WO2012031675A1

WO2012031675A1 - Tauchbehandlungsanlage

Info

Publication number: WO2012031675A1
Application number: PCT/EP2011/004161
Authority: WO
Inventors: Jörg Robbin; Martin Riegraf
Original assignee: Eisenmann Ag
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2012-03-15
Also published as: US20130206059A1; CN103097267A; EP2614020A1; RU2013115835A; DE202010012481U1; BR112013005662A2; BR112013005662A8

Abstract

Es wird eine Tauchbehandlungsanlage beschrieben, bei welcher die zu behandelnden Gegenstände, insbesondere Fahrzeugkarosserien, mit Hilfe mindestens eines Transportwagens (1) zu einem Tauchbecken, welches mit einer Behandlungsflüssigkeit füllbar ist, geführt, in dieses eingetaucht, wieder ausgetaucht und von dem Tauchbecken weg befördert werden können. Der Transportwagen (1) ist entlang einer Schiene (6) verfahrbar und umfasst einen Antriebswagen (2), der motorisch entlang der Schiene (6) verfahrbar ist, sowie eine Befestigungseinrichtung (12), an welcher mindestens ein Gegenstand befestigbar ist und die um eine Drehachse (18) verdrehbar ist. Eine Verbindungseinrichtung (11) verbindet den Antriebswagen (2) mit der Befestigungs - einrichtung (12). Eines der beiden Enden der Drehachse (18) ist an der Verbindungseinrichtung (11) so gelagert, dass die Drehachse (18) frei auskragend samt Befestigungseinrichtung (12) in vertikaler Richtung bewegbar ist. Sie enthält eine Antriebseinrichtung, mit welcher die Drehachse (18) verdrehbar ist. Drehachse (18) und Antriebseinrichtung sind über ein Planetengetriebe (23) verbunden.

Description

Tauchbehandlungsanlage

Die Erfindung betrifft eine Tauchbehandlungsanlage mit mindestens einem Tauchbecken, welches mit einer

Behandlungsflüssigkeit füllbar ist, in welche die zu behandelnden Gegenstände, insbesondere Fahrzeugkarosserien, eingetaucht werden können; mindestens einem Transportwagen, der entlang einer an einer Seite des Tauchbeckens verlaufenden Schiene verfahrbar ist und umfasst : ba) einen Antriebswagen, der motorisch entlang

der Schiene verfahrbar ist; bb) eine Befestigungseinrichtung, an welcher mindestens ein Gegenstand befestigbar ist und die um eine Drehachse verdrehbar ist; bc) eine Verbindungseinrichtung, welche den Antriebs wagen mit der Befestigungseinrichtung verbindet und an welcher eines der beiden Enden der Drehachse so gelagert ist, dass die Drehachse frei auskragend samt Befestigungseinrichtung in vertikaler Richtung bewegbar ist, und die eine

Antriebseinrichtung aufweist, mit welcher die Drehachse verdrehbar ist.

In der WO 2009/083081 A sind zwei unterschiedliche Konstruk tionen von Tauchbehandlungsanlagen beschrieben. Bei der ersten der beiden Konstruktionen bewegt sich der Antriebswagen, an welchem über die Verbindungseinrichtung die Befestigungseinrichtung für die zu behandelnden

Gegenstände abgehängt ist, etwa mittig über die Tauchbäder; das Gewicht der Befestigungseinrichtung samt

Fahrzeugkarosserie wird zumindest teilweise in zwei

Führungsschienen eingeleitet, welche beidseits der Tauchbecken verlaufen. Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass auf die Verbindungseinrichtung, die in diesem Fall rahmenartig ausgestaltet ist, keine nennenswerte Biege- momente einwirken.

Das zweite in der WO 2009/083081 A beschriebene Ausführungsbeispiel entspricht der eingangs genannten Art. Hier ist nur an einer Seite des Tauchbeckens eine Schiene vorgesehen, an welcher der Antriebswagen verfährt. Auch die Verbindungseinrichtung befindet sich im Wesentlichen nur an einer

Seite des Tauchbeckens. Die Drehachse ist einseitig

in der Verbindungseinrichtung gelagert und kragt von

dieser frei in Richtung über das Tauchbecken aus. Diese Bauweise ist etwas kostengünstiger als die zuerst beschriebene; es müssen jedoch von der Verbindungseinrichtung höhere Biegemomente aufgenommen werden.

