WO2021259421A1 - Verfahren zum temperieren von fahrzeugkarosserien und temperieranlage - Google Patents

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WO2021259421A1
WO2021259421A1 PCT/DE2021/100526 DE2021100526W WO2021259421A1 WO 2021259421 A1 WO2021259421 A1 WO 2021259421A1 DE 2021100526 W DE2021100526 W DE 2021100526W WO 2021259421 A1 WO2021259421 A1 WO 2021259421A1
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structural component
gas flow
application device
inlet openings
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Oliver IGLAUER-ANGRIK
Kevin Woll
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Dürr Systems Ag
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • B62D25/025—Side sills thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method for controlling the temperature of vehicle bodies and a temperature control system.
  • a method and such a temperature control system are used in particular in the manufacture of vehicles, in particular passenger cars.
  • a temperature-controlled gas flow is directed onto the vehicle body to be tempered in order to achieve a heat transfer from the gas flow to the vehicle body or from the vehicle body to the gas flow.
  • the present invention is based on the object of providing a method by means of which the temperature control of an internal structure of a structural component of a vehicle body can be optimized.
  • this object is achieved by a method for controlling the temperature of vehicle bodies in accordance with the independent method claim.
  • one or more structural components of the vehicle body each have one or more inlet openings.
  • the gas flow is preferably directed to the one or more inlet openings of the one or more structural components of the vehicle body in such a way that the gas flow flows into an interior of the structural component and / or flows through the interior of the structural component.
  • the interior of the structural component is in particular an interior surrounded by the structural component at least on three, four, five or six sides.
  • the interior of the structural component is in particular an interior arranged within the structural component and not a passenger compartment or other interior of the vehicle body as a whole.
  • the application device is designed to be stationary.
  • the vehicle bodies are then in particular positioned and / or moved relative to the application device, in particular transported to the same, optionally arranged in a temporarily stationary manner and / or transported away from the same.
  • the application device can be positioned and / or moved and that the application device is positioned and / or moved relative to the vehicle body.
  • a rough positioning and / or rough movement of the vehicle body relative to the application device can be undertaken, for example by means of a conveying device for conveying the vehicle bodies.
  • a conveying device for conveying the vehicle bodies.
  • a positioning device and / or movement device that is different from the conveyor device or that supplements the conveyor device, a fine adjustment of the positioning and / or movement of the application device relative to to the vehicle body.
  • a positioning of the vehicle body is to be understood in particular as a temporarily stationary arrangement, in particular while the gas flow is being directed to one or more inlet openings.
  • Moving the vehicle body is to be understood as meaning, in particular, a moving arrangement or transport along a movement path, in particular while the gas flow is being directed to one or more inlet openings.
  • the application device can be moved towards one or more inlet openings of the structural component of the vehicle body by means of the movement device.
  • one or more nozzles or other outflow openings of the application device can be moved towards one or more inlet openings of the structural component of the vehicle body by means of the movement device, in particular to reduce a distance between the one or more nozzles or the one or more the plurality of outflow openings on the one hand and the one or more inlet openings of the structural component of the vehicle body on the other hand.
  • the application device can be moved into one or more inlet openings of the structural component of the vehicle body by means of the movement device.
  • one or more nozzles or other outflow openings of the application device can be moved into one or more inlet openings of the structural component of the vehicle body by means of the movement device, in particular to avoid a distance along a main flow direction between the one or more nozzles or the one or the plurality of outflow openings on the one hand and the one or more inlet openings of the structural component of the vehicle body on the other hand.
  • Contact between the application device and the structural component is preferably avoided. It can be advantageous if a conveying device for conveying the vehicle bodies is or will be coordinated, in particular synchronized, with a movement device for moving the application device.
  • a cyclic operation of the conveying device is provided, with the application device being moved by means of the moving device, in particular to the one or more inlet openings and / or into the one or more, in a holding state of a vehicle body, ie during a standstill of the vehicle body between two conveying steps a plurality of inlet openings is moved into it, preferably for applying the temperature-controlled gas flow to the vehicle body.
