WO2012152391A1 - Vorrichtung und verfahren zum trocknen von werkstücken - Google Patents

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WO2012152391A1
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conveyor
tunnel
drying
dryer
workpieces
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PCT/EP2012/001844
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Dietmar Binder
Ulrich Hofbauer
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Eisenmann Ag
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    • F26B15/12—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions the lines being all horizontal or slightly inclined
    • F26B15/18—Machines or apparatus for drying objects with progressive movement; Machines or apparatus with progressive movement for drying batches of material in compact form with movement in a path composed of one or more straight lines, e.g. compound, the movement being in alternate horizontal and vertical directions the lines being all horizontal or slightly inclined the objects or batches of materials being carried by endless belts

Definitions

  • the invention relates to a device for drying workpieces, in particular of vehicle wheels, having a) a dryer housing which delimits a dryer space and has at least one access to the dryer space; b) a conveyor system, by means of which workpiece carriers loaded with workpieces can be conveyed through the dryer space.
  • the invention relates to a method for drying workpieces, in particular vehicle wheels, in which workpiece carriers loaded with workpieces are conveyed through a dryer space.
  • Such known from the market devices and methods are used, for example, to dry freshly painted workpieces, or even workpieces whose surface was treated in another way, in a drying oven. This is to be understood in the present case also the burning of powder coatings on workpieces.
  • vehicle wheels are mentioned as an example of workpieces to be dried.
  • the workpieces to be dried may also be other assemblies and components, which may also be made of non-metallic materials, in particular of plastic. If the components are smaller parts, they may be housed in a basket or the like, which can be attached to the workpiece carrier.
  • a basket or the like which can be attached to the workpiece carrier.
  • the vehicle wheels After the vehicle wheels have passed through the dryer room o and the drying process is completed in the drying oven, the vehicle wheels are conveyed back out of the dryer room together with the workpiece carrier. This means that the workpiece carriers are conveyed together with the vehicle wheels in the passage through the dryer room.
  • a conversion device is present, through which ca) to be dried workpieces can be transferred to a workpiece carrier, which is located in the dryer room; cb) dried workpieces are removable from a workpiece carrier, which is located in the dryer room; so that d) the workpiece carriers circulating through the dryer room
  • the workpiece carriers are heated only when starting the device and then remain in an operating temperature range.
  • the operating temperature of the workpiece carrier in the dryer room while in a range of several ren 10 ° C vary, but the workpiece support must not be heated at each pass of workpieces of about ambient temperature to the operating temperature in the dryer room, as is the case when the workpiece carriers are conveyed with the workpieces in the passage through the device.
  • a lesser proportion of the total energy required to dry the workpieces is used to heat the workpiece carriers, which improves the energy balance of the system.
  • the dryer space comprises a preheating zone and a drying tunnel connected thereto, wherein in the preheating zone a temperature prevails which is lower than the temperature in the drying tunnel, and the preheating zone is accessible from the outside via the at least one access. Because it access to heat loss may be kept as low as if the access would lead directly to the higher temperature drying tunnel.
  • drying tunnel is arranged at another, in particular higher, height level than the preheating zone.
  • the drying tunnel is formed kanngtagig and a first tunnel conveyor and a second tunnel conveyor for workpiece carriers, wherein the tunnel conveyors are arranged vertically one above the other and workpiece carriers are conveyed by means of a vertical converter from the first tunnel conveyor to the second tunnel conveyor.
  • the path of the workpiece carriers through the drying tunnel is thus doubled, whereby the available space can be used efficiently or the drying tunnel can be built shorter, if necessary, than without these measures.
  • a transfer device with a vertically movable conveyor carriage is arranged in the dryer, by means of which workpiece carriers from the preheating zone in the drying tunnel and vice versa are conveyed and the conveyor carriage leads a first clarierläge and a second bainaufläge with him, the vertically above the other are arranged, wherein the conveyor carriage is positionable so that the first conveyor pad can cooperate with the first tunnel conveyor and the second conveyor support with the second tunnel conveyor.
  • a workpiece carrier with workpieces to be dried can be introduced into the drying tunnel and a workpiece carrier with dried workpiece carriers removed from the drying conveyor. tunnel.
  • the feeding of workpieces to be dried in the drying tunnel and the discharge of dried workpieces from the drying tunnel at one and the same tunnel end takes place.
  • the above-mentioned object is achieved in that a) the workpiece carriers in circulation through the dryer room
  • the workpiece carriers are conveyed through a preheating zone and a drying tunnel connected thereto, wherein a temperature is produced in the preheating zone. is generated, which is lower than the temperature in the drying tunnel, and the preheating zone via the at least one access is accessible from the outside.
  • the drying tunnel is preferably arranged on another, in particular higher, height level than the preheating zone.
  • the workpiece carriers are guided by means of a first tunnel conveyor and a second tunnel conveyor, which are arranged vertically one above the other, in two floors through the drying tunnel, wherein the workpiece carrier geför ⁇ by means of a vertical converter from the first tunnel conveyor to the second tunnel conveyor become.
  • the workpiece carriers are preferably conveyed by means of a transfer device from the preheating zone into the drying tunnel and vice versa, which comprises a conveying carriage with a first conveying support and a second conveying support, which are arranged vertically one above the other, wherein the conveying carriage can be positioned such that the first carriage energeticetzläge can work with the first tunnel conveyor and the second bainaufläge with the second tunnel conveyor.
  • dried workpieces are conveyed out of the drying tunnel via the one tunnel end thereof by means of the vertical conveyor, and workpieces to be dried are conveyed by means of a feed device from the preheating zone into the drying tunnel via the other end of the tunnel.
  • Figure 2 shows another vertical section of the drying oven
  • Figure 3 is a horizontal section of the drying oven along the angled section line III-III in Figure 1;
  • FIG. 4 shows a further horizontal section of the drying oven along the section line IV-IV in FIG. 1;
  • FIG. 5 shows a vertical section, corresponding to FIG. 2, of a drying oven for vehicle wheels according to a second exemplary embodiment.
  • a drying oven is designated as a whole by 10, in which workpieces are dried.
  • vehicle wheels 12 for motor vehicles are illustrated, which are dried in the drying oven 10 after having been provided with a surface coating, such as a paint, in one or more preceding treatment steps.
  • the drying oven 10 comprises a thermally insulated dryer housing 14, which delimits a drying room 16. Marked with a total of 18 conveying system working ⁇ piece carriers are conveyed through the dryer chamber 16, 20, which are loaded with vehicle wheels 12th In the present embodiment, each workpiece carrier 20 can be three vehicle wheels. the 12 record.
  • the dryer space 16 of the drying oven 10 includes a preheat and run zone 22 at a first height level and a drying tunnel 24 that is at a second height level higher than the first height level of the preheat and run zone 22.
  • the preheat and run zone 22 and the drying tunnel 24 are connected to each other via a transfer room 26 of the dryer room 16.
  • a temperature of about 70 ° C to 80 ° C there is a temperature of about 70 ° C to 80 ° C, whereas in the drying tunnel 24 about 180 ° C are present.
  • the temperatures are generated and maintained by heaters as they are known per se and which are not specifically shown for the sake of clarity.
  • the drying tunnel 24 thus forms the actual drying space in which the desired drying process takes place and in which the highest temperature prevails inside the dryer housing 14.
  • a first chain conveyor 28 and a second chain conveyor 30 are arranged parallel to each other, which extend from the cross conveyor station 32, which is located in front of an access 34 in the oven housing 14 to the transfer room 26.
  • the cross conveyor station 32 which is located in front of an access 34 in the oven housing 14 to the transfer room 26.
  • the access 34 is the
  • Dryer room 16 of the drying oven 10 accessible from the outside.
  • Chain conveyors are known in many variants in and of themselves, which is why a more detailed description is omitted.
  • the first chain conveyor 28 serves as an infeed conveyor and conveys workpiece carriers 20 from the transverse conveyor station 32 in a transport direction T1 to the transfer space 26, while the second chain conveyor 30 serves as a discharge conveyor and serves as a discharge conveyor. piece carrier 20 from a transfer station 36 in a transport direction T2 to the cross conveyor station 32 promotes.
  • the transport directions Tl and T2 are ge shows ⁇ only in Figure 4 and extend in parallel, however, be in accordance with mutually opposite directions of transport before.
  • the cross conveyor station 32 and the transfer station 36 can also convey the workpiece carriers 20 in directions perpendicular to the transport directions T1 and T2 and for this purpose include cooperating lifting / lowering tables and conveyor chains, which are not specifically provided with a reference numeral.
  • the transverse conveying station 32 has a first conveying position 32a and a second conveying position 32b for workpiece carriers 20.
  • a workpiece carrier 20 is arranged both next to the outlet conveyor 30 and next to the access 34 in the oven housing 14.
  • a workpiece carrier 20 is arranged next to the feed conveyor 28 and next to the first conveying position 32a.