Ein zweiter Konstruktionsunterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen der WO 2009/083081 A besteht darin, dass beim ersten Ausführungsbeispiel die geometrische

Drehachse im Wesentlichen durch den Schwerpunkt der

Anordnung aus Befestigungseinrichtung und zu behandelndem Gegenstand führen soll. Auf diese Weise werden die Dreh- momente reduziert, die zum aktiven Verdrehen von Befestigungseinrichtung und zu behandelndem Gegenstand und gegebenenfalls auch zum Festhalten von Befestigungseinrichtung und zu behandelndem Gegenstand in einer bestimmten Winkel- Position erforderlich sind. Beim zweiten Ausführungsbei- spiel dagegen wird auf die Relativposition von Drehachse und Schwerpunkt der Anordnung aus zu behandelndem Gegenstand und Befestigungseinrichtung keine Rücksicht genommen; es wird auch kein Ausgleichsgewicht vorgesehen. Dies bedeutet, dass in diesem Fall hohe Drehmomente zwischen Antriebseinrichtung und Befestigungseinrichtung übertragen werden müssen. In welcher Weise dies im Detail geschieht, ist in der WO 2009/083081 A nicht näher beschrieben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tauch- behandlungsanlage der eingangs genannten Art derart

auszugestalten, dass eine Übertragung hoher Drehmomente von der Antriebseinrichtung auf die Befestigungseinrichtung ohne Rücksicht auf die Relativlage zwischen Drehachse und dem Schwerpunkt der aus dem zu behandelnden Gegen- stand und der Befestigungseinrichtung bestehenden Anordnung sowie ohne Ausgleichsgewichte möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass c) die Drehachse mit der in der Verbindungseinrichtung

befindlichen Antriebseinrichtung über ein Planetengetriebe verbunden ist.

Mit Hilfe des Planetengetriebes gelingt es nicht nur, ein Drehmoment von der Antriebseinrichtung auf die Bewegungseinrichtung zu übertragen, das auch bei schlecht ausgewuchteten Verhältnissen und in eingetauchtem Zustand des zu behandelnden Gegenstands zur Verdrehung ausreicht; auch das rückwärts gerichtete Drehmoment, welches auf die Schwerkraft des in einer bestimmten Winkelposition festgehaltenen Gegenstands samt Befestigungseinrichtung zurückgeht, kann auf diese Weise ohne besondere Zusatzmaßnahmen aufgefangen werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Figur 1 perspektivisch einen Transportwagen, wie er

in einer Tauchlackieranlage Verwendung findet;

Figur 2 perspektivisch und in größerem Maßstab sowie

bei abgenommener Außenhülle ein Detail des Transportwagens von Figur 1 ; Figur 3 einen Axialschnitt durch den Lagerbereich für

eine Drehachse des Transportwagens der Figur 1;

Figur 4 perspektivisch und aufgebrochen den Lagerbereich, der in Figur 3 im Schnitt dargestellt ist;

Figur 5 schematisch unter Weglassung unnötiger Details einen Schnitt gemäß Linie V-V von Figur 3.

In Figur 1 ist ein Transportwagen perspektivisch darge- stellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet, wie er in Tauchbehandlungsanlagen, insbesondere in Tauchlackieranlagen, Verwendung findet. Einzelheiten einer derartigen Tauchbehandlungs- bzw. Tauchlackieranlage sind der eingangs erwähnten WO 2009/083081 A zu entnehmen. Vorliegend reicht es aus zu wissen, dass der Transportwagen 1 dazu dient, Gegenständen im vorliegenden Ausführungsbeispiel Fahrzeugkarosserien, durch eine Tauchbehand- lungsanlage zu führen, die mindestens ein mit einem

Medium, beispielsweise einem flüssigen Lack, gefülltes Tauchbecken umfasst . Mit Hilfe des Transportwagens 1 werden die Fahrzeugkarosserien an das Tauchbecken herangeführt, in den flüssigen Lack eingetaucht, ggfs. in diesem geschwenkt, aus dem flüssigen Lack herausgehoben und dann weiter zur nächsten Behandlungsstation transportiert, bei der es sich beispielsweise um ein weiteres Tauchbecken handeln kann.

Die Kinematik der Fahrzeugkarosserie , die mit dem Transportwagen 1 bei diesem Vorgang verwirklicht werden kann, lässt sich als Überlagerung einer linearen Bewegung in Transport - richtung, einer vertikalen Bewegung sowie einer Drehbewegung verstehen.

