WO2010075942A2 - System for processing, in particular drying, objects, in particular vehicle bodies - Google Patents

System for processing, in particular drying, objects, in particular vehicle bodies Download PDF

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WO2010075942A2
WO2010075942A2 PCT/EP2009/008793 EP2009008793W WO2010075942A2 WO 2010075942 A2 WO2010075942 A2 WO 2010075942A2 EP 2009008793 W EP2009008793 W EP 2009008793W WO 2010075942 A2 WO2010075942 A2 WO 2010075942A2
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treatment
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Jean-Marc Huguenin
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Eisenmann Anlagenbau Gmbh & Co. Kg
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    • F26B5/048—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum in combination with heat developed by electro-magnetic means, e.g. microwave energy
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    • F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2210/12—Vehicle bodies, e.g. after being painted

Definitions

  • the invention relates to a plant for the treatment, in particular for drying, of objects, in particular of vehicle bodies, with
  • a paint applied to the surface of a vehicle body is dried, which also means hardening, crosslinking or the like.
  • paints has recently established on the paint surface to produce a plasma which emits UV radiation.
  • the treatment chamber is charged with the painted vehicle body, sealed their access gas-tight with the chamber gate and generates a gas atmosphere at greatly reduced pressure.
  • a strong alternating electric field is built up, whereby the UV light-emitting plasma is formed.
  • skids As a rule, vehicle bodies are conveyed on so-called skids known from the prior art.
  • the skid is supported on roller conveyors, chains or belts and also by means of motorized transport trolleys. dert, which carry electric motors with them as well as moving parts, in particular their rollers, have.
  • electrically operated components may affect the electric field required to form and maintain the plasma between the vehicle body and the counter electrode, whereby the result of the hardening process may be degraded.
  • transport cars that are regularly exposed to the plasma wear out faster, which increases the operating costs of the system.
  • the article is transferable by means of a transfer device from the conveyor system to the treatment chamber, that the object is positioned separately from the conveyor system in the interior of the treatment chamber.
  • the article as such in the treatment chamber can be subjected to its treatment without components of the system, for example components of the conveyor system, having to be present in the treatment chamber, which could disturb the treatment process.
  • the conveyor system and its individual components remain unaffected by the processes taking place in the interior of the treatment chamber, as a result of which their wear is based on normal operation and is not increased by additional stress.
  • the conveyor system comprises a fastening structure, in particular a skid, for the article, which together with the article can be transferred by the transfer device to the treatment chamber.
  • a fastening structure in particular a skid
  • conveyor systems established by the system for example skid-based systems, can be used to convey the article through the system.
  • the transfer device comprises a motor-driven transfer trolley, which is movable through the access of the treatment chamber into and out of the same.
  • the transfer car for example, use an existing rail system.
  • the transfer trolley would interfere with the hardening process in a similar way as a trolley, it is favorable if the transfer trolley comprises a lifting / lowering device by means of which the object can be raised or lowered on the transfer trolley.
  • the transfer trolley comprises a lifting / lowering device by means of which the object can be raised or lowered on the transfer trolley.
  • the transfer device may comprise a stationary or movable multi-axis robot with a robot arm, at the end of which the object is releasably securable.
  • the treatment chamber comprises a gate device, by means of which the chamber door can be moved in a direction perpendicular to the axis of access. The chamber door can then be moved radially outwards from the access of the treatment chamber without pivoting.
  • the chamber door when the chamber door is movable in the direction of the longitudinal axis of access, it is possible to slide the chamber door onto a sealing flange of the housing of the treatment chamber in order to achieve a high tightness of the closed treatment chamber.
  • the treatment chamber comprises a device by means of which the volume of the interior of the treatment chamber is variable.
  • the inner volume of the treatment chamber can be kept as small as possible, depending on the size of the object to be treated.
  • the volume change means may e.g. comprises at least one movable punch, which can protrude differently far into the interior of the treatment chamber.
  • an outer surface of the stamp pointing in the direction of the object to be treated is adapted to the outer contour of the object to be treated.
  • various types of exchangeable stamps are made for the plant, which are adapted to the surface curves of various objects to be treated.
  • Figure 1 is a partially broken side view of a
  • Figure 2 is a side view of an access area of the vacuum chamber of Figure 1 with a gate means;
  • Figure 3 is a front view of the vacuum chamber of Figure 2;
  • FIG. 4 shows a detail of the surface treatment installation of FIG. 1, wherein besides the vacuum chamber a first exemplary embodiment of a transfer device is also shown;
  • FIG. 5 shows a detail corresponding to FIG
  • Figure 6 is a partially broken away front view of a second embodiment of the vacuum chamber in a first working phase
  • FIG. 7 shows a front view corresponding to FIG. 6 of the local vacuum chamber in a second working phase.
  • FIG. 1 designates a system for the surface treatment of objects 12, to whose illustration In the figures 1 and 4 schematically a cuboid object and in the figures 6 to 7, a vehicle body is shown.
  • the surface treatment system 10 comprises an evacuable vacuum chamber 14 with a cylindrical housing 16 which has a first access 18 on a first end side and a second access 20 on the opposite end side, via which an interior space 22 is accessible from the outside.
  • a stationary support structure 24 is arranged in the interior 22 of the housing 16. This is formed in the illustrated embodiment of four vertical support struts 26 with upper receiving ends 26a, on which a vehicle body 12 carrying Skid 28, which is known per se, can be turned off.
  • a stationary contact device 30 is arranged in the interior 22 of the housing 16, via which the vehicle body 12 can be connected to a pole of a high frequency source 32.
  • the contact device 30 comprises a contact plate 34, which are connected via spring elements 36 to a terminal base 38, so that the contact plate 34 can be moved vertically.
  • the other pole of the high frequency source 32 is connected to a counter electrode 40, which is formed, for example, by the inner circumferential surface 42 of the housing 16.
  • the interior 22 of the vacuum chamber 14 communicates with a pump unit 44, via which the vacuum chamber 14 is evacuated in a manner known per se and a process gas can be introduced into the vacuum chamber 14.
  • the high-frequency source 32 and the pump unit 44 are shown only in FIG. 1 for the sake of clarity.
  • the accesses 18, 20 of the housing 16 are each gas-tightly closed with a cup-shaped chamber door 46.
  • Each chamber door 46 counts in each case to a gate device 48, of which only in FIGS. 2 and 3 the gate device 48 assigned to the access 18 is shown in detail.
  • the gate device 48 comprises a guide frame 50, within which a carriage 52 can be moved vertically.
  • the carriage 52 is connected to a cable 54, which is rolled up on a driven by an electric motor 56 winding roller 58 which is mounted on the top of the guide frame 50, and in the rotation of the carriage 52 is pulled upwards accordingly or lowered down.
  • the carriage 52 carries on its two outer sides in each case a coupling plate 60 which both by means of an electric motor 62 synchronously in the horizontal directions parallel to the longitudinal axis 18a of the chamber access 18, which coincides with the longitudinal axis of the vacuum chamber 14, reciprocated.
  • the coupling plates 60 are each connected via struts 64 with the chamber door 46, so that this follows the synchronous movement of the coupling plates 60.
  • the chamber door 46 is pulled down along the longitudinal axis 18a of the chamber access 18 in the direction of the carriage 52 of the flange 66 by the coupling plates 60 are moved by means of the electric motors 62 in the direction away from the vacuum chamber 14.
  • the carriage 52 is moved upwardly, carrying the chamber door 46 with it.
  • this is Chamber gate 46 moves in a direction perpendicular to the longitudinal axis 18a of the access 18.
  • the carriage 52 is first moved downward until the chamber door 46 is arranged coaxially with the access 18 of the vacuum chamber 14. Then the chamber door 46 is pushed onto the flange 66 of the vacuum chamber 14 by the coupling plates 60 are moved by means of the electric motors 62 in the direction of the vacuum chamber 14.
  • the vacuum chamber 14 can be operated in a continuous manner, for example by using the first access 18 as input and the second access 20 as output. In this case, a vehicle body 12 is conveyed through the first port 18 into the vacuum chamber 14 to be taken out after the completed surface treatment within the vacuum chamber 14 through the second port 20 thereof.
  • FIG. 4 in addition to the vacuum chamber 14, 68 denotes a conveyor system of the surface treatment system 10, with which a vehicle body 12 can be conveyed through the system 10.
  • FIG. 4 also shows a motor-driven transfer trolley 70, which rolls over roller pairs 72a, 72b, 72c and 72d on rails of a rail system 76 of the conveyor system 68. It can be seen a rail portion 74 of the conveyor system 68, which is disposed adjacent to the access 18 of the vacuum chamber 14.
  • the transfer trolley 70 has a lifting and lowering device 78, by means of which the vehicle body 12 resting thereon can be raised and lowered with the skid 28 carrying it.