  • a first, upper and a second, lower tunnel conveyor 38, 40 for the workpiece carrier 20 are arranged vertically one above the other, whereby the drying tunnel 24 comprises two floors.
  • These two tunnel conveyors 38, 40 are again formed in a manner known per se as a chain conveyor and run and convey in the present embodiment in directions T3 and T4, at right angles to the transport directions Tl and T2 of the infeed conveyor 28 and the outlet conveyor 30 in the preheating and outlet zone 22 and in opposite directions to each other.
  • Transport directions T3 and T4 are shown only in FIG.
  • the workpiece carrier 20 are transverse to her Promoted longitudinally.
  • the two tunnel conveyors 38, 40 extend between the transfer space 26 and a vertical conveyor in the form of a vertical converter 42 at the opposite end of the drying tunnel 24.
  • the vertical converter 42 workpiece carriers 20 can be converted from the upper tunnel conveyor 38 to the lower tunnel conveyor 40.
  • the vertical converter 42 comprises a transfer carriage 46, which can be moved vertically on a vertical rail 44, with a transfer support 48, which can optionally be conveyed in an upper receiving position of the transfer carriage 46 in alignment with the upper tunnel conveyor 38 or in a lower delivery position of the transfer carriage 46 in alignment with the lower conveyor Tunnel conveyor 40 is aligned.
  • a transfer technology aligned alignment or arrangement of two conveyor components to each other should be understood in the present case that a workpiece carrier 20 can then be transferred from a conveyor component to another conveyor component.
  • the Umsetzauflage 48 can pick up workpieces 20 both from the upper tunnel conveyor 38 from the transport direction T3 and delivered to the lower tunnel conveyor 40 in the transport direction T4.
  • a transfer device 50 is arranged, by means of which workpiece carrier 20 can be raised from the preheating and outflow zone 22 into the drying tunnel 24 or lowered from the drying tunnel 24 into the preheating and outflow zone 22.
  • the transfer device 50 comprises a two-level transport carriage 52, which comprises an upper energeticetzläge 54 and a vertically disposed therebelow lower bainetzläge 56, structurally the Umsetzetzillerlage 48 of Vertikalumset- zers 42 in the drying tunnel 24 corresponds.
  • the upper conveyor pad 54 may deliver a workpiece carrier 20 in the direction of the transport direction T3 of the upper tunnel conveyor 38, while the lower energeticetzläge 56 of the conveyor carriage 52 can receive a workpiece carrier 20 from the direction of transport direction T4 of the lower tunnel conveyor 40.
  • the conveyor carriage 52 can be moved vertically along a guide structure 58, wherein three working positions are of interest.
  • the upper finallyetzläge 54 of the conveyor carriage 52 is aligned with the conveying conveyor with the upper tunnel conveyor 38, while the lower bainauf- lane 56 of the conveyor carriage 52 is conveyed with the lower tunnel conveyor 40 in the drying tunnel 24.
  • a conversion device 60 is arranged, which is formed in the present embodiment in the form of a multi-axis handling robot 62.
  • the handling robot 62 carries a gripping unit 64 shown only schematically with it, which is adapted to the arrangement of the vehicle wheels 12 on the workpiece carriers 20 and by means of which three vehicle wheels 12 can be accommodated.
  • the handling robot 62 can reach the conveying position 32a of the transverse conveyor 32 in the preheating and outflow zone 22 through the access 34.
  • a workpiece conveyor 66 is arranged in the form of another chain conveyor with which vehicle wheels 12 to be dried on workpiece carriers 68 to the drying oven 10 and dried vehicle wheels 12 on these workpiece carriers 68 are conveyed away from the drying oven 10.
  • the transfer pad 48 of the transfer carriage 46 of the vertical Setter 42 has received a loaded workpiece carrier 20 from the upper tunnel conveyor 38, wherein the transfer carriage 46 is still in its upper receiving position.
  • the conveyor carriage 52 of the transfer device 50 assumes its uppermost working position, with its upper conveyor support 54 carrying a loaded workpiece carrier 20 and its lower bainaufläge 56 is empty.
  • the transfer station 36 is empty.
  • a workpiece carrier 68 with vehicle wheels 12 to be dried is positioned in front of the handling robot 62.
  • the handling robot 62 now takes with its gripping unit 64 these to be dried vehicle wheels 12 of the workpiece carrier 68 and brings them through the access 34 in
  • Dryer housing 14 in the preheating and outlet zone 22 inside. There he sets the vehicle wheels 12 on the workpiece carrier 20 in the first conveying position 32 a of the cross conveyor station 32. The now empty workpiece carrier 68 on the workpiece conveyor 66 remains there in its position.
  • the loaded workpiece carriers 20 are then conveyed on the lower tunnel conveyor 40 in its conveying direction T4, the loaded workpiece carrier 20 adjacent to the transfer space 26 being transferred to the lower conveying abutments 56 of the conveying carriage 52 of the transfer device 50.
  • the loaded workpiece carrier 20 moves on the transfer carriage 46 of the vertical converter 42 to the lower one Tunnel conveyor 40 after. Then the transfer carriage 46 is moved vertically upwards to its upper receiving position.
  • the workpiece carriers 20 on the upper tunnel conveyor 38 are now conveyed in the direction of transport T3 in the direction of the vertical converter 42, a workpiece carrier 20 ascending onto its transfer bed 48.
  • the workpiece carrier 20 on the upper counseletzläge 54 of the conveyor carriage 52 of the transfer device 50 is driven by this on the upper tunnel conveyor 38.
  • the conveyor carriage 52 of the transfer device 50 is moved to its lowest working position and the workpiece carrier 20 moves on the feed conveyor 28 in the trans ⁇ port direction Tl in the direction of the conveyor carriage 52 be ⁇ moves, with a loaded workpiece carrier 20 aufiety on the upper counselaufläge 54.
  • the conveyor slide 52 is then moved back to its uppermost working position.
  • the workpiece carrier 20 is transferred from the second conveying position 32b of the transverse conveying station 32 to the feed conveyor 28, so that the second conveying position 32b is now free
  • the cross conveyor station 32 now brings the freshly loaded from the outside with still to be dried vehicle wheels 12 workpiece carrier 20 from the first conveying position 32a in the second conveying position 32b.
  • the workpiece carriers 20 are moved on the outlet conveyor 30 in the direction of the cross conveyor station 32 and the foremost in the transport direction T2 workpiece carrier 20 passed to the cross conveyor station 32 where it occupies the first conveying position 32a in front of the access 34 in the dryer housing 14.
  • the workpiece carrier 20 on the transfer station 36 is thereby pushed onto the outlet conveyor 28.
  • the handling robot 62 now picks up the dried vehicle wheels 12 of the workpiece carrier 20 in the first conveying position 32a of the transverse conveying station 32, the workpiece carrier 20 remaining in the preheating and outflow zone 22.
  • the handling robot 62 transfers these dried vehicle wheels 12 to the empty workpiece carrier 68, which is waiting on the workpiece conveyor 66. This further conveys the workpiece carrier 68 now loaded with the dried vehicle wheels 12, e.g. to a cooling zone for the vehicle wheels 12th
  • a new workpiece carrier 68 which however carries vehicle wheels 12 to be dried, moves in its place before the handling robot 62 and the cycle explained above is repeated.
  • both vehicle wheels 12 to be dried can thus be transferred to a workpiece carrier 20, which is located in the dryer space 16, and also dried vehicle wheels 12 are removed from a workpiece carrier 20 which is located in the dryer space 16.
  • the workpiece carrier 20 can be promoted in circulation through the dryer room 16, without leaving it.
  • the workpiece carriers 20 cool only slightly before they are returned to the drying tunnel 24 and there is less heat input into the workpiece carriers 20 than in the case in which workpiece carriers are not circulated, but are passed through a drying oven.
  • temperatures of 70 ° C to 80 ° C in the preheating and outlet zone 22 and of about 180 ° C in the drying tunnel 24 cool the workpiece carrier 20, for example, only to about 150 ° C.
  • a second access in the transport direction T2 may be present in front of the access 34, via which a second transfer device can reach the discharge conveyor 30. Then already dried vehicle wheels 12 can be removed by means of the second transfer device via the second access from a workpiece carrier 20 on the outlet conveyor 30 and to be dried vehicle wheels 12 are applied in the same tact over the access 34 to an already emptied workpiece carrier 20. As a result, the number of cycles and thus the throughput of the drying oven 10 can be increased.
  • the access 34 is designed as a lock, by means of which a heat discharge via the opening to the preheating and outflow zone 22 is reduced.
  • a lock may e.g. be designed as a simple roller door. If there are several approaches, they can all be present as such lock.
  • a drying oven 70 with respect to the drying oven 10 other conveyor concept is shown as a second embodiment.
