WO2010089143A1 - Vorrichtung zum bearbeiten von werkstücken - Google Patents

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WO2010089143A1
WO2010089143A1 PCT/EP2010/000760 EP2010000760W WO2010089143A1 WO 2010089143 A1 WO2010089143 A1 WO 2010089143A1 EP 2010000760 W EP2010000760 W EP 2010000760W WO 2010089143 A1 WO2010089143 A1 WO 2010089143A1
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WO
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processing
processing means
axes
spindle
workpiece
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PCT/EP2010/000760
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French (fr)
Inventor
Michael Pytkowjat
Original Assignee
Pflüger Präzision GmbH
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Publication date
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    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60S3/04—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles for exteriors of land vehicles
    • B60S3/06—Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles for exteriors of land vehicles with rotary bodies contacting the vehicle
    • A—HUMAN NECESSITIES
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Definitions

  • the invention relates to a device for processing, in particular for cleaning, grinding, polishing and activating, workpieces according to the preamble of claim 1.
  • This car washes cleaning system comprises a cleaning device consisting of a support means, a control arranged in the support means, a swing-out of the support means, controlled by the control linkage and a on the Rod end rotatably mounted, operated by an electric motor brush consists.
  • the sole brush is controlled so that all sides of the car are cleaned successively.
  • the control of this brush is also complicated, and the cleaning process requires a long working time.
  • a cleaning device for bodies in particular vehicle bodies, which has a protective hood which surrounds the body during the cleaning process and which has at least one directed against the body air nozzle and at least one suction device.
  • a plurality of air nozzles and a plurality of suction devices may be provided, wherein these suction devices are adaptable to the contour of the body at its edge facing the body and adjustable with respect to the body.
  • An ionizing device is also provided for ionizing dust particles. However, it is not intended to change the setting of the suction devices during the operation of the cleaning device.
  • a washing brush which is vertically aligned relative to a vehicle and rotatably mounted via an axle assembly rotatably mounted on a frame of a car wash, wherein the axle assembly has at least two axle elements, on each of which a washing brush section supporting brush tube member is rotatably mounted coaxially and wherein the individual axle elements are at an angle to each other can be adjusted to adapt the washing brush to the cross section of a motor vehicle.
  • the lower axle in the position of the washing brush is angled laterally next to the vehicle in the direction of the vehicle to clean the retracted, lower body portion.
  • three axle elements can be provided with brush sections, wherein these axle elements can be rotated about the vertical axis in the course of the washing process from a position in front of the vehicle to a position behind the vehicle by 180 ° such that the lower axle element is always in Direction to the vehicle angled runs.
  • the axle elements are aligned one behind the other in the axial direction in a plane.
  • the present invention has set itself the task of further simplifying the control in a device referred to in the preamble of claim 1 and to enable a thorough processing, in particular cleaning, grinding, polishing or activation.
  • the processing especially the brush control and cleaning, can be easily adapted to different car or workpiece types.
  • the adaptation to the different contours is not even preset but can be adjusted simultaneously to the contour during the machining process.
  • the present invention is particularly advantageous in the surface treatment of Rohka- carcasses in the car body construction, in the wind turbine blade machining or machining of other workpieces.
  • the body shells z. B. through several processing stages, such as grinding, degreasing, electroplating and painting, between which the car body must be cleaned in each case.
  • the same rolls can be used instead of different rolls as processing means.
  • the device according to the invention can also be used for grinding or for other machining operations themselves.
  • the speeds of the drives can be individually controlled.
  • the linkage is designed so that the vertical inclination of the axes is adjustable so that the processing means are adapted to the outer shape of the workpiece.
  • the axes are aligned transversely to the working movement direction of the processing equipment.
  • the axes are vertically adjustable by means of the control device controlled drives via the linkage.
  • the adjustment of the individual processing devices to the contour of the workpiece by means of a shaft having sections with different slopes can thus be made continuously and also during the machining process.
  • An expedient, further embodiment of the invention relates to a device with a plurality of articulated axes (14-18) and is characterized in that the support means has the form of a bracket extending over all axes, the control device (s) and one or more Spindle drives are variably mounted on the bracket, the spindle drive is provided on both sides with one or more consecutive or inter-running spindles, the respective outer spindle is rotatably mounted on the associated strap end, on each spindle a spindle nut is provided and the spindle nuts outboard with the outer ends of the end axes and the next inner are hingedly connected to the inner ends of the end axes.
  • the adaptation of the machining means to the workpiece takes place via a shaft, which sections are provided with has different gradients.
  • the adjustment can thus be made continuously and continuously during the machining process.
  • each axis is provided with a bow-shaped, extending to the support device and not obstructing the rollers cover.
  • an ionizing bar extending over the processing device modules is provided in front of the brush opening of the supply air duct.
  • the supply air ionized by it prevents the adhesion of dirt particles to the workpiece.
  • multi-sided exhaust air and supply air ducts and the ionizing rods are therefore used on several sides accordingly. This keeps the processing parameters constantly constant. It is possible not to activate the ionization on the left, right, both sides or both sides.
  • the ionizing bars can be integrated on the individual sides in order to achieve an optimal, constant effect.