  • the conveyor system 68 includes a plurality of not specifically shown here Dolly. These can be designed like the transfer trolley 70 and can be used as such with respect to the vacuum chamber 14, as it is known. ter explained below. If the transport carriages of the conveyor 68 are designed differently than the transfer carriage 70, a vehicle body 12 to be treated must first be moved onto a transfer car 70 by such a transport carriage.
  • a rail section extends with rails 80, which structurally correspond to the rails 74 of the rail system 76 and are aligned therewith. Between the rails 80 in the vacuum chamber 14 and the rail portion 74 of the rail system 76 seen in the longitudinal direction of the vacuum chamber 14 remains a gap Al, which is large enough so that the corresponding chamber door 46 by means of the coupling plates 60 completely from the flange 66 of Housing 16 can be pulled.
  • the distance A2 between any two of its pairs of rollers 72a, 72b, 72c and 72d in a travel direction is greater than the distance A1 between the rails 80 in the vacuum chamber 14 and the rail portion 74 of the rail system 76.
  • the skid 28 is first lifted together with the vehicle body 12 by means of the lifting / lowering device 78, in the interior 22 of the vacuum chamber 14, the vehicle body 12 then with the skid 28 to the local support structure 24th passed by being lowered by means of the lifting / lowering device 78, wherein it is received by the support structure 24.
  • the connection between the transfer trolley 70 and the skid 28 or the vehicle body 12 via the lifting / lowering device 78 is solved.
  • the transfer carriage 70 is moved out of the vacuum chamber 14 and their accesses 18, 20 with the chamber gates 46 are closed, as explained above.
  • the transfer carriage 70 with the lifting / lowering device 78 and the rails 80 in the vacuum chamber 14 thus together form a transfer device, which transfers the vehicle body 12 from the conveyor system 68 to the treatment chamber 14 such that the vehicle body 12 is separated from the conveyor system 68 in the interior 22 of the treatment chamber 14 is positioned.
  • the segregation of the vehicle body 12 from the conveyor system 68 is that the vehicle body 12 is no longer directly or indirectly connected to the conveyor system 68 and the components thereof, ie, the transfer trolley 70 and the rail system 76 in the embodiment discussed herein it is placed in the vacuum chamber 14 for surface treatment.
  • both or one of the ports 18, 20 of the vacuum chamber 14 are opened.
  • the transfer carriage 70 is again driven into the vacuum chamber 14, takes there the Skid 28 with vehicle body 12 and is moved back to the rail system 76 and driven on this to its next destination.
  • FIG. 5 shows a modification in which Transfer device instead of the transfer carriage 70 with the lifting / lowering device 78 and the rails 80 a multi-axis robot 82 is present, as it is in itself known.
  • the robot 82 to be recognized in FIG. 5 has four axes, one vertical axis of rotation and three horizontal pivot axes assigned to a robot arm 84, and is arranged stationary.
  • the robot 82 may also have a motion axis along which it can travel. This movement axis then preferably runs parallel to the longitudinal axis of the vacuum chamber 14.
  • the robot 82 At the end of its robot arm 84, the robot 82 has a gripping device 86, by means of which it can hold the skid 28, on which the vehicle body 12 is detachably fastened.
  • FIG. 5 already shows a skid 28 with vehicle body 12 in the interior 22 of the vacuum chamber 14, which is placed on the support structure 24.
  • the skid 28 with the vehicle body 12 is removed by the robot 82 from a transport carriage of the conveyor system 68, not shown here, guided into the vacuum chamber 14 and placed from above onto the support structure 24 in the vacuum chamber 14.
  • the contact of the vehicle body 12 with the high-frequency source 32 is thereby produced and maintained mutatis mutandis in the same manner via the contact device 30, as explained above to the transfer car 70.
  • the gripping device 86 is released from the skid 28 and the robot arm 84 moved out of the vacuum chamber 14 again.
  • the accesses 18, 20 of the vacuum chamber 14 are closed by the gate means 48 and the surface treatment is performed.
  • the accesses 18, 20 of the vacuum chamber 14 become again opened and the Skid 28 taken with the now treated vehicle body 12 by means of the robot 82 from the vacuum chamber 14 and passed to a transport carriage not shown here of the conveyor system 68, which may be the same car, from which the Skid 28 was previously removed ,
  • FIGS. 6 and 7 show a vacuum chamber 114 as a second exemplary embodiment of a vacuum chamber.
  • components which correspond to the vacuum chamber 14 according to FIGS. 1 to 5 are identified by the same reference numerals plus 100.
  • a volume device 188 is provided in the vacuum chamber 114, by means of which the effective internal volume of the vacuum chamber 114 can be adjusted.
  • the volume device 188 comprises three punches 190 which extend radially through the housing 116 of the vacuum chamber 114: an upper, vertically movable punch 190a and two lateral, horizontally movable punches 190b and 190c.
  • the punches 190 can be moved between an extended position (FIG. 6) and a position retracted into the interior 122 of the vacuum chamber 114 (FIG. 7).
  • well-known drives are present, which are not specifically shown here.
  • the respective end face 192a, 192b or 192c facing the vehicle body 12 to be treated can be adapted to the outer contour of the part of the vehicle body 12 pointing in its direction - or of another object to be treated - as can be seen in FIGS. 6 and 7 ,
  • the punches 190 are first moved to their extended position, in which they largely release the interior space 122 of the vacuum chamber 114 (FIG. 6). If the car to be treated . With the skid 28 placed in the vacuum chamber 114, the dies 190 are moved to their retracted position while the access 118 is still open. Now the access 118 is closed with the chamber door 146 indicated only in FIG. 6, and the desired negative pressure is generated by means of the pump unit 144 in the interior 122 of the vacuum chamber 114.
  • the volume device 188 reduces the effective volume of the interior 122 of the vacuum chamber 114 to be evacuated relative to the internal volume which is present when the vacuum chamber 114 is loaded. This can reduce the time and energy needed to generate the vacuum.
  • filling elements adapted to the outer contour of the vehicle body 12 to be treated may also be provided, which are manually positioned around the vehicle body 12 before the required vacuum is generated.
  • the filling elements can be, for example, baskets adapted to the outer contour of the vehicle body to be treated, which are provided with vacuum-stable hollow or solid material balls of e.g. Plastic are filled.
  • an electrically conductive material can also be used. These influence the electric field, which is formed between the vehicle body 12 and the inner jacket surface 42 of the chamber housing 16 serving as the counter electrode when the radio-frequency source 32 is active. The field conditions and thereby the plasma to be formed in the interior 22 of the vacuum chamber 14 can be controlled via the electrically conductive filling elements.
  • the spring elements 36, 136 of the contact device 30, 130 are designed such that the contact plate 34, 134 is at normal pressure below the planned contact point of the vehicle body 12.
  • the plant comprises further vacuum chambers 14 and 114, for example, the chambers of which are interconnected via fluid lines in which shut-off valves are arranged.
  • the first vacuum chamber in which a surface treatment is completed with the normal atmosphere of a second vacuum chamber connected thereto which has not yet been evacuated.
  • This creates an atmosphere at reduced pressure in the second chamber, so that less energy has to be expended for the generation of the vacuum required there for the surface treatment.
  • the surface treatment in the second vacuum chamber After the surface treatment in the second vacuum chamber is completed, it can be aerated with the normal atmosphere from the first or a third vacuum chamber, causing a reduced pressure there, etc.

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Abstract

The invention relates to a system for processing, in particular for drying, objects (12), in particular vehicle bodies, comprising at least one processing chamber (14; 114) that can be evacuated and having an entry (18, 20; 118, 120) that can be closed by a chamber door (46; 146) and a conveying system (68) by means of which the object (12) can be conveyed through the system. The object (12) can be transferred from the conveying system (68) to the processing chamber (14; 114) by means of a transfer device (70, 78, 80; 82), such that the object (12) is positioned in the interior (22; 122) of the processing chamber (14; 114) and disconnected from the conveying system (68).

Description

Anlage zur Behandlung, insbesondere zum Trocknen, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien Plant for the treatment, in particular for drying, of objects, in particular of vehicle bodies
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Behandlung, insbesondere zum Trocknen, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mitThe invention relates to a plant for the treatment, in particular for drying, of objects, in particular of vehicle bodies, with
a) wenigstens einer evakuierbaren Behandlungskammer mit ei- nem durch ein Kammertor verschließbaren Zugang;a) at least one evacuable treatment chamber with a lockable by a chamber door access;
b) einem Fördersystem, mittels welchem der Gegenstand durch die Anlage förderbar ist.b) a conveyor system by means of which the object is conveyed through the plant.