  • the drying oven 70 carries components that correspond to those of the drying oven 10 according to Figures 1 to 4, the same reference numerals. In this case, what has been said above about the drying oven 10 also applies mutatis mutandis to the drying oven 70, unless otherwise explained below.
  • the common preheating and outflow zone 22 of the dryer room 16 is dissolved and spatially separated into a separate preheating zone 72 and a separate outlet zone 74 of the dryer room 16.
  • a feed space 76 is now provided next to the one end of the drying tunnel 24, while a discharge space 78 is arranged adjacent to the opposite end of the drying tunnel 24.
  • the preheat zone 72 is located vertically below the feed space 76, while the outlet zone 74 is vertically below the discharge space 78.
  • Feeder 80 with a single-deck feed carriage 82 is present, which carries only a single carriage support 84 with it.
  • the carriage support 84 can deliver a workpiece carrier 20 both in the direction of the transport direction T3 of the upper tunnel conveyor 38 and also receive a workpiece carrier 20 from the direction of the transport direction T4 of the lower tunnel conveyor 40.
  • the feed carriage 82 can be moved vertically along a guide structure 86, which extends from the preheating zone 72 upwards into the feed space 76 and connects these in terms of conveying technology.
  • a guide structure 86 which extends from the preheating zone 72 upwards into the feed space 76 and connects these in terms of conveying technology.
  • the carriage support 84 In a second, middle working position of the feed carriage 82, the carriage support 84 is in alignment with the lower tunnel conveyor 40 in the drying tunnel 24 for conveying purposes.
  • the drying oven 70 is also a vertical conveyor forming dispenser 90 is provided, the discharge carriage 92 also with only a single carriage support 94th includes.
  • the carriage support 94 of the delivery device 90 can receive a workpiece carrier 20 both from the direction of the transport direction T3 of the upper tunnel conveyor 38 and deliver a workpiece carrier 20 in the direction of the transport direction T4 of the lower tunnel conveyor 40.
  • the discharge carriage 92 can be moved vertically along a guide structure 96, which extends from the outlet zone 74 upwards into the discharge space 78 and connects these in terms of conveyance.
  • a guide structure 96 which extends from the outlet zone 74 upwards into the discharge space 78 and connects these in terms of conveyance.
  • the dispensing carriage 92 In a third, lowermost working position of the dispensing carriage 92, it is located in the outlet zone 74 in front of a dispensing access 98 of the dryer housing 14, which leads to the outlet zone 74 and can again be closed by a roller shutter.
  • a feed conveyor 100 and a discharge conveyor 102 are provided in the drying oven 70, which are each formed as a chain conveyor.
  • the infeed conveyor 100 conveys vehicle wheels 12 to be dried on workpiece carriers 104 to the drying oven 70, and the discharge conveyor 102 conveys dried vehicle wheels 12 on separately guided workpiece carriers 106 away from the drying oven 70.
  • the conversion device 60 in the drying oven 70 comprises a feed robot 108, which is arranged in front of the feed access 88, and a removal robot 110 which is arranged in front of the delivery access 98, wherein both robots 108 and 110 structurally correspond to the handling robot 62 of the drying oven 10.
  • the feed robot 108 can reach the carriage rest 84 of the feed carriage 82 of the feed device 80 through the feed access 88.
  • the feed conveyor 100 is located in the working area of the feed robot 108.
  • the picking robot 110 can reach the carriage support 94 of the delivery carriage 92 of the delivery device 80 and the delivery conveyor 102 on the one hand through the delivery access 98.
  • the drying oven 70 described above is now operated as follows:
  • the feed carriage 82 of the feeder 80 is in its uppermost operative position adjacent to the upper tunnel conveyor 38 and is empty, i. On the carriage support 84 is also no workpiece carrier 20. On the feed conveyor 100 outside of the dryer housing 14, a loaded workpiece carrier 104 is positioned in front of the feed robot 108, the gripping unit 64 in turn is empty.
  • the discharge carriage 92 of the delivery device 90 has assumed its lowest working position next to the delivery access 98 and carries a workpiece carrier 20, wherein the removal robot 110 has just picked up dried vehicle wheels 12 from the workpiece carrier 20.
  • an empty workpiece carrier 106 is positioned on the delivery conveyor 102.
  • the removal robot 110 leads the dried vehicle wheels 12 through the delivery access 98 out of the outlet zone 74 and thus out of the dryer room 16 and deposits them on the workpiece carrier 106. Then, the two carriages 82 and 92 of the feeder 80 and the dispenser 90 move to their middle working position, respectively the lower tunnel conveyor 40 in the drying tunnel 24th
  • the workpiece carriers 20 on the lower tunnel conveyor 40 are now conveyed in its transport direction T4, with an unloaded workpiece carrier 20 ascending onto the carriage support 84 of the feed carriage 82.
  • the unloaded workpiece carrier 20 on the carriage support 94 of the delivery carriage 92 is driven onto the lower tunnel conveyor 40 so that the delivery carriage 92 is empty.
  • the feed carriage 82 then moves with the unloaded workpiece carrier 20 in its lowest working position in front of ZuGermanzugang 88, where it is loaded by means of ZuGermanroboters 108 to be dried with vehicle wheels 12.
  • Both the now loaded feed carriage 82 and the empty discharge carriage 92 then move into their respective uppermost working position next to the upper tunnel conveyor 38.
  • the loaded workpiece carriers 20 on the upper tunnel conveyor 38 are now conveyed in its transport direction T3, with a loaded workpiece carrier 20 on the carriage support 94 of the delivery carriage 92 and the loaded workpiece carrier 20 from the carriage support 84 of the feed carriage 82 ascends on the upper tunnel conveyor 38, so that now the feed carriage 82 is empty, as shown in Figure 5.
  • the delivery carriage 92 thereafter moves to its lowest working position in front of the delivery access 98 in the dryer housing 14, where the vehicle wheels 12 are picked up by the removal robot 110 and transferred to the delivery conveyor 102.
  • the conversion device can 60 to be dried vehicle wheels 12 are passed to a workpiece carrier 20, which is located in the dryer room 16, as well as dried vehicle wheels 12 are removed from a workpiece carrier 20, which is located in the dryer space 16. This makes it possible that the workpiece carrier 20 can be promoted in circulation through the dryer room 16, without leaving it.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zum Trocknen von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugrädern, umfasst ein Trocknergehäuse (14), welches einen Trocknerraum (16) begrenzt und wenigstens einen Zugang (34; 88, 98) zum Trocknerraum (16) aufweist. Mittels eines Fördersystems (18) sind mit Werkstücken (12) beladene Werkstückträger (20) durch den Trocknerraum (16) förderbar. Es ist eine Umsetzeinrichtung (60) vorhanden, durch welche zu trocknende Werkstücke (12) an einen Werkstückträger (20) übergebbar sind, der sich im Trocknerraum (16) befindet, und getrocknete Werkstücke (12) von einem Werkstückträger (20) entnehmbar sind, der sich im Trocknerraum (16) befindet. Auf diese Weise sind die Werkstückträger (20) im Umlauf durch den Trocknerraum (16) förderbar, ohne diesen zu verlassen. Außerdem ist ein Verfahren zum Trocknen von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugrädern, angegeben, bei welchem die Werkstückträger (20) entsprechend im Umlauf durch den Trocknerraum (16) gefördert werden, ohne diesen zu verlassen, wobei zu trocknende Werkstücke (12) an einen Werkstückträger (20) übergeben werden, der sich im Trocknerraum (16) befindet, und getrocknete Werkstücke (12) von einem Werkstückträger (20) entnommen werden, der sich im Trocknerraum (16) befindet.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Trocknen von Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugrädern, mit a) einem Trocknergehäuse, welches einen Trocknerraum begrenzt und wenigstens einen Zugang zu dem Trocknerraum aufweist ; b) einem Fördersystem, mittels welchem mit Werkstücken beladene Werkstückträger durch den Trocknerraum förderbar sind . Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Trocknen von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugrädern, bei welchem mit Werkstücken beladene Werkstückträger durch einen Trocknerraum gefördert werden. Derartige vom Markt her bekannte Vorrichtungen und Verfahren werden beispielsweise genutzt, um frisch lackierte Werkstücke, oder auch Werkstücke, deren Oberfläche auf andere Weise behandelt wurde, in einem Trockenofen zu trocknen. Hierunter soll vorliegend auch das Einbrennen von Pulverbeschichtungen auf Werkstücke verstanden werden.