  • the device has a total coverage.
  • the direction of rotation of the roller drives is reversible. Therefore, the device has no empty travel and does not have to be turned over to start a new operation. Furthermore, the speed can be set freely selectable. When reversing the direction of rotation of the roller drives all other processes, such as supply air, exhaust air, ionization, etc., are reversed.
  • an automatic monitoring device for monitoring the roller wear is provided with automatic correction of the distance to the workpiece to be machined.
  • a collision monitor is provided to prevent a collision with the workpiece or with other obstacles.
  • a brush pressure and distance monitoring device for the workpiece is provided.
  • the monitoring takes place by means of laser scanning.
  • the monitoring device performs a continuous correction during the machining process.
  • FIG. 1 is a perspective view of an apparatus for cleaning car bodies with five at least partially adjustable axes for five cleaning devices according to the invention
  • FIG. 2 shows a side view of the device of FIG. 1 with displaced axes
  • FIG. 3 is a first perspective partial view of the device of FIG. 2 obliquely from the front
  • FIG. 4 is a second perspective partial view of the device of FIG. 2 obliquely from behind
  • FIG. 5 is a third partial side perspective view of the device of FIG. 2,
  • FIG. 6 is a perspective view of the device of FIG. 1 with a suction and a supply air duct
  • Fig. 7 is a perspective view of the apparatus of Fig. 1 with a
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the device of FIG. 6, FIG.
  • FIG. 9 is a perspective view of an alternative embodiment of a device for cleaning car bodies with three at least partially wise adjustable axes for three processing device modules according to the invention.
  • FIG. 9 is an end view of the device of FIG. 9,
  • FIG. 11 is a side view of the device of FIG. 9 with adjusted left module
  • FIG. 12 is a perspective view of the device of FIG. 11,
  • FIG. 13 is a rear view of the device of FIG. 11,
  • FIG. 14 is a side view of the device of FIG. 9,
  • Fig. 15 is an enlarged partial view of FIG. 14 from the rear and
  • Fig. 16 rollers designed as half shells.
  • the device in Fig. 1 comprises a support means substantially in the form of a U-shaped bracket 1 with angled bracket ends 2, 3.
  • a support housing 4 for an electric motor 5 and an associated, not shown control device is mounted inside.
  • From the electric motor 5 go to both sides of the motor in each case two nested spindles 6, 7 and 8, 9, of which the spindle 7 is rotatably mounted on the strap end 2 and the spindle 9 at the strap end 3.
  • On each spindle 6-9 runs a spindle nut, on the spindle 6, a spindle nut 10, on the spindle 7, a spindle nut 11, on the spindle 8, a spindle nut 12 and on the spindle 9, a spindle nut 13.
  • axes 14-18 arranged in the axial longitudinal direction one behind the other in a plane.
  • the outer end side of the end axis 14 is connected in an articulated manner to the spindle nut 11 by means of a pair of rods 19, 20.
  • the inner end side of the end axis 14 is over a corresponding ing rod pair (21), 22 pivotally connected to the spindle nut 10.
  • an analog arrangement is provided, namely the outer end side of the end axis 18 by means of a pair of rods (23), 24 with the spindle nut 13 and the inner end side of the end axis 18 via a corresponding rod pair (25), 26 with the spindle nut 12 articulated connected.
  • a brush roller On the axes 14-18, not shown, electrically driven brush rollers rotate. Such a brush roller is shown in section in Fig. 8. This brush roller preferably carries nylon brushes 26.
  • the electric motor 5 is controlled by the control device autotype-dependent in such a way that by adjusting the spindle nuts 10-13, the vertical inclination of the axes 14, 15 and 17, 18 set so that the brush rollers to the Exterior shape, for example, the car body adapts.
  • the respective end faces of the axes 14, 15 and 17, 18 can be moved from the straight normal position down or up.
  • the angle of inclination is greater than zero.
  • the drive for each brush roller itself is integrated in this.
  • FIGS 2-5 show such a displacement of the axes 14, 15 downwards. From these figures, the nesting of the spindles 6, 7 and 8, 9 can be seen more clearly. Further, U-shaped covers 27-31 are shown for each axle with their roller bust, which are each attached to respective pairs of rods. These covers prevent debris from being thrown from the surface of the car body into the spindle drive. It is clearly a modular structure recognizable, which belong to a module, for example, the axis 14 and the cover 27.
  • FIG. 5 shows a suction channel 34, which is arranged on the one longitudinal side of the device, and an inlet air channel 35, which is arranged on the other side of the device.
  • Opening of the suction channel 34 takes the brushing by 26 of the left-handed
  • Brush roller 25 brushed dirt on and diverts them in a manner not shown in a container. This suction is supported by the compressed air of the supply air duct 35, whose opening is also just above the body surface. To ionize the compressed air is before the
  • Zu Kunststoffkanalötechnischetician a lonisierstab 36 is provided.
  • the ionized air neutralises the static charge of the dirt particles and thus prevents the adhesion to the
  • Body surface is scratched. Furthermore, an intensive cleaning is possible.
  • FIGS. 9 to 15 show an alternative embodiment of a device according to the invention.