In der Behandlungskammer von derartigen vom Markt her bekannten Behandlungsanlagen wird beispielsweise ein auf die Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie aufgebrachter Lack getrocknet, worunter auch ein Härten, Vernetzen oder ähnliches zu verstehen ist.In the treatment chamber of such treatment plants known from the market, for example, a paint applied to the surface of a vehicle body is dried, which also means hardening, crosslinking or the like.
Im Hinblick auf mittels UV-Strahlung härtbare Lacke hat sich in jüngerer Zeit etabliert, auf der Lackoberfläche ein Plasma zu erzeugen, welches UV-Strahlung emittiert. Dazu wird die Behandlungskammer mit der lackierten Fahrzeugkarosserie beschickt, ihr Zugang gasdicht mit dem Kammertor verschlossen und eine Gasatmosphäre bei stark vermindertem Druck erzeugt. Zwischen der Fahrzeugkarosserie und einer Gegenelektrode, welche mit den Polen einer Hochfrequenzquelle verbunden sind, wird ein starkes elektrisches Wechselfeld aufge- baut, wodurch das UV-Licht emittierende Plasma entsteht.With regard to curable by UV radiation paints has recently established on the paint surface to produce a plasma which emits UV radiation. For this purpose, the treatment chamber is charged with the painted vehicle body, sealed their access gas-tight with the chamber gate and generates a gas atmosphere at greatly reduced pressure. Between the vehicle body and a counter electrode, which are connected to the poles of a high-frequency source, a strong alternating electric field is built up, whereby the UV light-emitting plasma is formed.
In der Regel werden Fahrzeugkarosserien auf so genannten, aus dem Stand der Technik bekannten Skids gefördert. Der Skid wird dabei auf Rollenbahnen, Ketten oder Gurten und auch mittels motorisch verfahrbarer Transportwagen geför- dert, welche Elektromotoren mit sich führen sowie bewegliche Bauteile, wie insbesondere ihre Laufrollen, aufweisen.As a rule, vehicle bodies are conveyed on so-called skids known from the prior art. The skid is supported on roller conveyors, chains or belts and also by means of motorized transport trolleys. dert, which carry electric motors with them as well as moving parts, in particular their rollers, have.
Elektrisch betriebene Komponenten können jedoch das zur BiI- düng und Aufrechterhaltung des Plasmas erforderliche elektrische Feld zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Gegenelektrode beeinflussen, wodurch das Ergebnis des Härtevorgangs verschlechtert werden kann. Darüber hinaus verschleißen Transportwagen, die regelmäßig dem Plasma ausgesetzt werden, schneller, was die Betriebskosten der Anlage erhöht.However, electrically operated components may affect the electric field required to form and maintain the plasma between the vehicle body and the counter electrode, whereby the result of the hardening process may be degraded. In addition, transport cars that are regularly exposed to the plasma wear out faster, which increases the operating costs of the system.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die während der Behandlung in der Behandlungskammer herrschenden Bedingungen weniger gestört werden und ein möglicher Verschleiß von Förderkomponenten verringert ist.It is therefore an object of the invention to provide a system of the type mentioned, in which the conditions prevailing during the treatment in the treatment chamber conditions are less disturbed and a possible wear of delivery components is reduced.
Diese Aufgabe wird bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dassThis object is achieved in a system of the type mentioned in that
c) der Gegenstand mittels einer Übergabeeinrichtung derart von dem Fördersystem an die Behandlungskammer übergebbar ist, dass der Gegenstand abgesondert von dem Fördersystem im Innenraum der Behandlungskammer positioniert ist.c) the article is transferable by means of a transfer device from the conveyor system to the treatment chamber, that the object is positioned separately from the conveyor system in the interior of the treatment chamber.
Dadurch kann der Gegenstand als solches in der Behandlungskammer seiner Behandlung unterzogen werden, ohne dass Komponenten der Anlage, beispielsweise Komponenten der Fördertechnik, in der Behandlungskammer anwesend sein müssen, die den Behandlungsvorgang stören könnten. Darüber hinaus bleiben das Fördersystem und seine Einzelkomponenten von den im Innenraum der Behandlungskammer ablaufenden Prozessen unberührt, wodurch ihr Verschleiß auf dem normalen Betrieb beruht und nicht demgegenüber durch eine zusätzliche Beanspru- chung erhöht ist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.As a result, the article as such in the treatment chamber can be subjected to its treatment without components of the system, for example components of the conveyor system, having to be present in the treatment chamber, which could disturb the treatment process. In addition, the conveyor system and its individual components remain unaffected by the processes taking place in the interior of the treatment chamber, as a result of which their wear is based on normal operation and is not increased by additional stress. Advantageous developments are specified in the dependent claims.
Es ist günstig, wenn das Fördersystem eine Befestigungsstruktur, insbesondere einen Skid, für den Gegenstand um- fasst, welcher zusammen mit dem Gegenstand durch die Übergabeeinrichtung an die Behandlungskammer übergebbar ist. Dadurch können zur Förderung des Gegenstandes durch die Anlage etablierte Fördersysteme, beispielsweise auf Skidbasis arbeitende Systeme, genutzt werden.It is favorable if the conveyor system comprises a fastening structure, in particular a skid, for the article, which together with the article can be transferred by the transfer device to the treatment chamber. As a result, conveyor systems established by the system, for example skid-based systems, can be used to convey the article through the system.
Es ist von Vorteil, wenn die Übergabeeinrichtung einen motorisch antreibbaren Übergabewagen umfasst, welcher durch den Zugang der Behandlungskammer in dieselbe hinein und aus derselben heraus fahrbar ist. Gegebenenfalls kann der Übergabewagen beispielsweise ein bereits bestehendes Schienensystem nutzen.It is advantageous if the transfer device comprises a motor-driven transfer trolley, which is movable through the access of the treatment chamber into and out of the same. Optionally, the transfer car, for example, use an existing rail system.
Da der Übergabewagen ähnlich wie ein Transportwagen den Härtevorgang stören würde, ist es günstig, wenn der Übergabewagen eine Hub-/Senkeinrichtung umfasst, mittels welcher der Gegenstand auf dem Übergabewagen angehoben oder abgesenkt werden kann. Damit ist es möglich, den Gegenstand innerhalb der Behandlungskammer von dem Übergabewagen zu trennen und z.B. an eine Tragstruktur zu übergeben, so dass der Übergabewagen die Behandlungskammer vor der Behandlung ohne den Gegenstand verlassen kann.Since the transfer trolley would interfere with the hardening process in a similar way as a trolley, it is favorable if the transfer trolley comprises a lifting / lowering device by means of which the object can be raised or lowered on the transfer trolley. Thus, it is possible to separate the article within the treatment chamber from the transfer carriage and e.g. to be transferred to a support structure, so that the transfer car can leave the treatment chamber without the object before treatment.
Alternativ kann die Übergabeeinrichtung einen stationären oder verfahrbaren mehrachsigen Roboter mit einem Roboterarm umfassen, an dessen Ende der Gegenstand lösbar befestigbar ist.Alternatively, the transfer device may comprise a stationary or movable multi-axis robot with a robot arm, at the end of which the object is releasably securable.
Vor dem Zugang der Behandlungskammer muss stets soviel Raum - A -Before the access of the treatment chamber must always be so much space - A -
frei bleiben, wie erforderlich ist, um das Kammertor ohne Behinderung zu betätigen. Je geringer dieser erforderliche Raum ist, umso näher an der Behandlungskammer können Komponenten der Übergabeeinrichtung angeordnet sein und umso kleiner ist der Freiraum, der von der Übergabeeinrichtung überwunden werden muss, um die Behandlungskammer zu beladen. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Behandlungskammer eine Toreinrichtung umfasst, mittels welcher das Kammertor in einer Richtung senkrecht zur Achse des Zugangs bewegt werden kann. Das Kammertor kann dann von dem Zugang der Behandlungskammer ohne Verschwenken radial nach außen bewegt werden.remain free as required to operate the chamber gate without obstruction. The smaller this required space, the closer to the treatment chamber components of the transfer device can be arranged and the smaller is the free space that must be overcome by the transfer device to load the treatment chamber. Therefore, it is advantageous if the treatment chamber comprises a gate device, by means of which the chamber door can be moved in a direction perpendicular to the axis of access. The chamber door can then be moved radially outwards from the access of the treatment chamber without pivoting.
Wenn das Kammertor außerdem in Richtung der Längsachse des Zugangs bewegbar ist, ist es möglich, das Kammertor auf einen Dichtflansch des Gehäuses der Behandlungskammer aufzuschieben, um eine hohe Dichtigkeit der verschlossenen Behandlungskammer zu erzielen.In addition, when the chamber door is movable in the direction of the longitudinal axis of access, it is possible to slide the chamber door onto a sealing flange of the housing of the treatment chamber in order to achieve a high tightness of the closed treatment chamber.