  • the movement device preferably comprises an electric or hydraulic or pneumatic drive device for performing the movement.
  • the movement device depending on a position, type, size and / or configuration of the vehicle body to which the gas flow is applied and / or depending on a previous and / or subsequent further treatment and / or depending on measured values for determining Treatment data, in particular temperature measurement values, is or is controlled, in particular to achieve an optimized treatment result on the vehicle body.
  • the structural component is a side sill, a longitudinal member and / or a cross member of the vehicle body.
  • the structural component is an A-pillar, a B-pillar and / or a C-pillar of the vehicle body. Furthermore, it can be provided that the structural component comprises or is formed from a side sill, a side member, a cross member, an A-pillar, a B-pillar and / or a C-pillar of the vehicle body.
  • the structural component is preferably flowed through at least in sections with the gas stream.
  • one or more inlet openings and / or one or more outlet openings a) are accessible from a direction running parallel to a longitudinal direction of the vehicle body and / or b) are arranged in one or more planes running perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle body.
  • one or more inlet openings and / or one or more outlet openings of a structural component are arranged in the area of one or two wheel arches of the vehicle body.
  • a structural component designed as a side sill can be provided for each side of the vehicle, which extends between two wheel arches of the vehicle body.
  • a throughflow can be provided such that the gas flow flows through the one or more inlet openings of the structural component of the vehicle body into an interior of the structural component and leaves the interior through one or more outlet openings of the structural component of the vehicle body.
  • the inlet openings and the outlet openings are in particular openings in the structural component that are different from one another and / or are arranged at a distance from one another. It can be favorable if the inlet openings on the one hand and the outlet openings on the other hand are arranged offset from one another along a longitudinal direction and / or transverse direction of the vehicle body.
  • the inlet openings on the one hand and the outlet openings on the other hand are arranged at opposite end regions of the structural component.
  • the application device comprises one or more nozzles which are directed at the one or more inlet openings.
  • the one or more nozzles are directed towards the one or more inlet openings given a predetermined positioning and / or movement of the vehicle body relative to the application device.
  • the application device comprises one or more pivotable, for example trackable, nozzles which can be or will be aligned with the one or more inlet openings.
  • one or more application devices in particular several stationary nozzles of one or more application devices, are operated staggered in time and / or activated and / or deactivated staggered in time, in particular depending on a current position and / or a current movement path of the vehicle body .
  • a gas flow is always released and directed to one or more inlet openings of a structural component of the vehicle body when these one or these several inlet openings are in a flow path or a predefined environment of the flow path of the respective emitted gas flow.
  • an orifice cross-sectional area of one or more nozzles of the application device is at most twenty times, for example at most ten times, in particular at most five times, a cross-sectional area of the one or more inlet openings of the structural component at which the respective nozzle is directed.
  • an opening cross-sectional area of one or more nozzles of the application device is at least about 50%, for example at least about 80%, of a cross-sectional area of the one or more inlet openings of the structural component at which the respective nozzle is directed.
  • a mouth cross-sectional area of one or more nozzles of the application device is smaller than a cross-sectional area of the one or more inlet openings of the structural component towards which the respective nozzle is directed.
  • a gas flow is preferably generated which, halfway between the respective nozzle and the inlet opening and / or immediately in front of the inlet opening, has a flow core area whose cross-sectional area is at most five times, for example at most twice, a cross-sectional area of one or more inlet openings of the structural component to which the respective nozzle is directed.
  • the flow core region of the gas flow is preferably the total amount of those regions of the gas flow in which a local flow rate is at least approximately 60%, preferably at least approximately 80%, of a local maximum velocity of the gas flow at the same distance from the respective nozzle.
  • the maximum speed is taken in particular in a center of the gas flow with respect to a main flow direction of the same.