Vorliegend werden Fahrzeugräder als Beispiel für zu trocknende Werkstücke genannt. Bei den zu trocknenden Werkstücken kann es sich jedoch auch sonstige Baugruppen und Bauteile handeln, die auch aus nichtmetallischen Materialien, insbesondere aus Kunststoff, gefertigt sein können. Wenn es sich bei den Bauteilen um kleinere Teile handelt, können diese in einem Tragkorb oder dergleichen untergebracht sein, der an dem Werkstückträger befestigt werden kann. Bei vom Markt her bekannten Trockenöfen und Verfahren, um Fahrzeugräder zu trocknen, kommen meist mehrere Fahrzeugräder auf einem Werkstückträger von einer vorhergehenden Behandlung und werden auch auf diesem Werkstückträger durch 5 den Trocknerraum gefördert. Hierbei herrschen im Trocknerraum zumindest in einer Trockenzone beispielsweise Temperaturen von etwa 180°C.
Nachdem die Fahrzeugräder den Trocknerraum durchlaufen haben o und der Trocknungsprozess im Trockenofen abgeschlossen ist, werden die Fahrzeugräder zusammen mit dem Werkstückträger wieder aus dem Trocknerraum heraus gefördert. Dies bedeutet, dass die Werkstückträger zusammen mit den Fahrzeugrädern im Durchlauf durch den Trocknerraum gefördert werden.
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Mit den zu trocknenden Fahrzeugrädern, oder allgemein den Werkstücken, muss somit jedes Mal auch der Werkstückträger aufgeheizt werden, der nach dem Durchlauf durch den Trockenofen auch wieder mit den Werkstücken abkühlt.
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Abhängig von dem Verhältnis zwischen dem Gewicht des Werkstückträgers und dem Gewicht der Werkstücke auf dem Werkstückträger wird bei jedem Trockenvorgang ein beträchtlicher Energieanteil zum Aufheizen des Werkstückträgers verbraucht, 5 was die Gesamtenergiebilanz der Trockenvorrichtung im Hinblick auf die zu trocknenden Werkstücke signifikant verschlechtert und die Gesamtbetriebskosten der Anlage somit erhöht . o Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von Werkstücken der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen die Energiebilanz verbessert ist .
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge- nannten Art dadurch gelöst, dass c) eine Umsetzeinrichtung vorhanden ist, durch welche ca) zu trocknende Werkstücke an einen Werkstückträger übergebbar sind, der sich im Trocknerraum befindet; cb) getrocknete Werkstücke von einem Werkstückträger ent nehmbar sind, der sich im Trocknerraum befindet; so dass d) die Werkstückträger im Umlauf durch den Trocknerraum
förderbar sind, ohne diesen zu verlassen.
Erfindungsgemäß wird durch diese Maßnahmen erreicht, dass die Werkstückträger lediglich beim Anlaufen der Vorrichtung aufgeheizt werden und dann in einem Betriebstemperaturbereich bleiben. Dabei kann die Betriebstemperatur der Werkstückträger im Trocknerraum zwar in einem Bereich von mehre ren 10°C schwanken, die Werkstückträger müssen jedoch nicht mehr bei jedem Durchlauf von Werkstücken von etwa Umgebungs temperatur auf die Betriebstemperatur im Trocknerraum erwärmt werden, wie es der Fall ist, wenn die Werkstückträger mit den Werkstücken im Durchlauf durch die Vorrichtung gefördert werden. Hierdurch wird insgesamt ein geringerer Anteil der zum Trocknen der Werkstücke benötigten Gesamtenergie zum Erwärmen der Werkstückträger verwendet, wodurch die Energiebilanz der Anlage verbessert ist.
Es ist günstig, wenn der Trocknerraum eine Vorwärmzone und einen damit verbundenen Trockentunnel umfasst, wobei in der Vorwärmzone eine Temperatur herrscht, die niedriger ist als die Temperatur im Trockentunnel, und die Vorwärmzone über den wenigstens einen Zugang von außen zugänglich ist. Da es über den Zugang zu einem Wärmeverlust kommt, kann dieser so geringer gehalten werden, als wenn der Zugang direkt zu dem Trockentunnel mit der höheren Temperatur führen würde.
Es ist außerdem wärmetechnisch von Vorteil, wenn der Trockentunnel auf einem anderen, insbesondere höheren, Höhenniveau angeordnet ist als die Vorwärmzone.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Trockentunnel zweietagig ausgebildet ist und einen ersten Tunnelförderer und einen zweiten Tunnelförderer für Werkstückträger umfasst, wobei die Tunnelförderer vertikal übereinander angeordnet sind und Werkstückträger mittels eines Vertikalumsetzers von dem ersten Tunnelförderer zu dem zweiten Tunnelförderer förderbar sind. Der Weg der Werkstückträger durch den Trockentunnel wird damit verdoppelt, wodurch der zur Verfügung stehende Raum effizient genutzt werden oder der Trockentunnel gegebenenfalls kürzer gebaut werden kann, als ohne diese Maßnahmen.
Um für einen effektiven Umlauf der Werkstückträger im
Trocknerraum zu sorgen ist es günstig, wenn im Trocknerraum eine Übergabeeinrichtung mit einem vertikal verfahrbaren Förderschlitten angeordnet ist, mittels welcher Werkstückträger aus der Vorwärmzone in den Trockentunnel und umgekehrt förderbar sind und deren Förderschlitten eine erste Förderaufläge und eine zweite Förderaufläge mit sich führt, die vertikal übereinander angeordnet sind, wobei der Förderschlitten so positionierbar ist, dass die erste Förderauflage mit dem ersten Tunnelförderer und die zweite Förderauflage mit dem zweiten Tunnelförderer zusammenarbeiten kann. So kann in einem Förderzyklus mit zwei Bewegungsschritten des Förderschlittens ein Werkstückträger mit zu trocknenden Werkstücken in den Trockentunnel eingebracht und ein Werkstückträger mit getrockneten Werkstückträgern aus dem Tro- ckentunnel ausgebracht werden. In diesem Fall erfolgt das Zuführen von zu trocknenden Werkstücken in den Trockentunnel und das Abführen von getrockneten Werkstücken aus dem Trockentunnel an ein und demselben Tunnelende.
Ein alternatives Umlaufkonzept kann vorteilhaft verwirklicht sein, wenn der Vertikalförderer als Abgabeeinrichtung dient, mittels welcher getrocknete Werkstücke aus dem Trockentunnel über dessen eines Tunnelende heraus förderbar sind, und eine Zuführeinrichtung vorhanden ist, mittels welcher zu trocknende Werkstücke aus der Vorwärmzone in den Trockentunnel über dessen anderes Tunnelende hinein förderbar sind.
Im Hinblick auf das Verfahren wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass a) die Werkstückträger im Umlauf durch den Trocknerraum
gefördert werden, ohne diesen zu verlassen, wobei b) zu trocknende Werkstücke an einen Werkstückträger
übergeben werden, der sich im Trocknerraum befindet; c) getrocknete Werkstücke von einem Werkstückträger entnommen werden, der sich im Trocknerraum befindet.
Die Vorteile hierzu und zu den nachfolgend erläuterten Maßnahmen entsprechen sinngemäß den Vorteilen, die zu den kor- respondierenden Maßnahmen bei der Vorrichtung erörtert wurden .
Folglich ist es günstig, wenn die Werkstückträger durch eine Vorwärmzone und einen damit verbundenen Trockentunnel geför- dert werden, wobei in der Vorwärmzone eine Temperatur er- zeugt wird, die niedriger ist als die Temperatur im Trockentunnel, und die Vorwärmzone über den wenigstens einen Zugang von außen zugänglich ist. Dabei ist der Trockentunnel vorzugsweise auf einem anderen, insbesondere höheren, Höhenniveau angeordnet ist als die Vorwärmzone .
Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Werkstückträger mittels eines ersten Tunnelförderers und eines zweiten Tunnelförderers, die vertikal übereinander angeordnet sind, in zwei Etagen durch den Trockentunnel geführt werden, wobei die Werkstückträger mittels eines Vertikalumsetzers von dem ersten Tunnelförderer zu dem zweiten Tunnelförderer geför¬ dert werden.
Die Werkstückträger werden dabei vorzugsweise mittels einer Übergabeeinrichtung aus der Vorwärmzone in den Trockentunnel und umgekehrt gefördert, die einen Förderschlitten mit einer ersten Förderaufläge und einer zweiten Förderaufläge um- fasst, die vertikal übereinander angeordnet sind, wobei der Förderschlitten so positioniert werden kann, dass die erste Förderaufläge mit dem ersten Tunnelförderer und die zweite Förderaufläge mit dem zweiten Tunnelförderer zusammenarbei- ten kann.