  • this device has three processing device modules 38-40, which are each provided with a processing means, such as the processing means 41.
  • These processing means may be, for example, brush rollers for cleaning or grinding rollers for grinding.
  • the control of the modules 38-40 can be carried out as in the first embodiment of the device described in FIGS. 1-8.
  • the outer ends of the modules 38 and 40 are vertically pivotable downwardly while the middle module 39 is rigid.
  • the following explanation refers to the module 38; the other modules 39, 40 are constructed the same or similar.
  • Each processing means 41 carries therein an electric motor which is supported by two engine brackets, such as the engine bracket 42.
  • a suction channel such as the suction channels 44, 45, connected to the mounting plate 43.
  • the suction channels taper upwards to a suction nozzle, such as the suction nozzle 46.
  • a Sammelhutze 47 is arranged, the attachment to a mobile HaI- sion is not shown.
  • the Sammelhutze 47 has the task to collect from the individual suction channels, such as 44, 45, originating particles and dissipate in a manner not shown. With the Sammelhutze 47 a holder 48 is connected, which holds a control computer, not shown.
  • Fig. 10 shows the described structure of a front side.
  • the exhaust ports, such as 46, 46 ' are opposed by nozzle ports, such as 49, 49 ' , which receive the particles from the exhaust ducts and the hood environment.
  • nozzle ports such as 49, 49 '
  • abutment 51 for a rotary lever 52 is mounted on the mounting plate 43.
  • an ionizing rod 53 is arranged in the longitudinal direction of the device.
  • an ionizing rod 53 ' is arranged in the longitudinal direction of the device.
  • ionizing rods can be fastened to the associated suction channels, and the ionizing rods associated with the modules 38, 40 are also pivoted. Due to the two-sided arrangement of suction channels and lonisierstäben a reverse operation of the electric motors of the processing means can be provided. As a result, the device does not need to be turned by 180 ° in the machining operations.
  • FIGS. 11-13 the alternative device is shown again with the left module 38 folded down.
  • the right module 40 could also be folded down.
  • Fig. 14 the alternative device is shown again from the side.
  • the drive motor 5 and the bearing caps 50, 50 ' are stabilized by means of support plates 54, 55 on the collecting sleeve 47.
  • This figure also shows how the exhaust ports, such as 46, and the nozzle ports, such as 49, are opposed to the individual modules 38-40.
  • Fig. 15 it is shown that the support plates, such as 54, are provided with recesses 56 in order to save material and weight. Between the mounting plate 43 and the processing means 41 is a free space 57. With 45 'is the next suction referred to.
  • a divided processing roller is shown.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Reinigen, Schleifen, Polieren oder Aktivieren von Werkstücken, insbesondere Autokarosserien oder Windkraftflügel, mit einer Trageinrichtung (1, 47), die mindestens eine Bearbeitungseinrichtung (25) mit Bearbeitungsmitteln (26, 41) trägt, wobei die Bearbeitungseinrichtung mit einer Steuereinrichtung zusammenarbeitet. Die Bearbeitungseinrichtung (25) weist mindestens zwei in Serie angeordnete Module mit Bearbeitungsmitteln (26, 41), vorzugsweise als Walzen ausgebildeten Bearbeitungsmitteln, auf, die sich während des Vorrichtungsbetriebs der Außenkontur des Werkstücks anpassen und mit dieser in Wirkverbindung stehen.

Description

Vorrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere zum Reinigen, Schleifen, Polieren und Aktivieren, von Werkstücken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Herkömmliche Reinigungsanlagen für Autos, Windkraftflügel, Werkstücke usw., bei denen sich das zu reinigende Objekt fortlaufend durch die Anlage hindurch bewegt, erfordern zum Reinigen des Objektes eine Anzahl von sich mit dem Objekt bewegbaren Drehbürsten auf jeder Objektseite und komplizierte Steuereinrichtungen, so dass die Konstruktion, Bedienung und Wartung derartiger Anlagen kostspielig ist.
Es sind z. B. auch Autoreinigungsanlagen bekannt, die zum Reinigen von Fahrzeugen dienen und einfacher aufgebaut sind. Eine derartige Autoreinigungsanlage ist beispielsweise in der DE-OS 1 630 042 beschrieben. Diese Autoreinigungsanlage umfasst eine Reinigungseinrichtung, die aus einer Trageinrichtung, einer in der Trageinrichtung angeordneten Steuerung, einem aus der Trageinrichtung ausschwenkbaren, durch die Steuerung gesteuerten Gestänge und einer am Gestängeende drehbar befestigten, mittels eines Elektromotors betriebenen Bürste besteht. Die einzige Bürste wird derart gesteuert, dass nacheinander alle Wagenseiten gereinigt werden. Die Steuerung dieser Bürste ist jedoch ebenfalls kompliziert, und der Reinigungsvorgang erfordert eine lange Arbeitszeit.