Nun zu dem konkret in der Zeichnung dargestellten Transport - wagen 1. Er umfasst einen Antriebswagen 2, der nach Art des Antriebswagens einer herkömmlichen Elektrohängebahn ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass der Antriebswagen 2 einen Vorläufer 3 sowie einen Nachläufer 4 aufweist,

die über eine Längstraverse 5 miteinander verbunden

sind. Sowohl der Vorläufer 3 als auch der Nachläufer

4 ist in bekannter Weise mit Führungsrollen ausgestattet, mit deren Hilfe sich der Transportwagen 1 auf einer

Schiene 6 fortbewegen kann. Elektromotoren 7, 8 des

Vorläufers 3 bzw. Nachläufers 4 treiben Antriebsrollen

9, 10 an, die auf der Oberseite der Schiene 6 abrollen.

Der Antriebswagen 2 ist über eine Verbindungseinrichtung 11 mit einem als Befestigungseinrichtung dienenden Haltegestell 12 verbunden, auf welchem in bekannter Weise

direkt oder unter Zuhilfenahme eines Skids eine Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt) befestigt werden kann.

Die Verbindungseinrichtung 11 umfasst eine Vertikalführung 13, die sich an ihrem unteren Ende über nicht dargestellte Rollen an einer Hilfsschiene 14 abstützen kann. Die

Hilfsschiene 14 verläuft stationär unterhalb der Schiene 6, parallel zu dieser. Sie dient der Aufnahme von Kippmomenten, die auf die Vertikalführung 13 aufgrund des

Gewichts des Haltegestells 12 und der daran befestigten Fahrzeugkarosserie wirken. An der Vertikalführung 13 ist als weiterer Bestandteil der Verbindungseinrichtung 11 ein Schlitten 15 in senk^¬ rechter Richtung verfahrbar. Einzelheiten der Führung des Schlittens 15 an der Vertikalführung 13 und die

Art des Antriebs, der die Vertikalbewegung des Schlittens 15 bewirkt, sind hier nicht von Interesse. Dargestellt in Figur 1 ist der hierfür verwendete Elektrogetriebemotor 16.

An dem Schlitten 15 ist ein sich nach unten, parallel zur Vertikalführung 13 erstreckender Tragarm 17 befetsigt, an dessen unterem Ende in nachfolgend näher beschriebener Weise eine Drehachse 18 gelagert ist, die mit einer

Längstraverse 19 des Haltegestells 12 drehschlüssig

verbunden ist.

Die Anordnung ist so, dass das Gewicht des Haltegestells 12 mit der daran befestigten Fahrzeugkarosserie von der Drehwelle 18 aufgenommen wird, so dass durch Verfahren des Schlittens 15 an der Vertikalführung 13 die Höhenposition des Haltegestells 12 verändert werden kann, und dass durch Verdrehen der Drehwelle 18 das Haltegestell 12 mit Fahrzeugkarosserie insgesamt verdreht werden kann. Durch die Verfahrbarkeit des Antriebswagens 2 und damit des gesamten Transportwagens 1 auf der Schiene 6, durch die Verfahrbarkeit des Schlittens 15 entlang der Vertikalführung 13 und durch die Verdrehbarkeit der Drehachse 18 werden also diejenigen Freiheitsgrade zur Verfügung

gestellt, die zur Erreichung der oben erwähnten überlagerten resultierenden Bewegung des Haltegestells 12 und der daran befestigten Karosserie erforderlich sind.

Anhand der Figuren 2 bis 5 wird nunmehr näher erläutert, in welcher Weise die Drehachse 18 im unteren Bereich des Tragarms 17 gelagert und angetrieben ist.

In Figur 1 ist der Tragarm 17 mit einer Verkleidung 20 dargestellt, die flüssigkeits- und gasdicht ausgebildet ist und so insbesondere ein Eindringen von Lack in ihren Innenraum verhindert. In Figur 2 ist diese Verkleidung

20 weggelassen, so dass verschiedene, im unteren Bereich des Tragarms 17 vorgesehene Komponenten sichtbar werden. Erkennbar ist zunächst ein Elektrogetriebemotor 21, auf dessen Ausgangswelle eine Zahnriemenscheibe 22 sitzt.

Koaxial zur Drehachse 18 ist ein Planetengetriebe angeordnet, welches insgesamt mit dem Bezugszeichen 23 gekennzeichnet ist. Auf der Eingangswelle 32 des Planetengetriebes 23, also auf dessen "Sonnenwelle", sitzt eine weitere Zahnriemenscheibe 24, die über einen Zahnriemen 25 mit der Zahnriemenscheibe 22 des Elektrogetriebemotors 21 verbunden ist.