Alternativ werden getrocknete Werkstücke mittels des Vertikalförderers aus dem Trockentunnel über dessen eines Tunnelende heraus gefördert, und zu trocknende Werkstücke mittels einer Zuführeinrichtung aus der Vorwärmzone in den Trockentunnel über dessen anderes Tunnelende hinein gefördert.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen: Figur 1 einen Vertikalschnitt eines Trockenofens für Fahrzeugräder gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel entlang der jeweils gewinkelten Schnittlinie I-I in den Figuren 2 und 3;
Figur 2 einen weiteren Vertikalschnitt des Trockenofens
entlang der gewinkelten Schnittlinie II-II in Figur 1; Figur 3 einen Horizontalschnitt des Trockenofens entlang der gewinkelten Schnittlinie III-III in Figur 1;
Figur 4 einen weiteren Horizontalschnitt des Trockenofens entlang der Schnittlinie IV-IV in Figur 1;
Figur 5 einen der Figur 2 entsprechenden Vertikalschnitt eines Trockenofens für Fahrzeugräder gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
In den Figuren 1 bis 4 ist als erstes Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen ein Trockenofen insgesamt mit 10 bezeichnet, in welchem Werkstücke getrocknet werden. Als Werkstücke sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel Fahrzeugräder 12 für Kraftfahrzeuge veranschaulicht, die in dem Trockenofen 10 getrocknet werden, nachdem sie in einem oder mehreren vorhergehenden Behandlungsschritten mit einer Oberflächenbeschichtung, wie beispielsweise einem Lack, versehen worden sind.
Der Trockenofen 10 umfasst ein wärmeisoliertes Trocknergehäuse 14, welches einen Trocknerraum 16 begrenzt. Mit einem insgesamt mit 18 gekennzeichneten Fördersystem werden Werk¬ stückträger 20 durch den Trocknerraum 16 gefördert, die mit Fahrzeugrädern 12 beladen sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann jeder Werkstückträger 20 drei Fahrzeugrä- der 12 aufnehmen.
Der Trocknerraum 16 des Trockenofens 10 umfasst eine Vorwärm- und Auslaufzone 22 auf einem ersten Höhenniveau und einen Trockentunnel 24, der sich auf einem zweiten Höhenniveau befindet, das höher ist als das erste Höhenniveau der Vorwärm- und Auslaufzone 22. Die Vorwärm- und Auslaufzone 22 und der Trockentunnel 24 sind dabei über einen Übergaberaum 26 des Trocknerraumes 16 miteinander verbunden. In der Vorwärm- und Auslaufzone 22 herrscht eine Temperatur von etwa 70°C bis 80°C, wogegen im Trockentunnel 24 etwa 180°C vorliegen. Die Temperaturen werden mit Heizeinrichtungen erzeugt und aufrechterhalten, wie sie an und für sich bekannt sind und die der Übersichtlichkeit halber nicht eigens gezeigt sind.
Der Trockentunnel 24 bildet somit den eigentlichen Trockenraum, in welchem der gewünschte Trockenvorgang abläuft und in welchem die höchste Temperatur innerhalb des Trocknergehäuses 14 herrscht.
In der Vorwärm- und Auslaufzone 22 sind ein erster Kettenförderer 28 und ein zweiter Kettenförderer 30 parallel nebeneinander angeordnet, die von einer Querförderstation 32, die sich vor einem Zugang 34 im Ofengehäuse 14 befindet, zum Übergaberaum 26 verlaufen. Über den Zugang 34 ist der
Trocknerraum 16 des Trockenofens 10 von außen zugänglich. Kettenförderer sind in vielen Varianten an und für sich bekannt, weshalb auf eine detailliertere Beschreibung verzichtet wird.
Der erste Kettenförderer 28 dient als Zulaufförderer und fördert Werkstückträger 20 von der Querförderstation 32 in einer Transportrichtung Tl zum Übergaberaum 26, während der zweite Kettenförderer 30 als Auslaufförderer dient und Werk- stückträger 20 von einer Übergabestation 36 in einer Transportrichtung T2 zur Querförderstation 32 fördert.
Die Transportrichtungen Tl und T2 sind nur in Figur 4 ge¬ zeigt und verlaufen parallel, geben jedoch entsprechend einander entgegengesetzte Transportrichtungen vor. Die Querförderstation 32 und die Übergabestation 36 können die Werkstückträger 20 auch in Richtungen senkrecht zu den Transportrichtungen Tl und T2 fördern und umfassen hierzu in an und für sich bekannter Weise zusammenarbeitende Hub- /Senktische und Förderketten, die nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehen sind.
Die Querförderstation 32 bietet dabei eine erste Förderposition 32a und eine zweite Förderposition 32b für Werkstück¬ träger 20. In der ersten Förderposition 32a ist ein Werkstückträger 20 sowohl neben dem Auslaufförderer 30 als auch neben dem Zugang 34 im Ofengehäuse 14 angeordnet. In der zweiten Förderposition 32b ist ein Werkstückträger 20 neben dem Zulaufförderer 28 und neben der ersten Förderposition 32a angeordnet.
Im Trockentunnel 24 des Trockenofens 10 sind ein erster, oberer und ein zweiter, unterer Tunnelförderer 38, 40 für die Werkstückträger 20 vertikal übereinander angeordnet, wodurch der Trockentunnel 24 zwei Etagen umfasst. Diese beiden Tunnelförderer 38, 40 sind wieder in an und für sich bekannter Weise als Kettenförderer ausgebildet und verlaufen und fördern beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in Richtungen T3 und T4, die im rechten Winkel zu den Transportrichtungen Tl und T2 des Zulaufförderers 28 bzw. des Auslaufförderers 30 in der Vorwärm- und Auslaufzone 22 und in entgegen gesetzte Richtungen zueinander verlaufen. Die
Transportrichtungen T3 und T4 sind lediglich in Figur 2 gezeigt. Dabei werden die Werkstückträger 20 quer zu ihrer Längsrichtung gefördert.
Die beiden Tunnelförderer 38, 40 verlaufen zwischen dem Übergaberaum 26 und einem Vertikalförderer in Form eines Vertikalumsetzers 42 am gegenüberliegenden Ende des Trockentunnels 24. Mit dem Vertikalumsetzer 42 können Werkstückträger 20 von dem oberen Tunnelförderer 38 auf den unteren Tunnelförderer 40 umgesetzt werden. Hierzu umfasst der Ver- tikalumsetzter 42 einen an einer Vertikalschiene 44 vertikal verfahrbaren Umsetzschlitten 46 mit einer Umsetzauflage 48, die wahlweise in einer oberen Aufnahmestellung des Umsetzschlittens 46 fördertechnisch fluchtend zu dem oberen Tunnelförderer 38 oder in einer unteren Abgabestellung des Umsetzschlittens 46 fördertechnisch fluchtend zu dem unteren Tunnelförderer 40 ausgerichtet ist. Unter einer fördertechnisch fluchtenden Ausrichtung oder Anordnung zweier Förderkomponenten zueinander soll vorliegend verstanden werden, dass ein Werkstückträger 20 dann von einer Förderkomponente an eine andere Förderkomponente übergeben werden kann.
Die Umsetzauflage 48 kann Werkstücke 20 sowohl von dem oberen Tunnelförderer 38 aus dessen Transportrichtung T3 aufnehmen als auch an den unteren Tunnelförderers 40 in dessen Transportrichtung T4 abgegeben.
Im Übergaberaum 26 des Trockenofens 10 ist eine Übergabeeinrichtung 50 angeordnet, mittels welcher Werkstückträger 20 aus der Vorwärm- und Auslaufzone 22 in den Trockentunnel 24 angehoben bzw. aus dem Trockentunnel 24 in die Vorwärm- und Auslaufzone 22 abgesenkt werden können.
Die Übergabeeinrichtung 50 umfasst einen zweietagigen Förderschlitten 52, der eine obere Förderaufläge 54 und eine vertikal darunter angeordnete untere Förderaufläge 56 umfasst, die baulich der Umsetzauflage 48 des Vertikalumset- zers 42 im Trockentunnel 24 entspricht. Die obere Förderauflage 54 kann einen Werkstückträger 20 in Richtung der Transportrichtung T3 des oberen Tunnelförderers 38 abgeben, während die untere Förderaufläge 56 des Förderschlittens 52 einen Werkstückträger 20 aus der Richtung der Transportrichtung T4 des unteren Tunnelförderers 40 aufnehmen kann.
Der Förderschlitten 52 kann entlang einer Führungsstruktur 58 vertikal verfahren werden, wobei drei Arbeitsstellungen von Interesse sind.
In einer ersten, obersten Arbeitsstellung fluchtet die obere Förderaufläge 54 des Förderschlittens 52 fördertechnisch mit dem oberen Tunnelförderer 38, während die untere Förderauf- läge 56 des Förderschlittens 52 fördertechnisch mit dem unteren Tunnelförderer 40 im Trockentunnel 24 fluchtet.
Diese Arbeitsstellung des Förderschlittens 52 ist in Figur 2 zu erkennen.
In einer zweiten, mittleren Arbeitstellung des Förderschlittens 52 fluchtet dessen untere Förderaufläge 56 fördertechnisch mit dem Zulaufförderer 28 in der Vorwärm- und Auslaufzone 22 sowie mit der Übergabestation 36 im Übergaberaum 26.