Je größer das zu evakuierende Volumen ist, desto mehr Energie muss für die Druckverminderung aufgewendet werden. Daher ist es hilfreich, wenn die Behandlungskammer eine Einrichtung umfasst, mittels welcher das Volumen des Innenraums der Behandlungskammer veränderbar ist. Dadurch kann das Innenvo- lumen der Behandlungskammer abhängig von der Größe des zu behandelnden Gegenstands möglichst klein gehalten werden.The larger the volume to be evacuated, the more energy must be expended for the pressure reduction. Therefore, it is helpful if the treatment chamber comprises a device by means of which the volume of the interior of the treatment chamber is variable. As a result, the inner volume of the treatment chamber can be kept as small as possible, depending on the size of the object to be treated.
Die Einrichtung zur Volumenänderung kann z.B. wenigstens einen bewegbaren Stempel umfasst, welcher unterschiedlich weit in den Innenraum der Behandlungskammer ragen kann.The volume change means may e.g. comprises at least one movable punch, which can protrude differently far into the interior of the treatment chamber.
In diesem Fall ist es günstig, wenn eine in Richtung des zu behandelnden Gegenstands weisende Außenfläche des Stempels an die Außenkontur des zu behandelnden Gegenstandes ange- passt ist. Gegebenenfalls können verschiedenartige, aus- tauschbare Stempel für die Anlage gefertigt werden, die an die Oberflächenverläufe verschiedener zu behandelnder Gegenstände angepasst sind.In this case, it is favorable if an outer surface of the stamp pointing in the direction of the object to be treated is adapted to the outer contour of the object to be treated. If necessary, various types of exchangeable stamps are made for the plant, which are adapted to the surface curves of various objects to be treated.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. In these show:
Figur 1 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht einerFigure 1 is a partially broken side view of a
Vakuumkammer einer Anlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen;Vacuum chamber of an equipment for surface treatment of objects;
Figur 2 eine Seitenansicht eines Zugangsbereichs der Vakuumkammer von Figur 1 mit einer Toreinrichtung;Figure 2 is a side view of an access area of the vacuum chamber of Figure 1 with a gate means;
Figur 3 eine Vorderansicht der Vakuumkammer von Figur 2;Figure 3 is a front view of the vacuum chamber of Figure 2;
Figur 4 einen Ausschnitt der Oberflächenbehandlungsanlage von Figur 1, wobei neben der Vakuumkammer außerdem ein erstes Ausführungsbeispiels einer Übergabeein- richtung gezeigt ist;FIG. 4 shows a detail of the surface treatment installation of FIG. 1, wherein besides the vacuum chamber a first exemplary embodiment of a transfer device is also shown;
Figur 5 einen der Figur 3 entsprechenden Ausschnitt derFIG. 5 shows a detail corresponding to FIG
Oberflächenbehandlungsanlage mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Übergabeeinrichtung;Surface treatment plant with a second embodiment of the transfer device;
Figur 6 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vakuumkammer in einer ersten Arbeitsphase;Figure 6 is a partially broken away front view of a second embodiment of the vacuum chamber in a first working phase;
Figur 7 eine der Figur 6 entsprechende Vorderansicht der dortigen Vakuumkammer in einer zweiten Arbeitsphase.FIG. 7 shows a front view corresponding to FIG. 6 of the local vacuum chamber in a second working phase.
In Figur 1 ist mit 10 insgesamt eine Anlage zur Oberflächen- behandlung von Gegenständen 12 bezeichnet, zu deren Illus- tration in den Figuren 1 und 4 schematisch ein quaderförmiger Gegenstand und in den Figuren 6 bis 7 eine Fahrzeugkarosserie gezeigt ist.In FIG. 1, 10 designates a system for the surface treatment of objects 12, to whose illustration In the figures 1 and 4 schematically a cuboid object and in the figures 6 to 7, a vehicle body is shown.
Die Oberflächenbehandlungsanlage 10 umfasst eine evakuierbare Vakuumkammer 14 mit einem zylindrischen Gehäuse 16, welches an einer ersten Stirnseite einen ersten Zugang 18 und an der gegenüberliegenden Stirnseite einen zweiten Zugang 20 hat, über die ein Innenraum 22 von außen zugänglich ist.The surface treatment system 10 comprises an evacuable vacuum chamber 14 with a cylindrical housing 16 which has a first access 18 on a first end side and a second access 20 on the opposite end side, via which an interior space 22 is accessible from the outside.
Im Innenraum 22 des Gehäuses 16 ist eine stationäre Tragstruktur 24 angeordnet. Diese ist beim hier erläuterten Ausführungsbeispiel aus vier vertikalen Tragstreben 26 mit oberen Aufnahmeenden 26a gebildet, auf welche ein die Fahrzeug- karosserie 12 tragender Skid 28, der an und für sich bekannt ist, abgestellt werden kann.In the interior 22 of the housing 16, a stationary support structure 24 is arranged. This is formed in the illustrated embodiment of four vertical support struts 26 with upper receiving ends 26a, on which a vehicle body 12 carrying Skid 28, which is known per se, can be turned off.
Außerdem ist im Innenraum 22 des Gehäuses 16 eine stationäre Kontakteinrichtung 30 angeordnet, über welche die Fahrzeug- karosserie 12 mit einem Pol einer Hochfrequenzquelle 32 verbunden werden kann. Die Kontakteinrichtung 30 umfasst eine Kontaktplatte 34, die über Federelemente 36 mit einem Anschlusssockel 38 verbunden sind, so dass die Kontaktplatte 34 vertikal bewegt werden kann. Der andere Pol der Hochfre- quenzquelle 32 ist mit einer Gegenelektrode 40 verbunden, welche beispielsweise durch die Innenmantelfläche 42 des Gehäuses 16 gebildet ist.In addition, a stationary contact device 30 is arranged in the interior 22 of the housing 16, via which the vehicle body 12 can be connected to a pole of a high frequency source 32. The contact device 30 comprises a contact plate 34, which are connected via spring elements 36 to a terminal base 38, so that the contact plate 34 can be moved vertically. The other pole of the high frequency source 32 is connected to a counter electrode 40, which is formed, for example, by the inner circumferential surface 42 of the housing 16.
Der Innenraum 22 der Vakuumkammer 14 kommuniziert mit einer Pumpeneinheit 44, über welche die Vakuumkammer 14 in an und für sich bekannter Weise evakuiert und ein Prozessgas in die Vakuumkammer 14 eingeleitet werden kann. Die Hochfrequenzquelle 32 und die Pumpeneinheit 44 sind der Übersichtlichkeit halber lediglich in Figur 1 gezeigt. Die Zugänge 18, 20 des Gehäuses 16 sind jeweils mit einem napfförmigen Kammertor 46 gasdicht verschließbar. Jedes Kammertor 46 zählt zu jeweils einer Toreinrichtung 48, von denen lediglich in den Figuren 2 und 3 die dem Zugang 18 zuge- ordnete Toreinrichtung 48 im Detail gezeigt ist.The interior 22 of the vacuum chamber 14 communicates with a pump unit 44, via which the vacuum chamber 14 is evacuated in a manner known per se and a process gas can be introduced into the vacuum chamber 14. The high-frequency source 32 and the pump unit 44 are shown only in FIG. 1 for the sake of clarity. The accesses 18, 20 of the housing 16 are each gas-tightly closed with a cup-shaped chamber door 46. Each chamber door 46 counts in each case to a gate device 48, of which only in FIGS. 2 and 3 the gate device 48 assigned to the access 18 is shown in detail.
Die Toreinrichtung 48 umfasst einen Führungsrahmen 50, innerhalb welchem ein Schlitten 52 vertikal verfahren werden kann. Dazu ist der Schlitten 52 mit einem Seil 54 verbunden, welches auf einer mittels eines Elektromotors 56 angetriebenen Wickelrolle 58 aufgerollt ist, die oben an dem Führungsrahmen 50 gelagert ist, und bei deren Verdrehung der Schlitten 52 entsprechend nach oben gezogen oder nach unten abgelassen wird.The gate device 48 comprises a guide frame 50, within which a carriage 52 can be moved vertically. For this purpose, the carriage 52 is connected to a cable 54, which is rolled up on a driven by an electric motor 56 winding roller 58 which is mounted on the top of the guide frame 50, and in the rotation of the carriage 52 is pulled upwards accordingly or lowered down.