In Figur 2 sind außerdem zwei massive Kupferzuleitungen 26, 27 zu erkennen, über welche in nachfolgend noch

beschriebener Weise die Zuführung des für eine elektro- phoretische Tauchlackierung erforderlichen Betriebsstroms zu der an dem Haltegestell 12 befestigten Fahrzeugkarosserie erfolgt. Außerdem ist in den Figuren 2 und 3 eine dünne Rohrleitung 28 dargestellt, über welche in das

Innere einer Lager- und Dichtanordnung 44, die weiter unten näher erläutert wird, Druckluft oder ein anderes Sperrmedium eingebracht werden kann. Der innere Aufbau des Planetengetriebes 23 ist den Figuren

3 und 4 zu entnehmen, auf welche nunmehr Bezug genommen wird.

Das Getriebegehäuse 29 ist aus mehreren Teilen 29a,

29b, 29c, 29d, 29e und 29f zusammengesetzt, die in geeig- neter Weise mit Hilfe von Schraubbolzen 30, 31 zusammengehalten werden. Die Sonnenwelle 32 des Planetengetriebes 23 ist in dem der Zahnriemenscheibe 24 am nächsten liegenden Teil 29a des Getriebegehäuses 29 gelagert. Sie trägt in ihrem innen liegenden Endbereich in bekannter Weise das Sonnenrad 33. Das innere Ende der Sonnenwelle 32 wird von einem zylindrischen, koaxialen Fortsatz 34

gebildet, der in eine komplementäre Öffnung einer Lagerscheibe 35 eingreift. Das Sonnenrad 33 kämmt mit drei

Planetenrädern 36, die auf Achsen 37, welche zu der

Sonnenwelle 33 in bekannter Weise parallel liegen, gelagert sind. Das Teil 29b des Getriebegehäuses 29 ist mit einer Innenverzahnung 45 versehen und dient als stationäres, also nicht rotierendes Hohlrad, mit dem die Planetenräder 36 kämmen. Dies ist insbesondere in Figur 5 zu erkennen.

Die Achsen 37 der Planetenräder 36 sind an einem Planetenträger 38 befestigt, der seinerseits einen die. Lagerscheibe 35 umgebenden und zentrierenden Ringflansch 38a und, einstückig mit diesem, einen sich axial erstreckenden und zylindrischen Anschlussbereich 38b umfasst . Der

Anschlussbereich 38b des Planetenträgers 38 ist mit

Hilfe von Lagern, die in Figur 3 erkennbar sind, aus

Gründen der Übersichtlichkeit der Zeichnung jedoch nicht mit Bezugszeichen versehen sind, in dem Gehäuseteil 29c gelagert, das hierzu einen entsprechend ausgestalteten, sich radial nach innen erstreckenden Bereich 29ca aufweist.

Die Innenbohrung des Anschlussbereichs 38b des Planeten- trägers 28 ist mit einer KeilVerzahnung 39 versehen.

Das im Inneren des Getriebegehäuses 29 liegende Ende der Drehachse 18 ist mit einer komplementären Keilverzahnung 40 versehen und so in die Innenbohrung des Planetenträgers 38 eingeschoben, dass zwischen diesem und der Drehachse 18 eine drehschlüssige Verbindung besteht. In demjenigen Bereich der Drehachse 18, der von dem

Teil 29f des Getriebegehäuses 29 umschlossen ist, sind ein mit der Drehachse 18 drehschlüssig verbundener ring- förmiger Schleifkontakt 41 und ein an diesem anliegender, in geeigneter Weise mit dem Getriebegehäuse 29 verbundener stationärer Schleifkontakt 42 vorgesehen. Der stationäre Schleifkontakt 42 ist mit den Stromzuleitungen 26, 27 in einer Weise, die der Zeichnung nicht zu entnehmen ist, elektrisch verbunden.