In einer dritten, untersten Arbeitsstellung des Förderschlittens 52 fluchtet dagegen dessen obere Förderaufläge 54 fördertechnisch sowohl mit dem Zulaufförderer 28 in der Vorwärm- und Auslaufzone 22 sowie mit der Übergabestation 36 im Übergaberaum 26.
Vor dem Zugang 34 im Trocknergehäuse 14 zum Trocknerraum 16 ist eine Umsetzeinrichtung 60 angeordnet, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form eines mehrachsigen Handhabungsroboters 62 ausgebildet ist. Der Handhabungsroboter 62 führt eine nur schematisch dargestellte Greifeinheit 64 mit sich, die an die Anordnung der Fahrzeugräder 12 auf den Werkstückträgern 20 angepasst ist und mittels welcher drei Fahrzeugräder 12 aufgenommen werden können.
Der Handhabungsroboter 62 kann einerseits durch den Zugang 34 hindurch die Förderposition 32a des Querförderer 32 in der Vorwärm- und Auslaufzone 22 erreichen. Andererseits ist im Arbeitsbereich des Handhabungsroboters 62 ein Werkstückförderer 66 in Form eines weiteren Kettenförderers angeordnet, mit dem zu trocknende Fahrzeugräder 12 auf Werkstückträgern 68 zum Trockenofen 10 hin und getrocknete Fahrzeugräder 12 auf diesen Werkstückträgern 68 von dem Trockenofen 10 weg gefördert werden.
Der oben beschriebene Trockenofen 10 wird nun wie folgt betrieben :
Als Ausgangssituation sei die Anordnung der einzelnen Förderkomponenten sowie Werkstückträger 20 mit Fahrzeugrädern 12 angenommen, die in den Figuren 1 bis 4 gezeigt ist. Demnach befindet sich in der ersten Förderposition 32a des Querförderstation 32 ein unbeladener Werkstückträger 20 und in dessen zweiter Förderposition 32b ein mit Fahrzeugrädern 12 beladener Werkstückträger 20.
Auf dem Zulaufförderer 28 befinden sich Werkstückträger 20 mit zu trocknenden Fahrzeugrädern 12, während der Auslaufförderer 30 bereits getrocknete Fahrzeugräder 12 auf Werkstückträgern 20 fördert.
Auf den Tunnelförderern 38 und 40 befinden sich Werkstückträger 20 mit Fahrzeugrädern 12, die gerade getrocknet werden .
Die Umsetzauflage 48 des Umsetzschlittens 46 des Vertikalum- setzers 42 hat einen beladenen Werkstückträger 20 von dem oberen Tunnelförderer 38 aufgenommen, wobei sich der Umsetzschlitten 46 noch in seiner oberen Aufnahmestellung befindet.
Der Förderschlitten 52 der Übergabeeinrichtung 50 nimmt seine oberste Arbeitsstellung ein, wobei seine obere Förderauflage 54 einen beladenen Werkstückträger 20 trägt und seine untere Förderaufläge 56 leer ist. Auch die Übergabestation 36 ist leer.
Auf dem Werkstückförderer 66 ist vor dem Handhabungsroboter 62 ein Werkstückträger 68 mit zu trocknenden Fahrzeugrädern 12 positioniert.
Der Handhabungsroboter 62 nimmt nun mit seiner Greifeinheit 64 diese zu trocknenden Fahrzeugräder 12 von dem Werkstückträger 68 auf und bringt sie durch den Zugang 34 im
Trocknergehäuse 14 in die Vorwärm- und Auslaufzone 22 hinein. Dort setzt er die Fahrzeugräder 12 auf den Werkstückträger 20 in der ersten Förderposition 32a der Querförderstation 32 ab. Der nun leere Werkstückträger 68 auf dem Werkstückförderer 66 bleibt dort in seiner Position.
Zunächst wird nun der Umsetzschlitten 46 des Vertikalumsetzers 42 im Trockentunnel 24 vertikal nach unten in seine untere Abgabestellung verfahren.
Dann werden die beladenen Werkstückträger 20 auf dem unteren Tunnelförderer 40 in dessen Förderrichtung T4 gefördert, wobei der dem Übergaberaum 26 benachbarte beladene Werkstückträger 20 an die untere Förderaufläge 56 des Förderschlittens 52 der Übergabeeinrichtung 50 übergeben wird.
Zugleich rückt der beladene Werkstücksträger 20 auf dem Umsetzschlitten 46 des Vertikalumsetzers 42 auf den unteren Tunnelförderer 40 nach. Dann wird der ümsetzschlitten 46 vertikal nach oben in seine obere Aufnahmestellung verfahren .
Die Fahrzeugräder 12 auf dem nun auf der unteren Förderauflage 56 des Förderschlittens 52 angeordneten Werkstückträgers 20 haben den Trockentunnel 24 durchlaufen, wodurch der gewünschte Trockenprozess abgeschlossen ist.
Die Werkstückträger 20 auf dem oberen Tunnelförderer 38 werden nun in dessen Transportrichtung T3 in Richtung auf den Vertikalumsetzer 42 gefördert, wobei ein Werkstückträger 20 auf dessen Umsetzauflage 48 auffährt. Zugleich wird der Werkstückträger 20 auf der oberen Förderaufläge 54 des Förderschlittens 52 der Übergabeeinrichtung 50 von dieser auf den oberen Tunnelförderer 38 aufgefahren.
Sodann wird der Förderschlitten 52 der Übergabeeinrichtung 50 in seine mittlerer Arbeitsstellung gefahren und der Werkstückträger 20 auf der unteren Förderaufläge 56 in horizontaler Richtung an die Übergabestation 36 übergeben.
Nun wird der Förderschlitten 52 der Übergabeeinrichtung 50 in seine unterste Arbeitsstellung gefahren und die Werkstückträger 20 auf dem Zulaufförderer 28 in dessen Trans¬ portrichtung Tl in Richtung auf den Förderschlitten 52 be¬ wegt, wobei ein beladener Werkstückträger 20 auf dessen obere Förderaufläge 54 auffährt. Der Förderschlitten 52 wird dann wieder in seine oberste Arbeitsstellung gefahren.
Zugleich wird der Werkstückträger 20 von der zweiten Förder¬ position 32b der Querförderstation 32 an den Zulaufförderer 28 übergeben, so dass die zweite Förderposition 32b nun frei Die Querförderstation 32 bringt nun den frisch von außen mit noch zu trocknenden Fahrzeugrädern 12 beladenen Werkstückträger 20 aus der ersten Förderposition 32a in die zweite Förderposition 32b. Dann werden die Werkstücksträger 20 auf dem Auslaufförderer 30 in Richtung auf die Querförderstation 32 bewegt und der in Transportrichtung T2 vorderste Werkstückträger 20 an die Querförderstation 32 übergeben, wo er die erste Förderposition 32a vor dem Zugang 34 im Trocknergehäuse 14 einnimmt. Der Werkstückträger 20 auf der Übergabestation 36 wird dabei auf den Auslaufförderer 28 nachgeschoben .
Der Handhabungsroboter 62 nimmt nun die getrockneten Fahrzeugräder 12 des Werkstückträgers 20 in der ersten Förderposition 32a der Querförderstation 32 auf, wobei der Werkstückträger 20 in der Vorwärm- und Auslaufzone 22 verbleibt. Der Handhabungsroboter 62 übergibt diese getrockneten Fahrzeugräder 12 an den leeren Werkstückträger 68, der auf dem Werkstückförderer 66 wartet. Dieser fördert den nun mit den getrockneten Fahrzeugrädern 12 beladenen Werkstückträger 68 weiter, z.B. zu einer Kühlzone für die Fahrzeugräder 12.
Dabei rückt ein neuer Werkstückträger 68, der jedoch zu trocknende Fahrzeugräder 12 mit sich führt, an dessen Stelle vor dem Handhabungsroboter 62 nach und der oben erläuterte Zyklus wird wiederholt.
Durch die Umsetzeinrichtung 60 können somit sowohl zu trocknende Fahrzeugräder 12 an einen Werkstückträger 20 übergeben werden, der sich im Trocknerraum 16 befindet, als auch getrocknete Fahrzeugräder 12 von einem Werkstückträger 20 entnommen werden, der sich im Trocknerraum 16 befindet.
Hierdurch ist es möglich, dass die Werkstückträger 20 im Umlauf durch den Trocknerraum 16 gefördert werden können, ohne diesen zu verlassen. Dadurch kühlen die Werkstückträger 20 nur wenig aus, bevor sie wieder dem Trockentunnel 24 zugeführt werden und es erfolgt ein geringerer Wärmeeintrag in die Werkstückträger 20 als in dem Fall, in dem Werkstückträger nicht im Umlauf, sondern im Durchlauf durch einen Trockenofen geführt werden. Bei den oben beispielhaft angegeben Temperaturen von 70 °C bis 80 °C in der Vorwärm- und Auslaufzone 22 und von etwa 180°C im Trockentunnel 24 kühlen die Werkstückträger 20 z.B. nur auf etwa 150°C ab.