Der Schlitten 52 trägt an seinen beiden Außenseiten jeweils eine Koppelplatte 60, welche beide mittels jeweils eines Elektromotors 62 synchron in den horizontalen Richtungen parallel zur Längsachse 18a des Kammerzugangs 18, die mit der Längsachse der Vakuumkammer 14 zusammenfällt, hin- und herbewegt werden können. An ihrem von dem Schlitten 52 abliegenden Ende sind die Koppelplatten 60 jeweils über Streben 64 mit dem Kammertor 46 verbunden, so dass dieses der synchronen Bewegung der Koppelplatten 60 folgt. Bei verschlos- sener Vakuumkammer 14 sitzen die Kammertore 46 jeweils dicht auf einem Flansch 66 des Gehäuses 16.The carriage 52 carries on its two outer sides in each case a coupling plate 60 which both by means of an electric motor 62 synchronously in the horizontal directions parallel to the longitudinal axis 18a of the chamber access 18, which coincides with the longitudinal axis of the vacuum chamber 14, reciprocated. At their end remote from the carriage 52, the coupling plates 60 are each connected via struts 64 with the chamber door 46, so that this follows the synchronous movement of the coupling plates 60. When the vacuum chamber 14 is closed, the chamber doors 46 each sit tightly on a flange 66 of the housing 16.
Um den Zugang 18 freizugeben, wird das Kammertor 46 entlang der Längsachse 18a des Kammerzugangs 18 in Richtung auf den Schlitten 52 von dem Flansch 66 heruntergezogen, indem die Koppelplatten 60 mittels der Elektromotoren 62 in Richtung von der Vakuumkammer 14 weg bewegt werden. Wenn das Kammertor 46 vollständig von dem Flansch 66 des Gehäuses 16 gelöst ist, wird der Schlitten 52 nach oben verfahren, wobei er das Kammertor 46 mit sich führt. Allgemein ausgedrückt wird das Kammertor 46 in einer Richtung senkrecht zur Längsachse 18a des Zugangs 18 bewegt. Wenn der Zugang 18 wieder verschlossen werden soll, wird der Schlitten 52 zunächst nach unten bewegt, bis das Kammertor 46 koaxial zu dem Zugang 18 der Vakuumkammer 14 angeordnet ist. Dann wird das Kammertor 46 auf den Flansch 66 der Vakuumkammer 14 aufgeschoben, indem die Koppelplatten 60 mittels der Elektromotoren 62 in Richtung auf die Vakuumkammer 14 zu bewegt werden.To release the access 18, the chamber door 46 is pulled down along the longitudinal axis 18a of the chamber access 18 in the direction of the carriage 52 of the flange 66 by the coupling plates 60 are moved by means of the electric motors 62 in the direction away from the vacuum chamber 14. When the chamber door 46 is completely disengaged from the flange 66 of the housing 16, the carriage 52 is moved upwardly, carrying the chamber door 46 with it. Generally speaking, this is Chamber gate 46 moves in a direction perpendicular to the longitudinal axis 18a of the access 18. When the access 18 is to be closed again, the carriage 52 is first moved downward until the chamber door 46 is arranged coaxially with the access 18 of the vacuum chamber 14. Then the chamber door 46 is pushed onto the flange 66 of the vacuum chamber 14 by the coupling plates 60 are moved by means of the electric motors 62 in the direction of the vacuum chamber 14.
Die Vakuumkammer 14 kann im Durchlauf betrieben werden, indem beispielsweise der erste Zugang 18 als Eingang und der zweite Zugang 20 als Ausgang dient. In diesem Fall wird eine Fahrzeugkarosserie 12 durch den ersten Zugang 18 in die Vakuumkammer 14 hinein gefördert, um nach der vollendeten Oberflächenbehandlung innerhalb der Vakuumkammer 14 durch deren zweiten Zugang 20 entnommen zu werden.The vacuum chamber 14 can be operated in a continuous manner, for example by using the first access 18 as input and the second access 20 as output. In this case, a vehicle body 12 is conveyed through the first port 18 into the vacuum chamber 14 to be taken out after the completed surface treatment within the vacuum chamber 14 through the second port 20 thereof.
In Figur 4 ist neben der Vakuumkammer 14 mit 68 insgesamt ein Fördersystem der Oberflächenbehandlungsanlage 10 be- zeichnet, mit welchem eine Fahrzeugkarosserie 12 durch die Anlage 10 gefördert werden kann. In Figur 4 ist zudem ein motorisch angetriebener Übergabewagen 70 gezeigt, welcher über Rollenpaare 72a, 72b, 72c und 72d auf Schienen eines Schienensystems 76 des Fördersystems 68 abrollt. Es ist ein Schienenabschnitt 74 des Fördersystems 68 zu erkennen, welcher benachbart zu dem Zugang 18 der Vakuumkammer 14 angeordnet ist.In FIG. 4, in addition to the vacuum chamber 14, 68 denotes a conveyor system of the surface treatment system 10, with which a vehicle body 12 can be conveyed through the system 10. FIG. 4 also shows a motor-driven transfer trolley 70, which rolls over roller pairs 72a, 72b, 72c and 72d on rails of a rail system 76 of the conveyor system 68. It can be seen a rail portion 74 of the conveyor system 68, which is disposed adjacent to the access 18 of the vacuum chamber 14.
Der Übergabewagen 70 weist eine Hub- und Senkeinrichtung 78 auf, mittels welcher die darauf ruhende Fahrzeugkarosserie 12 mit dem sie tragenden Skid 28 angehoben und abgesenkt werden kann. Das Fördersystem 68 umfasst eine Vielzahl von hier nicht eigens gezeigten Transportwagen. Diese können wie der Übergabewagen 70 ausgebildet sein und im Hinblick auf die Vakuumkammer 14 als solcher genutzt werden, wie es wei- ter unten näher erläutert wird. Wenn die Transportwagen der Fördereinrichtung 68 anders als der Übergabewagen 70 ausgebildet sind, muss eine zu behandelnde Fahrzeugkarosserie 12 zuvor von einem solchen Transportwagen auf einen Übergabewa- gen 70 bewegt werden.The transfer trolley 70 has a lifting and lowering device 78, by means of which the vehicle body 12 resting thereon can be raised and lowered with the skid 28 carrying it. The conveyor system 68 includes a plurality of not specifically shown here Dolly. These can be designed like the transfer trolley 70 and can be used as such with respect to the vacuum chamber 14, as it is known. ter explained below. If the transport carriages of the conveyor 68 are designed differently than the transfer carriage 70, a vehicle body 12 to be treated must first be moved onto a transfer car 70 by such a transport carriage.
In der Vakuumkammer 14 verläuft ein Schienenabschnitt mit Schienen 80, welche baulich den Schienen 74 des Schienensystems 76 entsprechen und mit diesen fluchten. Zwischen den Schienen 80 in der Vakuumkammer 14 und dem Schienenabschnitt 74 des Schienensystems 76 verbleibt in Längsrichtung der Vakuumkammer 14 gesehen ein Abstand bzw. Zwischenraum Al, welcher groß genug ist, so dass das entsprechende Kammertor 46 mittels der Koppelplatten 60 vollständig von dem Flansch 66 des Gehäuses 16 gezogen werden kann.In the vacuum chamber 14, a rail section extends with rails 80, which structurally correspond to the rails 74 of the rail system 76 and are aligned therewith. Between the rails 80 in the vacuum chamber 14 and the rail portion 74 of the rail system 76 seen in the longitudinal direction of the vacuum chamber 14 remains a gap Al, which is large enough so that the corresponding chamber door 46 by means of the coupling plates 60 completely from the flange 66 of Housing 16 can be pulled.
Damit der Übergabewagen 70 ohne Weiteres von dem Schienenabschnitt 74 des Schienensystems 76 auf die Schienen 80 und in die Vakuumkammer 14 hinein fahren kann, ist der Abstand A2 zwischen jeweils zweien seiner Rollenpaare 72a, 72b, 72c und 72d in einer Fahrrichtung größer als der Abstand Al zwischen den Schienen 80 in der Vakuumkammer 14 und dem Schienenabschnitt 74 des Schienensystems 76.In order for the transfer carriage 70 to be able to readily travel from the rail section 74 of the rail system 76 to the rails 80 and into the vacuum chamber 14, the distance A2 between any two of its pairs of rollers 72a, 72b, 72c and 72d in a travel direction is greater than the distance A1 between the rails 80 in the vacuum chamber 14 and the rail portion 74 of the rail system 76.