An dem dem Haltegestell 12 zugewandten endständigen

Teil 29f des Getriebegehäuses 29 ist ein stationäres

Schutzrohr 43 befestigt, welches die Drehachse 18 bis nahe an deren Ende umgibt, an dem die Drehachse 18 mit dem Haltegestell 12 verbunden ist. Das Schutzrohr 43 trägt an seinem freien Ende eine Lager- und Dichtvorrichtung 44, welche, wie ihr Name zum Ausdruck bringt, zum einen die Drehachse 18 hier noch einmal lagert und zum anderen ein Eindringen von Lackflüssigkeit in den

Innenraum des Schutzrohrs 43 und damit in den Innenraum des Planetengetriebes 23 sowie ein Entweichen der Druckluft aus dem Schutzrohr 43 und dem Innenraum des Planetengetriebes 23 unterbindet.

Die Funktionsweise des oben beschriebenen Transportwagens

1 ist wie folgt :

Der Transportwagen 1 wird mit an dem Haltegestell 12 befestigter Fahrzeugkarosserie durch den Antriebswagen

2 über ein Tauchbecken gefahren, in welches die Fahrzeugkarosserie eingetaucht werden soll. Der Schlitten 15 ist dabei an der Vertikalführung 13 so hoch gefahren, dass Haltegestell 12 und Fahrzeugkarosserie einen aus- reichenden Abstand von darunter angeordneten Anlagenkom- ponenten besitzen. Ist eine Position des Transportwagens 1 oberhalb des Tauchbeckens erreicht, so wird der Schlitten 15 nach unten verfahren, wobei je nach Wunsch die Translationsbewegung des Transportwagens 1 entlang der Schiene 6 unterbrochen oder auch fortgesetzt werden kann. Durch das Absenken des Schlittens 15 und des daran befestigten Tragarms 17 wird das Haltegestell 12 mit Fahrzeugkarosse- rie in die Lackflüssigkeit eingetaucht, die sich in

dem Tauchbecken befindet. Gleichzeitig oder in zeitlichem Abstand von dieser Vertikalbewegung wird mit Hilfe des

Elektrogetriebemotors 21 über das Planetengetriebe 23 die Drehachse 18 verdreht, was eine entsprechende Verdrehung des Haltegestells 12 und der daran befestigten

Fahrzeugkarosserie zur Folge hat. Beispiele für Kinematiken, die für eine solche Eintauchbewegung auf diese Weise

erzielt werden können, finden sich in der oben erwähnten WO 2009/083081 A.

Die Fahrzeugkarosserie ist auf dem Haltegestell 12 im

Allgemeinen nicht so befestigt, dass ein Drehmomentenausgleich bezüglich der Drehachse 18 erzielt wird. Dies

bedeutet insbesondere, dass die Drehachse 18 nicht durch den Schwerpunkt der Anordnung geht, die von der Fahrzeugkarosserie und dem Haltegestell 12 gebildet wird. Auch ein Ausgleichsgewicht, welches dieses Drehmoment kompensieren könnte, ist nicht vorgesehen. Durch die Lagerung der Drehwelle 18 und deren Antrieb über das Planetengetriebe 23 wird jedoch sichergestellt, dass die zur Verdrehung der Fahrzeugkarosserie erforderlichen hohen

Drehmomente übertragen werden können und dass, umgekehrt, ein Drehmoment, welches von der Anordnung aus Fahrzeugkarosserie und Haltegestell 12 beispielsweise im Stillstand auf die Drehachse 18 ausgeübt wird, in dem Planetengetriebe 23 aufgefangen werden kann.

Claims

Schutzanspruch

Tauchbehandungsanlage a) mindestens einem Tauchbecken, welches mit einer

Behandlungsflüssigkeit füllbar ist und in welches die zu behandelnden Gegenstände, insbesondere Fahrzeugkarosserien, eingetaucht werden können; b) mindestens einem Transportwagen, der entlang einer an einer Seite des Tauchbeckens verlaufenden Schiene verfahrbar ist und umfasst: ba) einen Antriebswagen, der motorisch entlang

der Schiene verfahrbar ist; bb) eine Befestigungseinrichtung, an welcher mindestens ein Gegenstand befestigbar ist und die um eine Drehachse verdrehbar ist; bc) eine Verbindungseinrichtung, welche den Antrieb wagen mit der Befestigungseinrichtung verbindet und an welcher eines der beiden Enden der Achse so gelagert ist, dass die Drehachse frei auskra gend samt Befestigungseinrichtung in vertikaler Richtung bewegbar ist, und die eine Antriebsein richtung aufweist, mit welcher die Drehachse verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass c) die Drehachse (18) mit der in der Verbindungseinrichtung (11) befindlichen Antriebseinrichtung (21, 22, 24, 25) über ein Planetengetriebe (23) verbunden ist.