  • the one or more nozzles each generate a gas flow which, halfway between the respective nozzle and the inlet opening and / or immediately in front of the inlet opening, has a flow core area whose cross-sectional area is at least 50%, for example is at least 80% of a cross-sectional area of the one or more inlet openings of the structural component towards which the respective nozzle is directed.
  • a gas flow is generated which, halfway between the respective nozzle and the inlet opening and / or immediately in front of the inlet opening, has a flow core area whose cross-sectional area is smaller than a cross-sectional area of the one or the plurality of inlet openings of the structural component against which the respective gas flow flows.
  • the gas surrounding the gas flow can preferably be entrained on the way to the structural component and / or mixing with the gas surrounding the gas flow, so that the gas flow is supplied, for example, at a very high temperature and / or high pressure can in order to achieve the highest possible impulse without having to fear overheating of the structural component.
  • An inlet opening of the structural component can, for example, be an open end of a channel, for example an individual channel, an extruded profile or other profile, preferably a hollow profile. Furthermore, an inlet opening can be an open end of the structural component as a whole.
  • one or more inlet openings of the structural component can be designed as passage openings in one or more walls of the structural component, for example in a side wall, an underlying wall, an inner wall, an upper wall and / or an outer wall.
  • the gas flow has a flow core area which extends into the interior of the structural component, the flow core area of the gas flow being formed in particular by the total amount of those areas of the gas flow in which a local flow rate of at least approximately 60%, preferably at least approximately 80%, a local maximum velocity of the gas flow at the same distance from an opening area of the application device. This can result in an optimal introduction of heat or cold into the interior of the structural component.
  • a flow speed of the gas stream at one or more nozzle outlets of one or more nozzles is at least 30 m / s, for example at least 60 m / s, preferably at least 90 m / s, in particular at least 120 m / s, amounts to.
  • a pressure applied to one or more nozzles to provide the gas flow is at least 0.0073 bar, for example at least 0.0293 bar, preferably at least 0.0658 bar, in particular at least 0.1170 bar, in particular at a flow rate of the gas stream at one or more nozzle outlets of one or more nozzles of at least 30 m / s, at least 60 m / s, at least 90 m / s or at least 120 m / s.
  • the pressure is in particular a differential pressure between the pressure in the pressure box or distribution space and the pressure in the space accommodating the vehicle body, in particular in the treatment space.
  • the pressure can be a differential pressure between a pressure in a space arranged upstream of the at least one nozzle and a pressure in a space arranged downstream of the at least one nozzle.
  • the said pressure can be an excess pressure compared to an ambient pressure in the vicinity of the temperature control system (atmospheric pressure).
  • the gas flow is preferably provided by means of a combustion device, in particular by means of a so-called LowNOx burner, by means of which fuel can be converted with low nitrogen oxide formation.
  • the nitrogen oxide concentration in the gas stream is preferably at most approximately 300 mg / Nm 3 , in particular at most approximately 100 mg / Nm 3 .
  • the gas flow applied by means of the application device can advantageously be formed to an extent of at least about 50%, preferably at least about 80%, or completely from exhaust gas from the combustion device. In this way, in particular, a particularly strongly heated gas stream can be supplied and applied.
  • the gas flow flows through the structural component at least approximately parallel to a longitudinal direction of the vehicle body.
  • the gas flow flows through the structural component transversely, in particular at least approximately perpendicularly, to a longitudinal direction of the vehicle body.
  • the gas flow can, for example, flow into the structural component at a front or rear end with respect to the longitudinal direction of the vehicle body and correspondingly flow out at a rear or front end of the structural component with respect to the longitudinal direction of the vehicle body.
  • an alignment of the structural component can be provided in such a way that a main direction of extent of the structural component is aligned transversely, in particular at least approximately perpendicularly, to a longitudinal direction of the vehicle body.
  • the gas flow then preferably flows through the structural component along this main direction of extent and thus transversely, in particular at least approximately perpendicularly, to the longitudinal direction of the vehicle body.