Wenn der Übergabewagen 70 mit der Fahrzeugkarosserie 12 in Richtung auf die Vakuumkammer 14 zu bewegt wird, verliert zunächst das in Fahrrichtung vorauseilende Rollenpaar 72d den Kontakt zu dem Schienenabschnitt 74 des Schienensystems 76 und bewegt sich frei im Bereich des Zwischenraums Al. Da- bei ruht der Übergabewagen 70 mit den nacheilenden Rollenpaaren 72a, 72b und 72c noch auf dem Schienenabschnitt 74a. Wenn der Übergabewagen 70 sich weiter in Richtung auf die Vakuumkammer 14 zu bewegt, fährt das vorauseilende Rollenpaar 72d schließlich in oder auf die Schiene 80 in der Vaku- umkammer 14 ein. Bei der weiteren Bewegung des Übergabewa- gens 70 in dieselbe Richtung kann so jedes seiner Rollenpaare 72 den Zwischenraum Al zwischen den Schienen 80 in der Vakuumkammer 14 und dem Schienenabschnitt 74a des Schienensystems 76 überwinden, ohne das der Übergabewagen 70 seine Schienenführung verliert.When the transfer carriage 70 is moved toward the vacuum chamber 14 with the vehicle body 12, the forward directional pair of rollers 72d firstly lose contact with the rail portion 74 of the rail system 76 and move freely in the area Al. In this case, the transfer carriage 70 with the trailing roller pairs 72a, 72b and 72c still rests on the rail section 74a. As the transfer carriage 70 continues to move toward the vacuum chamber 14, the leading roller pair 72d eventually enters or onto the rail 80 in the vacuum chamber 14. During the further movement of the transfer Thus, in the same direction, each of its pairs of rollers 72 can overcome the gap Al between the rails 80 in the vacuum chamber 14 and the rail portion 74a of the rail system 76, without the transfer carriage 70 losing its rail guidance.
Bevor der Übergabewagen 70 in die Vakuumkammer 14 gefahren wird, wird der Skid 28 zusammen mit der Fahrzeugkarosserie 12 zunächst mittels der Hub-/Senkeinrichtung 78 angehoben, Im Innenraum 22 der Vakuumkammer 14 wird die Fahrzeugkarosserie 12 dann mit dem Skid 28 an die dortige Haltestruktur 24 übergeben, indem sie mittels der Hub-/Senkeinrichtung 78 abgesenkt wird, wobei sie von der Haltestruktur 24 aufgenommen wird.Before the transfer carriage 70 is moved into the vacuum chamber 14, the skid 28 is first lifted together with the vehicle body 12 by means of the lifting / lowering device 78, in the interior 22 of the vacuum chamber 14, the vehicle body 12 then with the skid 28 to the local support structure 24th passed by being lowered by means of the lifting / lowering device 78, wherein it is received by the support structure 24.
Ohne auf der Haltestruktur 24 ruhende Fahrzeugkarosserie 12 steht die Kontaktplatte 34 der Kontakteinrichtung 30 in vertikaler Richtung auf Grund der Federelemente 36 nach oben über die Halteeinrichtung 24 über. Wenn die Fahrzeugkarosse- rie 12 nun mit dem Skid 28 in der Vakuumkammer 14 abgesenkt wird, drückt sie von oben gegen die Kontaktplatte 34, wodurch die Verbindung zu der Hochfrequenzquelle 32 hergestellt wird. Durch die Federelemente 36 kann die Kontaktplatte 34 bei der Abwärtsbewegung der Fahrzeugkarosserie 12 nach unten ausweichen, wobei ein Kontakt stets aufrechterhalten bleibt.Without resting on the support structure 24 vehicle body 12 is the contact plate 34 of the contact device 30 in the vertical direction due to the spring elements 36 upwards on the holding device 24 via. When the vehicle body 12 is now lowered with the skid 28 in the vacuum chamber 14, it pushes against the contact plate 34 from above, whereby the connection to the high frequency source 32 is made. By the spring elements 36, the contact plate 34 in the downward movement of the vehicle body 12 dodge down, with a contact is always maintained.
Nachdem der Skid 28 mit der Fahrzeugkarosserie 12 auf die Haltestruktur 24 abgesetzt wurde, ist die Verbindung zwi- sehen dem Übergabewagen 70 und dem Skid 28 oder der Fahrzeugkarosserie 12 über die Hub-/Senkeinrichtung 78 gelöst. Der Übergabewagen 70 wird aus der Vakuumkammer 14 heraus gefahren und deren Zugänge 18, 20 mit den Kammertoren 46 werden verschlossen, wie es oben erläutert ist. Der Übergabewagen 70 mit der Hub-/Senkeinrichtung 78 und die Schienen 80 in der Vakuumkammer 14 bilden somit gemeinsam eine Übergabeeinrichtung, welche die Fahrzeugkarosserie 12 derart von dem Fördersystem 68 an die Behandlungskammer 14 übergibt, dass die Fahrzeugkarosserie 12 abgesondert von dem Fördersystem 68 im Innenraum 22 der Behandlungskammer 14 positioniert ist. Die Absonderung der Fahrzeugkarosserie 12 von dem Fördersystem 68 besteht darin, dass die Fahrzeugkarosserie 12 nicht mehr mit dem Fördersystem 68 und den von diesem umfassten Komponenten, d.h. bei dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel dem Übergabewagen 70 und dem Schienensystem 76, unmittelbar oder mittelbar verbunden ist, wenn sie zur Oberflächenbehandlung in der Vakuumkammer 14 platziert ist.After the skid 28 has been deposited with the vehicle body 12 on the support structure 24, the connection between the transfer trolley 70 and the skid 28 or the vehicle body 12 via the lifting / lowering device 78 is solved. The transfer carriage 70 is moved out of the vacuum chamber 14 and their accesses 18, 20 with the chamber gates 46 are closed, as explained above. The transfer carriage 70 with the lifting / lowering device 78 and the rails 80 in the vacuum chamber 14 thus together form a transfer device, which transfers the vehicle body 12 from the conveyor system 68 to the treatment chamber 14 such that the vehicle body 12 is separated from the conveyor system 68 in the interior 22 of the treatment chamber 14 is positioned. The segregation of the vehicle body 12 from the conveyor system 68 is that the vehicle body 12 is no longer directly or indirectly connected to the conveyor system 68 and the components thereof, ie, the transfer trolley 70 and the rail system 76 in the embodiment discussed herein it is placed in the vacuum chamber 14 for surface treatment.
In der Vakuumkammer 14 verbleibt während der Oberflächenbehandlung keine Komponente des Fördersystems 68. Dadurch ist sichergestellt, dass sich einerseits keine den Behandlungsvorgang möglicherweise störende Förderkomponenten, insbeson- dere elektrisch betriebene Komponenten wie Elektromotoren oder dergleichen, im Innenraum 22 der Vakuumkammer 14 befinden, wenn die Oberflächenbehandlung der Fahrzeugkarosserie 12 durchgeführt wird. Andererseits wird auch die Gefahr beseitigt, dass Komponenten des Fördersystems 68 Schaden neh- men, wenn sie der Behandlung ausgesetzt werden.In the vacuum chamber 14, no component of the conveyor system 68 remains during the surface treatment. This ensures that, on the one hand, no delivery components possibly interfering with the treatment process, in particular electrically operated components such as electric motors or the like, are located in the interior 22 of the vacuum chamber 14, if the surface treatment the vehicle body 12 is performed. On the other hand, it also eliminates the risk that components of the conveyor system 68 will be damaged when exposed to treatment.
Nachdem die Oberflächenbehandlung in der Vakuumkammer 14 durchgeführt worden ist, werden beide oder einer der Zugänge 18, 20 der Vakuumkammer 14 geöffnet. Der Übergabewagen 70 wird wieder in die Vakuumkammer 14 hinein gefahren, nimmt dort den Skid 28 mit Fahrzeugkarosserie 12 auf und wird wieder auf das Schienensystem 76 bewegt und auf diesem an seinen nächsten Bestimmungsort gefahren.After the surface treatment has been performed in the vacuum chamber 14, both or one of the ports 18, 20 of the vacuum chamber 14 are opened. The transfer carriage 70 is again driven into the vacuum chamber 14, takes there the Skid 28 with vehicle body 12 and is moved back to the rail system 76 and driven on this to its next destination.
In Figur 5 ist eine Abwandlung gezeigt, bei welcher als Übergabeeinrichtung anstelle des Übergabewagens 70 mit der Hub-/Senkeinrichtung 78 und der Schienen 80 ein mehrachsiger Roboter 82 vorhanden ist, wie er an und für sich bekannt ist. Der in Figur 5 zu erkennende Roboter 82 hat vier Ach- sen, eine vertikale Drehachse und drei horizontale, einem Roboterarm 84 zugeordnete Schwenkachsen, und ist stationär angeordnet. Gegebenenfalls kann der Roboter 82 außerdem eine Bewegungsachse haben, entlang welcher er verfahren werden kann. Diese Bewegungsachse verläuft dann vorzugsweise paral- IeI zur Längsachse der Vakuumkammer 14.FIG. 5 shows a modification in which Transfer device instead of the transfer carriage 70 with the lifting / lowering device 78 and the rails 80 a multi-axis robot 82 is present, as it is in itself known. The robot 82 to be recognized in FIG. 5 has four axes, one vertical axis of rotation and three horizontal pivot axes assigned to a robot arm 84, and is arranged stationary. Optionally, the robot 82 may also have a motion axis along which it can travel. This movement axis then preferably runs parallel to the longitudinal axis of the vacuum chamber 14.