Bei einer Abwandlung des oben erläuterten Trockenofens 10 können auch mehrer Zugänge und nicht nur der einzige Zugang 34 vorhanden sein. Beispielsweise kann ein zweiter Zugang in Transportrichtung T2 vor dem Zugang 34 vorhanden sein, über welchen eine zweite Umsetzeinrichtung den Auslaufförderer 30 erreichen kann. Dann können bereits getrocknete Fahrzeugräder 12 mittels der zweiten Umsetzeinrichtung über den zweiten Zugang von einem Werkstückträger 20 auf dem Auslaufförderer 30 entnommen werden und zu trocknende Fahrzeugräder 12 taktgleich über den Zugang 34 auf einen bereits geleerten Werkstückträger 20 aufgebracht werden. Hierdurch kann die Taktzahl und damit der Durchsatz des Trockenofens 10 erhöht werden .
Bei einer weiteren nicht eigens gezeigten Abwandlung ist der Zugang 34 als Schleuse ausgebildet, durch welche ein Wärme- austrag über die Öffnung zur Vorwärm- und Auslaufzone 22 verringert wird. Eine derartige Schleuse kann z.B. als einfaches Rolltor ausgebildet sein. Wenn mehrere Zugänge vorhanden sind, können diese entsprechend alle als derartige Schleuse vorliegen.
In Figur 5 ist als zweites Ausführungsbeispiel ein Trockenofen 70 mit gegenüber dem Trockenofen 10 anderem Förderkonzept gezeigt. Bei dem Trockenofen 70 tragen Komponenten, die denjenigen des Trockenofens 10 nach den Figuren 1 bis 4 entsprechen, dieselben Bezugszeichen. Hierbei gilt das oben zum Trockenofen 10 Gesagte sinngemäß entsprechend auch für den Trockenofen 70, sofern nachfolgend nichts anderes erläu- tert wird.
Bei dem Trockenofen 70 ist die gemeinsame Vorwärm- und Auslaufzone 22 des Trocknerraumes 16 aufgelöst und räumlich in eine eigene Vorwärmzone 72 und eine eigene Auslaufzone 74 des Trocknerraumes 16 getrennt.
Anstelle des Übergaberaums 26 ist nun ein Zuführraum 76 neben dem einen Ende des Trockentunnels 24 vorgesehen, während ein Abgaberaum 78 neben dem gegenüberliegenden Ende des Trockentunnels 24 angeordnet ist. Die Vorwärmzone 72 befindet sich vertikal unter dem Zuführraum 76, während die Auslaufzone 74 vertikal unter dem Abgaberaum 78 liegt.
Anstelle der Übergabeeinrichtung 50 mit dem Förderschlitten 52 und den beiden Förderauflagen 54 und 56 ist nun eine
Zuführeinrichtung 80 mit einem einetagigen Zuführschlitten 82 vorhanden, der nur eine einzige Schlittenauflage 84 mit sich führt. Die Schlittenauflage 84 kann einen Werkstückträger 20 sowohl in Richtung der Transportrichtung T3 des obe- ren Tunnelförderers 38 abgeben als auch einen Werkstückträger 20 aus der Richtung der Transportrichtung T4 des unteren Tunnelförderers 40 aufnehmen. Der Zuführschlitten 82 kann entlang einer Führungsstruktur 86 vertikal verfahren werden, die sich von der Vorwärmzone 72 nach oben in den Zuführraum 76 erstreckt und diese fördertechnisch miteinander verbindet. Hierbei sind nun folgende drei Arbeitsstellungen des Zuführschlittens 82 von Interesse:
In einer ersten, obersten Arbeitsstellung fluchtet die
Schlittenauflage 84 des Zuführschlittens 82 fördertechnisch mit dem oberen Tunnelförderer 38, wie es in Figur 5 gezeigt ist.
In einer zweiten, mittleren Arbeitstellung des Zuführschlittens 82 fluchtet dessen Schlittenauflage 84 fördertechnisch mit dem unteren Tunnelförderer 40 im Trockentunnel 24.
In einer dritten, untersten Arbeitsstellung des Zuführschlittens 52 befindet sich dieser in der Vorwärmzone 72 vor einem Zuführzugang 88 des Trocknergehäuses 14, der zur Vorwärmzone 72 führt und z.B. durch ein Rolltor verschlossen werden kann.
Anstelle des Vertikalumsetzers 42 des Trockenofens 10, mit welchem Werkstückträger 20 von dem oberen Tunnelförderer 38 auf den unteren Tunnelförderer 40 umgesetzt werden können, ist beim Trockenofen 70 eine ebenfalls einen Vertikalförderer bildenden Abgabeeinrichtung 90 vorgesehen, die einen Abgabeschlitten 92 mit ebenfalls nur einer einzigen Schlittenauflage 94 umfasst. Die Schlittenauflage 94 der Abgabeeinrichtung 90 kann einen Werkstückträger 20 sowohl aus Richtung der Transportrichtung T3 des oberen Tunnelförderers 38 aufnehmen als auch einen Werkstückträger 20 in Richtung der Transportrichtung T4 des unteren Tunnelförderers 40 abgeben .
Der Abgabeschlitten 92 kann entlang einer Führungsstruktur 96 vertikal verfahren werden, die sich von der Auslaufzone 74 nach oben in den Abgaberaum 78 erstreckt und diese fördertechnisch miteinander verbindet. Bei der Abgabeeinrichtung 90 sind dabei folgende drei Arbeitsstellungen des Abgabeschlittens 92 hervorzuheben:
In einer ersten, obersten Arbeitsstellung fluchtet die
Schlittenauflage 94 des Abgabeschlittens 92 fördertechnisch mit dem oberen Tunnelförderer 38.
In einer zweiten, mittleren Arbeitstellung des Abgabeschlittens 92 fluchtet dessen Abgabeauflage 94 fördertechnisch mit dem unteren Tunnelförderer 40 im Trockentunnel 24.
In einer dritten, untersten Arbeitsstellung des Abgabeschlittens 92 befindet sich dieser in der Auslaufzone 74 vor einem Abgabezugang 98 des Trocknergehäuses 14, der zur Aus- laufzone 74 führt und wieder durch ein Rolltor verschließbar sein kann.
Anstelle des Werkstückförderers 66 sind beim Trockenofen 70 ein Zuführförderer 100 und ein Abgabeförderer 102 vorhanden, welche jeweils als Kettenförderer ausgebildet sind. Der Zuführförderer 100 fördert zu trocknende Fahrzeugräder 12 auf Werkstückträgern 104 zum Trockenofen 70 hin und der Abgabeförderer 102 fördert getrocknete Fahrzeugräder 12 auf separat geführten Werkstückträgern 106 von dem Trockenofen 70 weg.
Die Umsetzeinrichtung 60 umfasst beim Trockenofen 70 einen Zuführroboter 108, der vor dem Zuführzugang 88 angeordnet ist, und einen Entnahmeroboter 110, der vor dem Abgabezugang 98 angeordnet ist, wobei beide Roboter 108 und 110 baulich dem Handhabungsroboter 62 des Trockenofens 10 entsprechen.
Der Zuführroboter 108 kann einerseits durch den Zuführzugang 88 hindurch die Schlittenauflage 84 des Zuführschlittens 82 der Zuführeinrichtung 80 erreichen. Andererseits befindet sich der Zuführförderer 100 im Arbeitsbereich des Zuführroboters 108. In analoger Weise kann der Entnahmeroboter 110 einerseits durch den Abgabezugang 98 hindurch die Schlittenauflage 94 des Abgabeschlittens 92 der Abgabeeinrichtung 80 und andererseits den Abgabeförderer 102 erreichen. Der oben beschriebene Trockenofen 70 wird nun wie folgt betrieben :
Als Ausgangssituation sei jetzt die Anordnung der einzelnen Förderkomponenten sowie Werkstückträger 20 mit oder ohne Fahrzeugrädern 12 angenommen, die in Figur 5 gezeigt ist.
Demnach befinden sich auf dem oberen Tunnelförderer 38 Werkstückträger 20 mit Fahrzeugrädern 12, die gerade getrocknet werden, wogegen auf dem unteren Tunnelförderer 38 nur unbe- ladene Werkstückträger 20 transportiert werden.
Der Zuführschlitten 82 der Zuführeinrichtung 80 befindet sich in seiner obersten Arbeitsstellung neben dem oberen Tunnelförderer 38 und ist leer, d.h. auf dessen Schlittenauflage 84 befindet sich auch kein Werkstückträger 20. Auf dem Zuführförderer 100 außerhalb des Trocknergehäuses 14 ist ein beladener Werkstückträger 104 vor dem Zuführroboter 108 positioniert, dessen Greifeinheit 64 ihrerseits leer ist.