  • the gas flow flows through the structural component transversely, in particular at least approximately perpendicularly, to a main direction of extent of the structural component, for example from an outer side to an inner side of a structural component designed as a side sill.
  • the gas flow flows into one or more inlet openings arranged in a central region of the structural component and / or flows out of the same at both ends of the structural component.
  • a central region of the structural component is in particular a central region arranged between two ends of the structural component, for example a third of the structural component arranged centrally with respect to a main direction of extent of the structural component.
  • uniform temperature control of the structural component can be optimized by the gas flow flowing into a central region of the structural component.
  • the structural component can preferably be flowed through simultaneously with the gas flow in several directions of flow.
  • the structural component can be flowed through by the gas stream at the same time to both end regions thereof.
  • a main direction of flow of the gas stream is oriented transversely, in particular obliquely, to a main direction of extent of the interior of the structural component before it flows into the one or more inlet openings.
  • an angle which includes the main direction of flow of the gas stream before it flows into the one or more inlet openings with the main direction of extent of the interior of the structural component is at least approximately 20 °, for example at least approximately 40 °, and / or at most approximately 80 °, for example, at most about 65 °.
  • the main direction of flow of the gas stream before it flows into the one or more inlet openings is at least approximately parallel to a main direction of extent of the interior of the structural component, for example an angle of less than 15 °, preferably less than 10 °, with the same , includes.
  • the main direction of extent of the interior of the structural component is, for example, an extrusion direction of a structural component embodied, for example, as an extruded profile or comprising such a structural component.
  • the vehicle bodies are conveyed in a longitudinal orientation of the same along a conveying direction and positioned and / or moved relative to the application device.
  • a main flow direction of the gas flow released by means of the application device between the application device and the respective vehicle body is preferably at least approximately parallel or transverse, in particular at least approximately perpendicular, to the conveying direction.
  • a longitudinal alignment of the vehicle bodies is in particular an alignment of the same such that a longitudinal direction of the vehicle bodies is aligned parallel to a conveying direction along which the vehicle bodies are conveyed through, for example, a temperature control room.
  • the vehicle bodies are conveyed in a transverse orientation of the same along a conveying direction and positioned and / or moved relative to the application device.
  • a main flow direction of the gas flow released by means of the application device between the application device and the respective vehicle body is then preferably at least approximately parallel or transverse, in particular at least approximately perpendicular, to the conveying direction.
  • a transverse alignment of the vehicle bodies is in particular an alignment of the same such that a longitudinal direction of the vehicle bodies is aligned transversely, in particular at least approximately perpendicularly, to a conveying direction along which the vehicle bodies are conveyed through a temperature control room, for example.
  • the invention is based on the further object of providing a temperature control system for controlling the temperature of vehicle bodies, by means of which a internal structure of a structural component of a vehicle body can be optimally temperature controlled.
  • this object is achieved by a temperature control system according to the independent device claim.
  • the temperature control system for controlling the temperature of vehicle bodies preferably comprises the following: an application device for applying a temperature-controlled gas flow to a vehicle body; a positioning device for positioning the vehicle body relative to the application device and / or a movement device for moving the vehicle body relative to the application device.
  • the gas flow can preferably be directed or directed to one or more inlet openings of a structural component of the vehicle body.
  • the temperature control system is particularly suitable for carrying out the method according to the invention.
  • the temperature control system preferably has a control device by means of which the temperature control system can be controlled in such a way that the method according to the invention can be carried out.
  • the temperature control system is preferably designed and / or arranged in such a way that the method according to the invention can be carried out, in particular by means of the control device.
  • the temperature control system also preferably comprises one or more of the features and / or advantages described in connection with the method according to the invention. It can be favorable if the temperature control system comprises a conveying device for conveying the vehicle bodies.
  • the positioning device and / or the movement device can be part of the conveying device or formed by the same.
  • the positioning device and / or the movement device is / are a device different from the conveying device for conveying the vehicle bodies.
  • the conveying device can in particular be a clocked conveying device.