Am Ende seines Roboterarms 84 weist der Roboter 82 eine Greifeinrichtung 86 auf, mit deren Hilfe er den Skid 28 halten kann, auf welchem die Fahrzeugkarosserie 12 lösbar be- festigt ist.At the end of its robot arm 84, the robot 82 has a gripping device 86, by means of which it can hold the skid 28, on which the vehicle body 12 is detachably fastened.
In Figur 5 ist bereits ein Skid 28 mit Fahrzeugkarosserie 12 im Innenraum 22 der Vakuumkammer 14 gezeigt, welcher auf die Tragstruktur 24 aufgesetzt ist.FIG. 5 already shows a skid 28 with vehicle body 12 in the interior 22 of the vacuum chamber 14, which is placed on the support structure 24.
Der Skid 28 mit der Fahrzeugkarosserie 12 wird von dem Roboter 82 von einem hier nicht gezeigten Transportwagen des Fördersystems 68 abgenommen, in die Vakuumkammer 14 geführt und von oben auf die Tragstruktur 24 in der Vakuumkammer 14 aufgesetzt. Der Kontakt der Fahrzeugkarosserie 12 mit der Hochfrequenzquelle 32 wird dabei sinngemäß auf dieselbe Weise über die Kontakteinrichtung 30 hergestellt und aufrechterhalten, wie es oben zum Übergabewagen 70 erläutert ist.The skid 28 with the vehicle body 12 is removed by the robot 82 from a transport carriage of the conveyor system 68, not shown here, guided into the vacuum chamber 14 and placed from above onto the support structure 24 in the vacuum chamber 14. The contact of the vehicle body 12 with the high-frequency source 32 is thereby produced and maintained mutatis mutandis in the same manner via the contact device 30, as explained above to the transfer car 70.
Dann wird die Greifeinrichtung 86 von dem Skid 28 gelöst und der Roboterarm 84 wieder aus der Vakuumkammer 14 herausbewegt. Die Zugänge 18, 20 der Vakuumkammer 14 werden mittels der Toreinrichtungen 48 verschlossen und die Oberflächenbehandlung wird durchgeführt. Nachdem die Behandlung beendet ist, werden die Zugänge 18, 20 der Vakuumkammer 14 wieder geöffnet und der Skid 28 mit der nun behandelten Fahrzeugkarosserie 12 mittels des Roboters 82 aus der Vakuumkammer 14 entnommen und an einen hier nicht gezeigten Transportwagen des Fördersystems 68 übergeben, bei dem es sich um denselben Wagen handeln kann, von welchem der Skid 28 zuvor abgenommen wurde .Then, the gripping device 86 is released from the skid 28 and the robot arm 84 moved out of the vacuum chamber 14 again. The accesses 18, 20 of the vacuum chamber 14 are closed by the gate means 48 and the surface treatment is performed. After the treatment is finished, the accesses 18, 20 of the vacuum chamber 14 become again opened and the Skid 28 taken with the now treated vehicle body 12 by means of the robot 82 from the vacuum chamber 14 and passed to a transport carriage not shown here of the conveyor system 68, which may be the same car, from which the Skid 28 was previously removed ,
Die Figuren 6 und 7 zeigen als zweites Ausführungsbeispiel einer Vakuumkammer eine Vakuumkammer 114. Bei dieser sind Komponenten, welche der Vakuumkammer 14 nach den Figuren 1 bis 5 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet .FIGS. 6 and 7 show a vacuum chamber 114 as a second exemplary embodiment of a vacuum chamber. In this case, components which correspond to the vacuum chamber 14 according to FIGS. 1 to 5 are identified by the same reference numerals plus 100.
Als Ergänzung zu der Pumpeneinheit 144 ist bei der Vakuum- kammer 114 eine Volumeneinrichtung 188 vorgesehen, mittels welcher das wirksame Innenvolumen der Vakuumkammer 114 eingestellt werden kann. Die Volumeneinrichtung 188 umfasst drei Stempel 190, welche sich radial durch das Gehäuse 116 der Vakuumkammer 114 hindurch erstrecken: einen oberen, ver- tikal verfahrbaren Stempel 190a und zwei seitliche, horizontal verfahrbare Stempel 190b und 190c. Die Stempel 190 können zwischen einer ausgefahrenen Stellung (Figur 6) und einer in den Innenraum 122 der Vakuumkammer 114 eingefahrenen Stellung (Figur 7) bewegt werden. Dazu sind an und für sich bekannte Antriebe vorhanden, welche hier nicht eigens gezeigt sind. Die jeweilige der zu behandelnden Fahrzeugkarosserie 12 zugewandte Stirnfläche 192a, 192b bzw. 192c kann an die Außenkontur des in ihre Richtung weisenden Teils der Fahrzeugkarosserie 12 - oder eines anderen zu behandelnden Gegenstandes - angepasst sein, wie es in den Figuren 6 und 7 zu erkennen ist.As a supplement to the pump unit 144, a volume device 188 is provided in the vacuum chamber 114, by means of which the effective internal volume of the vacuum chamber 114 can be adjusted. The volume device 188 comprises three punches 190 which extend radially through the housing 116 of the vacuum chamber 114: an upper, vertically movable punch 190a and two lateral, horizontally movable punches 190b and 190c. The punches 190 can be moved between an extended position (FIG. 6) and a position retracted into the interior 122 of the vacuum chamber 114 (FIG. 7). For this purpose, well-known drives are present, which are not specifically shown here. The respective end face 192a, 192b or 192c facing the vehicle body 12 to be treated can be adapted to the outer contour of the part of the vehicle body 12 pointing in its direction - or of another object to be treated - as can be seen in FIGS. 6 and 7 ,
Wenn die zu behandelnde Fahrzeugkarosserie 12 in die Vakuumkammer 114 eingebracht werden soll, werden die Stempel 190 zunächst in ihre ausgefahrene Stellung gefahren, in welcher sie den Innenraum 122 der Vakuumkammer 114 weitgehend freigeben (Figur 6) . Wenn die zu behandelnde Fahrzeugkaro.sserie 12 mit ihrem Skid 28 in der Vakuumkammer 114 platziert ist, werden die Stempel 190 bei noch offenem Zugang 118 in ihre eingefahrene Stellung bewegt. Nun wird der Zugang 118 mit dem nur in Figur 6 angedeuteten Kammertor 146 verschlossen und mittels der Pumpeneinheit 144 im Innenraum 122 der Vakuumkammer 114 der gewünschte Unterdruck erzeugt. Durch die Volumeneinrichtung 188 wird das zu evakuierende wirksame Vo- lumen des Innenraums 122 der Vakuumkammer 114 gegenüber dem Innenvolumen verkleinert, welches beim Beladen der Vakuumkammer 114 vorliegt. Dadurch kann die Dauer und die Energie, die zu Vakuumerzeugung benötigt werden, verringert werden.When the vehicle body 12 to be treated is to be introduced into the vacuum chamber 114, the punches 190 are first moved to their extended position, in which they largely release the interior space 122 of the vacuum chamber 114 (FIG. 6). If the car to be treated . With the skid 28 placed in the vacuum chamber 114, the dies 190 are moved to their retracted position while the access 118 is still open. Now the access 118 is closed with the chamber door 146 indicated only in FIG. 6, and the desired negative pressure is generated by means of the pump unit 144 in the interior 122 of the vacuum chamber 114. The volume device 188 reduces the effective volume of the interior 122 of the vacuum chamber 114 to be evacuated relative to the internal volume which is present when the vacuum chamber 114 is loaded. This can reduce the time and energy needed to generate the vacuum.
In einer Abwandlung der Vakuumkammer 14 gemäß den Figuren 1 bis 5 können dazu auch an die Außenkontur der zu behandelnden Fahrzeugkarosserie 12 angepasste Füllelemente vorgesehen sein, welche manuell um die Fahrzeugkarosserie 12 herum positioniert werden, bevor das erforderliche Vakuum erzeugt wird. Durch entsprechende Füllelemente kann das zu evakuierende Innenvolumen der Vakuumkammer 14 verkleinert werden, Die Füllelemente können beispielsweise an die Außenkontur der zu behandelnden Fahrzeugkarosserie angepasste Körbe sein, die mit im Vakuum stabilen Hohl- oder Vollmaterialku- geln aus z.B. Kunststoff gefüllt sind.In a modification of the vacuum chamber 14 according to FIGS. 1 to 5, filling elements adapted to the outer contour of the vehicle body 12 to be treated may also be provided, which are manually positioned around the vehicle body 12 before the required vacuum is generated. By appropriate filling elements, the volume of the vacuum chamber 14 to be evacuated can be reduced. The filling elements can be, for example, baskets adapted to the outer contour of the vehicle body to be treated, which are provided with vacuum-stable hollow or solid material balls of e.g. Plastic are filled.