Durch die DE 41 40 673 A1 ist eine Reinigungseinrichtung für Karosserien, insbesondere Fahrzeugkarosserien, bekannt, die eine Schutzhaube aufweist, die die Karosserie während des Reinigungsprozesses umgibt und die mindestens eine gegen die Karosserie gerichtete Luftdüse und mindestens eine Saugeinrichtung aufweist. Bei einer Ausführung der Reinigungseinrichtung können mehrere Luftdüsen und mehrere Saugeinrichtungen vorgesehen sein, wobei diese Saugeinrichtungen an ihrem der Karosserie zugewandten Rand an die Umrissform der Karosserie anpassbar und in Bezug auf die Karosserie einstellbar sind. Es ist auch eine lonisiereinrich- tung zur Ionisierung von Staubpartikel vorgesehen. An eine veränderte Einstellung der Saugeinrichtungen während des Betriebs der Reinigungseinrichtung ist jedoch nicht gedacht.
Durch die DE 196 20 684 A1 ist eine Waschbürste bekannt, die vertikal ausgerichtet, relativ zu einem Fahrzeug verschiebbar und über eine Achsanordnung drehbar an einem Rahmen einer Autowaschanlage gelagert ist, wobei die Achsanordnung min- destens zwei Achselemente aufweist, auf denen jeweils ein einen Waschbürstenabschnitt tragenden Bürstenrohrelement koaxial drehbar gelagert ist und wobei die einzelnen Achselemente in einem Winkel zueinander anstellbar sind, um die Waschbürste an den Querschnitt eines Kraftfahrzeugs anzupassen. Dabei ist das untere Achselement in der Lage der Waschbürste seitlich neben dem Fahrzeug in Richtung auf das Fahrzeug angewinkelt, um den eingezogenen, unteren Karosserieabschnitt zu reinigen. Bei einer Ausführung der Waschbürste können drei Achselemente mit Bürstenabschnitten vorgesehen sein, wobei diese Achselemente um die vertikale Achse im Laufe des Waschvorgangs von einer Position vor dem Fahrzeug bis zu einer Position hinter dem Fahrzeug um 180° derart verdrehbar ist, dass das untere Achselement stets in Richtung auf das Fahrzeug angewinkelt verläuft. Dabei sind die Achselemente in Achslängsrichtung hintereinander in einer Ebene ausgerichtet.
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art die Steuerung weiter zu vereinfachen und eine gründliche Bearbeitung, insbesondere Reinigung, Schleifen, Polieren oder Aktivieren, zu ermöglichen. Dabei soll die Bearbeitung, insbesondere die Bürstensteuerung und Reinigung, sich leicht an verschiedene Auto- bzw. Werkstücktypen anpassen lassen. Die Anpassung an die unterschiedlichen Konturen wird nicht einmal voreingestellt sondern kann während dem Bearbeitungsvorgang simultan an die Kontur angepasst werden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung ist besonders bei der Oberflächenbearbeitung von Rohka- rossen im Autokarosseriebau, bei der Windkraftflügelbearbeitung oder Bearbeitung von anderen Werkstücken vorteilhaft. Die Rohkarossen z. B. durchwandern mehrere Bearbeitungsstufen, beispielsweise das Schleifen, Entfetten, Galvanisieren und Lackieren, zwischen denen die Autokarosserie jeweils gereinigt werden muss. Ferner ist von Vorteil, dass für alle Autotypen die gleichen Walzen anstatt verschiedene Walzen als Bearbeitungsmittel verwendet werden können. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann aber auch zum Schleifen oder für sonstige Bearbeitungsvorgänge selbst verwendet werden. Ferner ist es möglich, mindestens zwei solche Vorrichtungen gemäß der Erfindung hintereinander einzusetzen, von denen die eine beispielsweise das Schleifen und die andere das Reinigen übernimmt. Die Drehzahlen der Antriebe können einzeln regelbar sein.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Gemäß einer weiteren, einfachen Ausbildung der Erfindung ist das Gestänge so ausgeführt, dass die vertikale Neigung der Achsen so einstellbar ist, dass die Bearbeitungseinrichtungen an die Außenform des Werkstücks angepasst werden.
Gemäß einer weiteren, einfachen Ausbildung der Erfindung sind die Achsen quer zur Arbeitsbewegungsrichtung der Bearbeitungseinrichtungen ausgerichtet.
Gemäß einer weiteren, einfachen Ausbildung der Erfindung sind die Achsen mittels durch die Steuereinrichtung gesteuerter Antriebe über das Gestänge vertikal einstellbar.
Gemäß einer weiteren, alternativen Ausbildung der Erfindung erfolgt die Anpassung der einzelnen Bearbeitungseinrichtungen an die Kontur des Werkstücks mittels einer Welle, die Abschnitte mit verschiedenen Steigungen aufweist. Die Anpassung kann damit stufenlos und auch während des Bearbeitungsvorgangs vorgenommen wer- den.
Eine zweckmäßige, weitere Ausbildung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit mehreren gelenkig miteinander verbundenen Achsen (14-18) und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinrichtung die Form eines Bügels aufweist, der sich über alle Achsen erstreckt, die Steuereinrichtung/en und ein oder mehrere Spindelantriebe variabel am Bügel befestigt sind, der Spindelantrieb zu beiden Seiten mit jeweils einer oder mehrere ineinander oder hintereinander laufenden Spindeln versehen ist, wobei die jeweils außen liegende Spindel am zugeordneten Bügelende drehbar gelagert ist, auf jeder Spindel eine Spindelmutter vorgesehen ist und von den Spindelmuttern die außenliegenden mit den außenliegenden Enden der Endachsen und die nächstinnenliegenden mit den innenliegenden Enden der Endachsen gelenkig verbunden sind.