Der Abgabeschlitten 92 der Abgabeeinrichtung 90 hat dagegen seine unterste Arbeitsstellung neben dem Abgabezugang 98 eingenommen und trägt einen Werkstückträger 20, wobei der Entnahmeroboter 110 gerade getrocknete Fahrzeugräder 12 von dem Werkstückträger 20 aufgenommen hat. Neben dem Entnahmeroboter 110 ist ein leerer Werkstückträger 106 auf dem Abgabeförderer 102 positioniert.
Zunächst führt der Entnahmeroboter 110 die getrockneten Fahrzeugräder 12 durch den Abgabezugang 98 aus der Auslaufzone 74 und damit aus dem Trocknerraum 16 heraus und legt sie auf den Werkstückträger 106 ab. Dann fahren die beiden Schlitten 82 und 92 der Zuführeinrichtung 80 und der Abgabeeinrichtung 90 in ihre mittlere Arbeitstellung jeweils neben den unteren Tunnelförderer 40 im Trockentunnel 24.
Die Werkstückträger 20 auf dem unteren Tunnelförderer 40 werden nun in dessen Transportrichtung T4 gefördert, wobei ein unbeladener Werkstückträger 20 auf die Schlittenauflage 84 des Zuführschlittens 82 auffährt. Zugleich wird der unbe- ladene Werkstückträger 20 auf der Schlittenauflage 94 des Abgabeschlittens 92 auf den unteren Tunnelförderer 40 aufgefahren, so dass der Abgabeschlitten 92 leer ist.
Der Zuführschlitten 82 fährt dann mit dem unbeladenen Werkstückträger 20 in seine unterste Arbeitsstellung vor dem Zuführzugang 88, wo er mittels des Zuführroboters 108 mit zu trocknenden Fahrzeugrädern 12 beladen wird.
Sowohl der nun beladene Zuführschlitten 82 als auch der leere Abgabeschlitten 92 fahren dann in ihre jeweils oberste Arbeitsstellung neben den oberen Tunnelförderer 38. Die beladenen Werkstückträger 20 auf dem oberen Tunnelförderer 38 werden nun in dessen Transportrichtung T3 gefördert, wobei ein beladener Werkstückträger 20 auf die Schlittenauflage 94 des Abgabeschlittens 92 auffährt und der beladene Werkstückträger 20 von der Schlittenauflage 84 des Zuführschlittens 82 auf den oberen Tunnelförderer 38 auffährt, so dass nun der Zuführschlitten 82 leer ist, wie es in Figur 5 gezeigt ist.
Der Abgabeschlitten 92 fährt hiernach in seine unterste Arbeitstellung vor dem Abgabezugang 98 im Trocknergehäuse 14, wo die Fahrzeugräder 12 von dem Entnahmeroboter 110 aufgenommen und an den Abgabeförderer 102 übergeben werden.
Sodann wiederholt sich der Zyklus.
Auch bei dem Trockenofen 70 können durch die Umsetzeinrich- tung 60 sowohl zu trocknende Fahrzeugräder 12 an einen Werkstückträger 20 übergeben werden, der sich im Trocknerraum 16 befindet, als auch getrocknete Fahrzeugräder 12 von einem Werkstückträger 20 entnommen werden, der sich im Trockner- räum 16 befindet. Hierdurch ist es möglich, dass die Werkstückträger 20 im Umlauf durch den Trocknerraum 16 gefördert werden können, ohne diesen zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Trocknen von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugrädern, mit a) einem Trocknergehäuse (14), welches einen Trocknerraum (16) begrenzt und wenigstens einen Zugang (34; 88, 98) zu dem Trocknerraum (16) aufweist; b) einem Fördersystem (18), mittels welchem mit Werkstücken (12) beladene Werkstückträger (20) durch den Trocknerraum (16) förderbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass c) eine Umsetzeinrichtung (60) vorhanden ist, durch welche ca) zu trocknende Werkstücke (12) an einen Werkstückträger (20) übergebbar sind, der sich im
Trocknerraum (16) befindet; cb) getrocknete Werkstücke (12) von einem Werkstückträger (20) entnehmbar sind, der sich im
Trocknerraum (16) befindet; so dass d) die Werkstückträger (20) im Umlauf durch den
Trocknerraum (16) förderbar sind, ohne diesen zu verlassen .
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trocknerraum (16) eine Vorwärmzone (22; 72) und einen damit verbundenen Trockentunnel (24) umfasst, wobei in der Vorwärmzone (22; 72) eine Temperatur
herrscht, die niedriger ist als die Temperatur im Trockentunnel (24), und die Vorwärmzone (22; 72) über den wenigstens einen Zugang (34; 88) von außen zugänglich ist .
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockentunnel (24) auf einem anderen, insbesondere höheren, Höhenniveau angeordnet ist als die Vorwärmzone (22; 72) .
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockentunnel (24) zweietagig ausgebildet ist und einen ersten Tunnelförderer (38) und einen zweiten Tunnelförderer (40) für Werkstückträger (20) umfasst, wobei die Tunnelförderer (38, 40) vertikal übereinander angeordnet sind und Werkstückträger (20) mittels eines Vertikalförderers (42; 90) von dem ersten Tunnelförderer (38) zu dem zweiten Tunnelförderer (40) förderbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Trocknerraum (16) eine Übergabeeinrichtung (50) mit einem vertikal verfahrbaren Förderschlitten (52) angeordnet ist, mittels welcher Werkstückträger (20) aus der Vorwärmzone (22) in den Trockentunnel (24) und umgekehrt förderbar sind und deren Förderschlitten (52) eine erste Förderaufläge (54) und eine zweite Förderaufläge
(56) mit sich führt, die vertikal übereinander angeordnet sind, wobei der Förderschlitten (52) so positionierbar ist, dass die erste Förderaufläge (54) mit dem ersten Tunnelförderer (38) und die zweite Förderaufläge
(56) mit dem zweiten Tunnelförderer (40) zusammenarbeiten kann. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertikalförderer (90) als Abgabeeinrichtung dient, mittels welcher getrocknete Werkstücke (12) aus dem Trockentunnel (24) über dessen eines Tunnelende heraus förderbar sind, und eine Zuführeinrichtung (80) vorhanden ist, mittels welcher zu trocknende Werkstücke (12) aus der Vorwärmzone (72) in den Trockentunnel (24) über dessen anderes Tunnelende hinein förderbar sind.
Verfahren zum Trocknen von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugrädern, bei welchem mit Werkstücken (12) be- ladene Werkstückträger (20) durch einen Trocknerraum (16) gefördert werden, der wenigstens einen Zugang (34; 88, 98) hat, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Werkstückträger (20) im Umlauf durch den
Trocknerraum (16) gefördert werden, ohne diesen zu verlassen, wobei b) zu trocknende Werkstücke (12) an einen Werkstückträger (20) übergeben werden, der sich im Trocknerraum (16) befindet; c) getrocknete Werkstücke (12) von einem Werkstückträger (20) entnommen werden, der sich im Trocknerraum (16) befindet .
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (20) durch eine Vorwärmzone (22; 72) und einen damit verbundenen Trockentunnel (24) gefördert werden, wobei in der Vorwärmzone (22; 72) eine Temperatur erzeugt wird, die niedriger ist als die Temperatur im Trockentunnel (24), und die Vorwärmzone (22; 72) über den wenigstens einen Zugang (34; 88) von außen zugänglich ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Trockentunnel (24) auf einem anderen, insbesondere höheren, Höhenniveau angeordnet ist als die Vorwärmzone (22; 72) .
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (20) mittels eines ersten Tunnelförderers (38) und eines zweiten Tunnelförderers (40) , die vertikal übereinander angeordnet sind, in zwei Etagen durch den Trockentunnel (24) geführt werden, wobei die Werkstückträger (20) mittels eines Vertikalförderers (42; 90) von dem ersten Tunnelförderer (38) zu dem zweiten Tunnelförderer (40) gefördert werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger (20) mittels einer Übergabeeinrichtung (50) aus der Vorwärmzone (22) in den Trockentunnel (24) und umgekehrt gefördert werden, die einen Förderschlitten (52) mit einer ersten Förderaufläge (54) und einer zweiten Förderaufläge (56) umfasst, die vertikal übereinander angeordnet sind, wobei der Förderschlitten (52) so positioniert werden kann, dass die erste Förderauflage (54) mit dem ersten Tunnelförderer (38) und die zweite Förderaufläge (56) mit dem zweiten Tunnelförderer (40) zusammenarbeiten kann.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass getrocknete Werkstücke (12) mittels des Vertikalförderers (90) aus dem Trockentunnel (24) über dessen eines Tunnelende heraus gefördert werden, und zu trocknende Werkstücke mittels einer Zuführeinrichtung (80) aus der Vorwärmzone (72) in den Trockentunnel (24) über dessen anderes Tunnelende hinein gefördert werden.
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