Anstelle des Kunststoffmaterials kann auch ein elektrisch leitfähiges Material verwendet werden. Diese beeinflussen das elektrische Feld, welches sich zwischen der Fahrzeugka- rosserie 12 und der als Gegenelektrode dienenden Innenmantelfläche 42 des Kammergehäuses 16 bei aktiver Hochfrequenzquelle 32 ausbildet. Über die elektrisch leitfähigen Füllelemente können die Feldbedingungen und dadurch das auszubildende Plasma im Innenraum 22 der Vakuumkammer 14 gesteu- ert werden. Bei einer hier nicht eigens gezeigten Abwandlung der Vakuumkammern 14 bzw. 114 sind die Federelemente 36, 136 der Kontakteinrichtung 30, 130 derart ausgebildet, dass sich die Kontaktplatte 34, 134 bei Normaldruck unterhalb der geplanten Kontaktstelle der Fahrzeugkarosserie 12 befindet. Wird nun die Vakuumkammer 14, 114 evakuiert, so längen sie Federelemente 36, 136 und dem Einfluss des verminderten Drucks, wodurch sich die Kontaktplatte 34, 134 nach oben bewegt, bis sie die Fahrzeugkarosserie 12 berührt und der Kontakt zu Hochfrequenzquelle 32, 132 hergestellt ist.Instead of the plastic material, an electrically conductive material can also be used. These influence the electric field, which is formed between the vehicle body 12 and the inner jacket surface 42 of the chamber housing 16 serving as the counter electrode when the radio-frequency source 32 is active. The field conditions and thereby the plasma to be formed in the interior 22 of the vacuum chamber 14 can be controlled via the electrically conductive filling elements. In a variant of the vacuum chambers 14 or 114, not specifically shown here, the spring elements 36, 136 of the contact device 30, 130 are designed such that the contact plate 34, 134 is at normal pressure below the planned contact point of the vehicle body 12. Now, when the vacuum chamber 14, 114 is evacuated, so they lengthen spring elements 36, 136 and the influence of the reduced pressure, whereby the contact plate 34, 134 moves upward until it touches the vehicle body 12 and the contact to high frequency source 32, 132 is made ,
Bei einer weiteren hier nicht gezeigten Abwandlung umfasst die Anlage weitere wie die Vakuumkammer 14 bzw. 114 ausge- bildete Vakuumkammern, deren Innenräume über Fluidleitungen miteinander verbunden sind, in denen Sperrventile angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, eine erste Vakuumkammer, in der eine Oberflächenbehandlung abgeschlossen ist, mit der Normalatmosphäre einer damit verbundenen zweiten Va- kuumkammer, welche noch nicht evakuiert ist, zu belüften. Dadurch entsteht in der zweiten Kammer eine Atmosphäre bei vermindertem Druck, so dass zur der Erzeugung des dort für die Oberflächenbehandlung benötigten Vakuums weniger Energie aufgewendet werden muss. Nachdem die Oberflächenbehandlung in der zweiten Vakuumkammer abgeschlossen ist, kann diese mit der Normalatmosphäre aus der ersten oder einer dritten Vakuumkammer belüftet werden, wodurch dort ein verminderter Druck entsteht, usw. In a further modification, not shown here, the plant comprises further vacuum chambers 14 and 114, for example, the chambers of which are interconnected via fluid lines in which shut-off valves are arranged. In this way, it is possible to aerate a first vacuum chamber in which a surface treatment is completed with the normal atmosphere of a second vacuum chamber connected thereto which has not yet been evacuated. This creates an atmosphere at reduced pressure in the second chamber, so that less energy has to be expended for the generation of the vacuum required there for the surface treatment. After the surface treatment in the second vacuum chamber is completed, it can be aerated with the normal atmosphere from the first or a third vacuum chamber, causing a reduced pressure there, etc.

Claims

Patentansprüche claims
1. Anlage zur Behandlung, insbesondere zum Trocknen, von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mit1. plant for the treatment, in particular for drying of objects, in particular of vehicle bodies, with
a) wenigstens einer evakuierbaren Behandlungskammer (14; 114) mit einem durch ein Kammertor (46; 146) verschließbaren Zugang (18, 20; 118, 120);a) at least one evacuable treatment chamber (14, 114) with a through a chamber door (46, 146) closable access (18, 20, 118, 120);
b) einem Fördersystem (68), mittels welchem der Gegenstand (12) durch die Anlage förderbar ist;b) a conveyor system (68), by means of which the object (12) can be conveyed through the system;
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
c) der Gegenstand (12) mittels einer Übergabeeinrichtung (70, 78, 80; 82) derart von dem Fördersystem (68) an diec) the article (12) by means of a transfer device (70, 78, 80, 82) from the conveyor system (68) to the
Behandlungskammer (14; 114) übergebbar ist, dass der Gegenstand (12) abgesondert von dem FörderSystem (68) im Innenraum (22; 122) der Behandlungskammer (14; 114) positioniert ist.Transferable chamber (14, 114) is that the object (12) is positioned separately from the delivery system (68) in the interior (22; 122) of the treatment chamber (14; 114).
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördersystem (68) eine Befestigungsstruktur (24), insbesondere einen Skid (24), für den Gegenstand (12) um- fasst, welcher zusammen mit dem Gegenstand (12) durch die Übergabeeinrichtung (70, 78, 80; 82) an die Behandlungskammer (14; 114) übergebbar ist.2. Installation according to claim 1, characterized in that the conveyor system (68) comprises a fastening structure (24), in particular a Skid (24) for the object (12), which together with the object (12) by the transfer device (70, 78, 80, 82) can be transferred to the treatment chamber (14, 114).
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeeinrichtung (70, 78, 80) einen motorisch antreibbaren Übergabewagen (70) umfasst, welcher durch den Zugang (18, 20; 118, 120) der Behandlungskammer (14; 114) in dieselbe hinein und aus derselben heraus fahrbar ist. 3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the transfer device (70, 78, 80) comprises a motor-driven transfer trolley (70), which through the access (18, 20, 118, 120) of the treatment chamber (14; ) into and out of the same is mobile.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergabewagen (70) eine Hub-/Senkeinrichtung (78) umfasst, mittels welcher der Gegenstand (12) auf dem Überga- bewagen (70) angehoben oder abgesenkt werden kann.4. Installation according to claim 3, characterized in that the transfer trolley (70) comprises a lifting / lowering device (78), by means of which the object (12) on the transfer conveyor (70) can be raised or lowered.
5. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabeeinrichtung (82) einen stationären oder verfahrbaren mehrachsigen Roboter (82) mit einem Robo- terarm (84) umfasst, an dessen Ende der Gegenstand (12) lösbar befestigbar ist.5. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the transfer device (82) comprises a stationary or movable multi-axis robot (82) with a robot arm (84), at the end of the object (12) is releasably attachable.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (14; 114) eine Toreinrichtung (48; 148) umfasst, mittels welcher das Kammertor (46; 146) in einer Richtung senkrecht zur Achse (18a; 118a) des Zugangs (18, 20; 118, 120) bewegt werden kann.6. Installation according to one of claims 1 to 5, characterized in that the treatment chamber (14; 114) comprises a gate device (48; 148), by means of which the chamber door (46; 146) in a direction perpendicular to the axis (18a, 118a ) of the access (18, 20, 118, 120) can be moved.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammertor (46, 146) außerdem in Richtung der Längsachse (18a; 118a) des Zugangs (18, 20; 118, 120) bewegbar ist.7. Installation according to claim 6, characterized in that the chamber door (46, 146) also in the direction of the longitudinal axis (18a, 118a) of the access (18, 20, 118, 120) is movable.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Behandlungskammer (114) eine8. Installation according to one of claims 1 to 7, character- ized in that the treatment chamber (114) a
Einrichtung (188) umfasst, mittels welcher das Volumen des Innenraums (122) der Behandlungskammer (114) veränderbar ist.Means (188) comprises, by means of which the volume of the inner space (122) of the treatment chamber (114) is variable.
9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das die Einrichtung (188) zur Volumenänderung wenigstens einen bewegbaren Stempel (190) umfasst, welcher unterschiedlich weit in den Innenraum (122) der Behandlungskammer (114) ragen kann. 9. Plant according to claim 8, characterized in that the means (188) for volume change at least one movable punch (190) which can protrude differently far into the interior (122) of the treatment chamber (114).
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Richtung des zu behandelnden Gegenstands (12) weisende Außenfläche (192) des Stempels (190) an die Außenkontur des zu behandelnden Gegenstandes (12) angepasst ist. 10. Installation according to claim 9, characterized in that in the direction of the object to be treated (12) facing outer surface (192) of the punch (190) is adapted to the outer contour of the object to be treated (12).
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