Gemäß einer weiteren, alternativen Ausbildung der Erfindung erfolgt die Anpassung der Bearbeitungsmittel an das Werkstück über eine Welle, die Abschnitte mit ver- schiedenen Steigungen aufweist. Die Anpassung kann somit stufenlos und auch kontinuierlich während des Bearbeitungsvorgangs erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften, weiteren Ausbildung der Erfindung ist jede Achse mit einer bügeiförmigen, sich zur Trageinrichtung erstreckenden und die Walzen nicht behindernden Abdeckung versehen.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist auf der einen oder mehreren Seiten der Trageinrichtung ein sich über die Bearbeitungseinrichtungsmodule erstreckender Absaugkanal zur Aufnahme von sich durch die Drehbewegung der Bearbeitungsmittel aufwärts bewegenden Schmutzteilchen vorgesehen. Dadurch wird bei einer Reinigungsvorrichtung ein Zerkratzen der Karosserieoberfläche verhindert und die Bearbeitungsparameter bleiben ständig konstant. Dabei ist es möglich, die Absaugung links, rechts, beidseitig oder beidseitig nicht zu aktivieren.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist auf der anderen Seite der Trageinrichtung ein sich über die Bearbeitungseinrichtungsmodule erstreckender Zuluftkanal zur Unterstützung der Schmutzteilchenaufnahme durch den Absaugkanal vorgesehen. Bei Ausführung mit mehrseitigen Absaugkanälen ist auch ein Zuluftkanal auf der Gegenseite vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vor der Bürstenöffnung des Zuluftkanals ein sich über die Bearbeitungseinrichtungsmodule erstreckender lonisier- stab vorgesehen. Die durch ihn ionisierte Zuluft verhindert das Anhaften von Schmutzteilchen am Werkstück. Bei mehrseitigen Abluft- und Zuluftkanälen werden auch die lonisierstäbe dementsprechend mehrseitig verwendet. Dadurch bleiben die Bearbeitungsparameter ständig konstant. Dabei ist es möglich, die Ionisierung links, rechts, beidseitig oder beidseitig nicht zu aktivieren. Ferner können die lonisierstäbe an den einzelnen Seiten integriert sein, um eine optimale, konstante Wirkung zu erzielen. Gemäß einer zweckmäßigen, weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Gesamtabdeckung auf.
Gemäß einer weiteren, wichtigen Ausbildung der Erfindung ist die Drehrichtung der Walzenantriebe umkehrbar. Daher hat die Vorrichtung keine Leerfahrt und muss nicht gewendet werden, um einen neuen Arbeitsvorgang zu beginnen. Ferner kann die Drehzahl frei wählbar eingestellt werden. Bei der Umkehrung der Drehrichtung der Walzenantriebe werden auch sämtliche anderen Prozesse, wie Zuluft, Abluft, Ionisierung usw., umgekehrt.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist eine automatische Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Walzenverschleißes mit automatischer Korrektur des Abstands zum zu bearbeitenden Werkstück vorgesehen.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist eine Kollisionsü- ber-wachungseinrichtung zum Verhindern einer Kollision mit dem Werkstück oder mit anderen Hindernissen vorgesehen.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist eine Bürstenan- pressdruck- und Abstandsüberwachungseinrichtung für das Werkstück vorgesehen.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung erfolgt die Überwachung mittels Laserabtastung.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung nimmt die Überwa- chungseinrichtung eine kontinuierliche Korrektur während des Bearbeitungsvorgangs vor.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind sämtliche Prozesse, wie Zu- und Abluft sowie die Ionisierung, mit Umkehrung der Walzendrehrich- tung umschaltbar. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Bearbeitungsmittel als Walzen und als Halbschalen ausgeführt. Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Reinigen von Autokarosserien mit fünf mindestens teilweise verstellbaren Achsen für fünf Reinigungseinrichtungen gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1 mit verstellten Achsen,
Fig. 3 eine erste perspektivische Teilansicht der Vorrichtung der Fig. 2 von schräg vorn,
Fig. 4 eine zweite perspektivische Teilansicht der Vorrichtung der Fig. 2 von schräg hinten,
Fig. 5 eine dritte seitliche, perspektivische Teilansicht der Vorrichtung der Fig. 2,
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung der Fig. 1 mit einem Absaugkanal und einem Zuluftkanal,
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung der Fig. 1 mit einer
Gesamtabdeckung,
Fig. 8 einen Schnitt in Querrichtung der Vorrichtung der Fig. 6,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführung einer Vorrichtung zum Reinigen von Autokarosserien mit drei mindestens teil- weise verstellbaren Achsen für drei Bearbeitungseinrichtungsmodule gemäß der Erfindung,
Fig. 10 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig. 9,
Fig. 11 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 9 mit verstelltem linken Modul,
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung nach Fig. 11 ,
Fig. 13 eine Rückansicht der Vorrichtung nach Fig. 11 ,
Fig. 14 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 9,
Fig. 15 eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 14 von hinten und
Fig. 16 Walzen als Halbschalen ausgeführt.
