkammer 214 dicht abschließen. Die Kontur der Haube 244 ist der Kontur der Fahrzeugkarosse- rie 202 eng angepasst.
Die Fahrzeugkarosserien 202 werden durch die Einlaßschleuse 207 in folgender Weise hindurchbewegt:
Wie in Figur 1 gezeigt, wird die Fahrzeugkarosserie
202 aus dem Vortrockner 204 bei geöffnetem Rolltor 217 durch die Einlaßöffnung 216 in die Ξinlaßkammer 214 der Einlaßschleuse 207 eingeschoben und gelangt dabei auf die Tragplattform 242 des Hubtisches 240, die zu diesem Zwecke angehoben ist . Nun wird die Haube 244 von oben her abgesenkt und sehr nahe an die FahrzeugkarosSerie 202 herangeführt (Figur 2) . Die zwischenliegende Luft wird dabei weitgehend über eine in der Haube 244 vorge- sehene Auslaßklappe 260 nach außen verdrängt. Nunmehr kann noch innerhalb der Einlaßkammer 215 ein Spülen mit Inertgas erfolgen, das zu diesem Zweck über Düsen gegen die Fahrzeugkarosserie 202 gerichtet wird. Die Menge an Inertgas, die in diesem Zusammenhang benötigt wird, ist jedoch verhältnismäßig klein, da das zu spülende Volumen auf Grund der Haube 244 erheblich reduziert ist.
Ist dieser erste Spülvorgang in der Einlaßkammer 214 abgeschlossen, wird die Traqplattform 242 des Hubtisches 240 abgesenkt, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Dabei taucht die Fahrzeugkarosserie 202 in das dichte Inertgas ein, welches sich im Tauchbecken 219 befindet. In der untersten, in Figur 6c dargestellten Position liegt die Tragplattform 242 des Hubtisches 240 in gleicher Höhe wie die Tragplattform 243 des benachbarten Hubtisches 241. Die Fahrzeugkarosserie 202 kann somit, wie sich aus Figur 4 ergibt, vom Hubtisch 240 auf den Hubtisch 241 übergeben werden. Im anschließenden Schritt wird die Tragplattform 243 des Hubtisches 241 so angehoben, daß das Fördersystem der Tragplattform 243 auf gleiche Höhe wie das Fördersystem innerhalb des Trockentunnels 208 gelangt. Die Fahrzeugkarosserie 202 wird bei diesem Vorgang in die Auslaßkammer 215 der Schleuse 207 gehoben, in welcher die heiße In- ertgasatmosphäre vorliegt (vgl. Figur 5) .
In einem letzten Schritt schließlich wird die Fahrzeugkarosserie 202 im Sinne des Pfeiles der Figur 6 in den Trocknertunnel 208 ausgefahren. Gleichzeitig wird die Tragplattform 242 des Hubtisches 240 wieder angehoben. Auch die Haube 244 kehrt in ihre angehobene Position zurück, so daß die Einlaßkammer 214 der Einlaßschleuse 207 mit einer neuen Fahrzeugkarosserie 202 beschickt werden kann.
Während des Anhebens der Haube 244 wird über die Auslaßklappe 260 ein Druckausgleich herbeigeführt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere von lackierten Fahrzeugkarosserien, mit
a) einer Trockenkammer, deren Innenraum mit einer Inert- gasatmosphäre gefüllt ist;
b) einer Einlaßschleusenkammer, welche zumindest zeitweise mit der außerhalb der Vorrichtung vorliegenden Normalatmosphäre und zumindest zeitweise mit der in der Trockenkammer vorliegenden Inertgasatmosphare kommuniziert;
c) einem Fδrdersystem, mit dem die Gegenstände durch die Einlaßschleusenkammer in die Trockenkammer und wieder aus dieser heraus bewegt werden können,
dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine Kammer (214) mindestens eine Begren- zungswand (244) aufweist, die eine dem zu trocknenden Gegenstand (202) angepasste Form besitzt und auf den in der Kammer (214) befindlichen Gegenstand (202) zu und von diesem weg bewegbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Begrenzungswand (244) einen Auslaß (260) aufweist, über den das bei der Bewegung der Begrenzungswand (244) auf den Gegenstand (202) zu oder von diesem weg verdrängte Gas ausströmen kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Begrenzungswand (244) als Haube gestaltet ist, die durch eine im wesentlichen vertikale Bewegung über den Gegenstand (202) stülpbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einlaßschleusenkammer (114) eine bewegliche Begrenzungswand (244) vor- gesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zusätzlich eine Auslaßschleusenkammer aufweist, welche mindestens zeitweise mit der in der Trockenkammer vorliegenden Inertgasatmosphare und mindestens zeitweise mit der Normalatmosphare kommuniziert, dadurch gekennzeichnet , daß in der Auslaßschleusenkammer eine bewegliche Begrenzungswand vorgesehen ist.
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