Die Vorrichtung in Fig. 1 weist eine Trageinrichtung im Wesentlichen in Form eines U-förmigen Bügels 1 mit abgewinkelten Bügelenden 2, 3 auf. In der Mitte des Bügels 1 ist innen ein Traggehäuse 4 für einen Elektromotor 5 und eine zugehörige, nicht gezeigte Steuereinrichtung befestigt. Vom Elektromotor 5 gehen zu beiden Motorseiten jeweils zwei ineinander liegende Spindeln 6, 7 bzw. 8, 9 aus, von denen die Spindel 7 am Bügelende 2 und die Spindel 9 am Bügelende 3 drehbar gelagert ist. Auf jeder Spindel 6-9 läuft eine Spindelmutter, und zwar auf der Spindel 6 eine Spindelmutter 10, auf der Spindel 7 eine Spindelmutter 11 , auf der Spindel 8 eine Spindelmutter 12 und auf der Spindel 9 eine Spindelmutter 13. Unterhalb des Bügels sind fünf gelenkig miteinander verbundene Achsen 14-18 in Achslängsrichtung hintereinander in einer Ebene angeordnet. Die Außenstirnseite der Endachse 14 ist dabei mittels eines Stangenpaars 19, 20 mit der Spindelmutter 11 gelenkig verbun- den. In gleicher Weise ist die Innenstirnseite der Endachse 14 über ein entspre- chendes Stangenpaar (21), 22 mit der Spindelmutter 10 gelenkig verbunden. Auf der anderen Motorseite ist eine analoge Anordnung vorgesehen, und zwar ist die Außenstirnseite der Endachse 18 mittels eines Stangenpaars (23), 24 mit der Spindelmutter 13 und die Innenstirnseite der Endachse 18 über ein entsprechendes Stangenpaar (25), 26 mit der Spindelmutter 12 gelenkig verbunden.
Auf den Achsen 14-18 drehen sich nicht dargestellte, elektrisch angetriebene Bürstenwalzen. Eine derartige Bürstenwalze ist im Schnitt in Fig. 8 gezeigt. Diese Bürstenwalze trägt vorzugsweise Nylonbürsten 26. Der Elektromotor 5 wird von der Steuereinrichtung autotypabhängig derart gesteuert, dass sich durch Verschiebung der Spindelmuttern 10-13 die vertikale Neigung der Achsen 14, 15 bzw. 17, 18 so einstellen lässt, dass sich deren Bürstenwalzen an die Außenform beispielsweise der Autokarosserie anpasst. Dabei können die betreffenden Stirnseiten der Achsen 14, 15 bzw. 17, 18 aus der geraden Normallage nach unten oder oben verschoben werden. Der Neigungswinkel ist größer als Null. Der Antrieb für jede Bürstenwalze selbst ist in dieser integriert.
Die Figuren 2-5 zeigen eine derartige Verschiebung der Achsen 14, 15 nach unten. Aus diesen Figuren ist auch das Ineinanderliegen der Spindeln 6, 7 bzw. 8, 9 deutlicher zu entnehmen. Ferner sind U-förmige Abdeckungen 27-31 für jede Achse mit deren Walzenbüste gezeigt, die jeweils an zugehörigen Stangenpaaren befestigt sind. Diese Abdeckungen verhindern, dass Schmutzteilchen von der Oberfläche der Autokarosserie in den Spindelantrieb geschleudert werden. Es ist deutlich ein Modulaufbau erkennbar, wobei zu einem Modul beispielsweise die Achse 14 und die Abdeckung 27 gehören.
In Fig. 5 ist das Traggehäuse 4 für den Elektromotor 5 weggelassen worden, so dass dieser besser zu erkennen ist. Aus dieser Fig. 5 ist auch zu entnehmen, dass zwischen dem Motor und den Spindeln 6, 7 ein Entkopplungs- bzw. Zukopplungs- element 32 und zwischen dem Antrieb und den Spindeln 8, 9 ein Entkopplungs- bzw. Zukopplungselement 33 zwischengeschaltet ist. In Fig. 6 sind ferner ein Absaugkanal 34, der auf der einen Längsseite der Vorrichtung angeordnet ist, und ein Zuluftkanal 35 gezeigt, der auf der anderen Seite der Vorrichtung angeordnet ist.
Diese Kanäle 34, 35 gehen auch aus der Fig. 8 hervor und sind an die Bürstenwalzenform angepasst. Die knapp über der Karosserieoberfläche liegende
Öffnung des Absaugkanals 34 nimmt die durch Bürsten 26 der sich linksdrehenden
Bürstenwalze 25 abgebürsteten Schmutzteilchen auf und leitet diese in nicht dargestellter Weise in einen Behälter ab. Unterstützt wird dieses Absaugen durch die Druckluft des Zuluftkanals 35, dessen Öffnung ebenfalls knapp über der Karosserieoberfläche liegt. Zur Ionisierung der Druckluft ist vor der
Zuluftkanalöffnung ein lonisierstab 36 vorgesehen. Die ionisierte Luft neutralisiert die statische Aufladung der Schmutzteilchen und verhindert somit die Anhaftung an das
Werkstück. Durch alle diese Maßnahmen wird verhindert, dass die
Karosserieoberfläche zerkratzt wird. Ferner wird eine intensive Reinigung ermöglicht.
Aus der Fig. 7 ist noch zu entnehmen, dass die Vorrichtung eine Gesamtabdeckung 37 aufweist.
In den Figuren 9 bis 15 ist eine alternative Ausführung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Diese Vorrichtung weist nach Fig. 9 drei Bearbeitungseinrich- tungsmodule 38-40 auf, die mit jeweils einem Bearbeitungsmittel, wie dem Bearbeitungsmittel 41 , versehen sind. Diese Bearbeitungsmittel können beispielsweise Bürstenwalzen für das Reinigen oder Schleifwalzen für das Schleifen sein. Die Steuerung der Module 38-40 kann wie bei der in den Figuren 1-8 beschriebenen ersten Ausführung der Vorrichtung erfolgen. Bei dieser alternativen Ausführung sind die äußeren Enden der Module 38 und 40 vertikal nach unten schwenkbar, während das mittlere Modul 39 starr ist. Die folgende Erläuterung bezieht sich auf das Modul 38; die anderen Module 39, 40 sind ebenso oder ähnlich aufgebaut. Jedes Bearbeitungsmittel 41 trägt in sich einen Elektromotor, der von zwei Motorbügeln, wie dem Motorbügel 42, getragen wird. Diese Motorbügel sind durch eine horizontal angeordnete Aufbauplatte 43 miteinander verbunden. Vor und hinter jedem Bearbeitungsmittel, wie 41 , ist jeweils ein Absaugkanal, wie die Absaugkanäle 44, 45, mit der Aufbauplatte 43 verbunden. Die Absaugkanäle verjüngen sich nach oben zu einem Absaugstutzen, wie dem Absaugstutzen 46. Über den Aufbauplatten, wie 43, ist eine Sammelhutze 47 angeordnet, deren Befestigung an einer fahrbaren HaI- terung nicht gezeigt ist. Die Sammelhutze 47 hat die Aufgabe, die aus den einzelnen Absaugkanälen, wie 44, 45, stammenden Partikeln zu sammeln und auf nicht dargestellte Weise abzuführen. Mit der Sammelhutze 47 ist ein Halter 48 verbunden, der einen nicht dargestellten Steuercomputer hält.
Fig. 10 zeigt den beschriebenen Aufbau von einer Stirnseite. Den Absaugstutzen, wie 46, 46', liegen Hutzenstutzen, wie 49, 49', gegenüber, die die Partikeln aus den Absaugkanälen und der Hutzenumgebung aufnehmen. Mit der Hutze 47 ist auch ein Lagerdeckel 50 für die Lagerung der vorbeschriebenen Spindeln verbunden. Unterhalb dieser Spindeln ist ein Gegenlager 51 für einen Drehhebel 52 auf der Aufbau- platte 43 befestigt. Ferner ist zwischen dem Absaugkanal 44 und dem Bearbeitungsmittel 41 ein lonisierstab 53 in Längsrichtung der Vorrichtung angeordnet. Ebenso ist zwischen dem Absaugkanal 45 und dem Bearbeitungsmittel 41 ein loni- sierstab 53' in Längsrichtung der Vorrichtung angeordnet. Diese lonisierstäbe können an den zugehörigen Absaugkanälen befestigt sein, und die den Modulen 38, 40 zugehörigen lonisierstäbe werden mit verschwenkt. Durch die beidseitige Anordnung von Absaugkanälen und lonisierstäben kann ein Umkehrbetrieb der Elektromotoren der Bearbeitungsmittel vorgesehen werden. Dadurch braucht die Vorrichtung bei den Bearbeitungsvorgängen nicht um 180° gewendet werden.
In den Figuren 11-13 ist die alternative Vorrichtung nochmals mit abgeklapptem linken Modul 38 gezeigt. Das rechte Modul 40 könnte ebenso abgeklappt werden. In Fig. 14 ist die alternative Vorrichtung nochmals von der Seite gezeigt. Der Antriebsnnotor 5 und die Lagerdeckel 50, 50' werden mittels Stützblechen 54, 55 an der Sammelhutze 47 stabilisiert. Diese Figur zeigt auch, wie sich die Absaugstutzen, wie 46, und die Hutzenstutzen, wie 49, der einzelnen Module 38-40 gegenüber liegen.
In Fig. 15 ist dargestellt, dass die Stützbleche, wie 54, mit Ausnehmungen 56 versehen sind, um Material und Gewicht zu sparen. Zwischen der Aufbauplatte 43 und dem Bearbeitungsmittel 41 befindet sich ein freier Raum 57. Mit 45' ist der nächste Absaugkanal bezeichnet.
In Fig. 16 ist eine geteilte Bearbeitungswalze dargestellt.

Claims

A n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Bearbeiten, insbesondere Reinigen, Schleifen, Polieren oder Aktivieren, von Werkstücken, insbesondere Autokarosserien oder Windkraftflügeln, mit einer Trageinrichtung (1 , 47), die mindestens eine Bearbeitungs- einrichtung (25) mit Bearbeitungsmitteln trägt, wobei die Bearbeitungseinrichtung (25) mindestens zwei in Serie angeordnete Module (14, 27; 15, 28; 16, 29; 17, 30; 18, 31; 38, 39, 40) mit Bearbeitungsmitteln, vorzugsweise als Walzen ausgebildeten Bearbeitungsmitteln (26, 41), aufweist, die sich während der Bearbeitung der Außenkontur des Werkstücks anpassen und mit dieser in Wirkverbindung stehen, und mit einer Steuereinrichtung zusammenarbeitet und wobei die Achsen (14-18) der Bearbeitungsmittel (26, 41) in Achslängsrichtung hintereinander in einer Ebene ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul bis auf ein mittleres mit einer intelligenten Steuereinrichtung mittels Gestänge (19-26) verbunden ist und dass die Elektroantriebe für die
Bearbeitungsmittel (26, 41) jeweils in diesen Walzen integriert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gestänge (19-26) derart ausgebildet ist, dass die vertikale Neigung der Achsen (14, 15, 17, 18) so einstellbar ist, dass die Bearbeitungseinrichtungen an die Außenform des Werkstücks angepasst werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (14-18) quer zur Arbeitsbewegungsrichtung der Bearbeitungseinrichtungen (25) ausgerichtet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (14, 15, 17, 18) mittels durch die Steuereinrichtung gesteuerter Spindelantriebe (5, 6-13) über das Gestänge (19-26) vertikal einstellbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der einzelnen Bearbeitungseinrichtungsmodule an die Kontur des Werkstücks mittels einer Welle erfolgt, die Abschnitte mit ver- schiedenen Steigungen aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bearbeitungsmittel vorgesehen sind, deren axiale Länge 2-300 cm beträgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der mehrere gelenkig miteinander verbundene Achsen (14-18) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Trageinrichtung (1) die Form eines Bügels aufweist, der sich über alle Achsen erstreckt,
- die Steuereinrichtung/en und ein oder mehrere Spindelantriebe (5) variabel am Bügel befestigt sind, - der Spindelantrieb (5) zu beiden Seiten mit jeweils mehreren ineinander laufenden Spindeln (6, 7 bzw. 8, 9) versehen ist, wobei die jeweils außen liegende Spindel (7, 9) am zugeordneten Bügelende drehbar gelagert ist,
- auf jeder Spindel (6-9) eine Spindelmutter (10-13) vorgesehen ist und - von den Spindelmuttern die außenliegenden (11 , 13) mit den außenliegenden Enden der Endachsen (14, 18) und die nächstinnenliegenden mit den innenliegenden Enden der Endachsen (14, 18) über jeweils ein Stangenpaar (z. B. 19, 20) gelenkig verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Achse (14-18) mit einer bügeiförmigen, sich zur Trageinrichtung (1) erstreckenden und die Bearbeitungsmittel, insb. Bürstenwalzen, nicht behindernden Abdeckung (27-31) versehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der einen Seite der Trageinrichtung (1) ein sich über die Bearbei- tungseinrichtungsmodule (25) erstreckender Absaugkanal (34) zur Aufnahme von sich durch die Drehbewegung der Bearbeitungsmittel (25) aufwärts bewegenden Schmutzteilchen/Partikel vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der anderen Seite der Trageinrichtung (1) ein sich über die Bearbeitungsmodule (25) erstreckender Zuluftkanal (35) zur Unterstützung der Schmutzteilchenaufnahme durch den Absaugkanal (3) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Bürstenöffnung des Zuluftkanals (35) ein sich über die Bearbei- tungseinrichtungsmodule (25) erstreckender lonisierstab (36) vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gesamtabdeckung (37) aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten der Trageinrichtung (47) jeweils ein sich über jedes Modul (38-40) erstreckender Absaugkanal (44, 45) zur Aufnahme von sich durch die Drehbewegung des Bearbeitungsmittels (41) aufwärts bewegenden Schmutzteilchen/Partikel vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Absaugkanal (44, 45) und dem zugehörigen Arbeitsmittel (41) je ein lonisierstab (53, 53') angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtung der Walzenantriebe umkehrbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Überwachungseinrichtung zur Überwachung des Walzenverschleißes mit automatischer Korrektur des Abstands zum zu bearbeitenden Werkstück vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kollisionsüberwachungseinrichtung zum Verhindern einer Kollision mit dem Werkstück oder mit anderen Hindernissen vorgesehen ist
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bürstenanpressdruck- und Abstandsüberwachungseinrichtung für das Werkstück vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachung mittels Laserabtastung erfolgt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung eine kontinuierliche Korrektur während des Bearbeitungsvorgangs vornimmt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Prozesse wie Zu- und Abluft, sowie die Ionisierung mit Umkehrung der Walzendrehrichtung umschaltbar sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsmittel (26, 41) als Walzen und als Halbschalen ausgeführt sind.
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