  • a continuous conveyance by means of the winningvor direction can be provided.
  • the application device can for example have one or more individual feed openings, for example individual nozzles, which can in particular be aligned and / or adjusted independently of one another and / or to which individual gas flows different in terms of volume flows and / or mass flows and / or pulses can be fed.
  • individual feed openings for example individual nozzles, which can in particular be aligned and / or adjusted independently of one another and / or to which individual gas flows different in terms of volume flows and / or mass flows and / or pulses can be fed.
  • the application device comprises, for example, a pressure box or distributor space, via which a plurality of nozzles or other supply openings can be used to supply parts of a total gas flow.
  • One or more nozzles can be designed as a slot nozzle or a round nozzle, for example.
  • the gas flow is, for example, a temperature-controlled circulating air gas flow or a temperature-controlled fresh air gas flow.
  • the gas flow can be an exhaust gas from a combustion device, for example a LowNOx burner, or contain such exhaust gas. It can be favorable if, by means of the application device, a further gas flow can be directed into a gap between a door and an outside of a side sill of a vehicle body.
  • the structural component when the structural component is a side sill, it can be provided that it is formed from several metal sheets and / or one or more profiles, for example an extruded profile or several extruded profiles.
  • One or more metal sheets are connected to one another, for example, by means of a folded joint.
  • a plurality of nozzles of the application device are then preferably provided in order to direct the structural component onto the metal sheets on both sides of the fold or to direct it to inlet openings arranged in the metal sheets.
  • the application device preferably comprises one or more nozzles which have a diameter of at most approximately 3 cm, for example at most approximately 2 cm, for example approximately 1 cm.
  • An exit speed of the gas flow guided through one or more such nozzles is preferably at least approximately 25 m / sec., For example at least approximately 40 m / sec., In particular approximately 50 m / sec. In this way, in particular, a large static negative pressure can be generated at the nozzle outlet in order to generate a secondary flow.
  • a conditioning device in particular for heating or cooling, can be provided to control the temperature of the gas flow.
  • the gas flow is in particular a gas flow taken from a treatment room or partially includes such a gas flow.
  • a gas stream taken from a treatment room can be carried out by means of a heat exchanger, for example a central heat exchanger, and / or by means of an electrical heating device, in order to then be directed as a temperature-controlled gas stream onto the vehicle body.
  • direct heating in which exhaust gas from a burner device, in particular a burner with low nitrogen oxide emissions, is used as a gas flow or as a component of the gas flow.
  • a burner device in particular a burner with low nitrogen oxide emissions
  • fresh air or circulating air in combination with direct heating or, on the other hand, fresh air or circulating air in combination with indirect heat transfer can be provided.
  • Fig. 1 is a schematic vertical cross section through a than
  • FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of the section of the structural component from FIG. 1, with a view of an underside of the structural component;
  • FIG. 3 shows a schematic side view of the vehicle body from FIG. 1 to illustrate the gas flow through the structural component
  • FIG. 4 shows a schematic representation corresponding to FIG. 3 of an alternative flow through the structural component
  • FIG. 5 shows an enlarged illustration of one end of the structural component viewed in the direction of flow within the structural component
  • FIG. 6 shows a schematic representation corresponding to FIG. 3 of a further alternative flow through the structural component.
  • a first embodiment, shown in FIGS. 1 to 3, of a temperature control system designated as a whole by 100 is used to control the temperature of vehicle bodies 102, in particular vehicle bodies 102 of passenger cars.
  • a vehicle body 102 is shown only in sections in FIG. 1, namely in the form of a section of a side sill 104 and a part of a door 106.
  • the side sill 104 is a structural component 108 of the vehicle body 102 and thus representative of various structural components 108 of the vehicle body 102, which guarantee the stability of the vehicle body 102 and absorb and / or forward the main loads during normal operation of the vehicle and in the event of a crash.
  • the side sill 104 is mainly dealt with in accordance with the drawings.
  • the explanations can be transferred to other structural components 108 of the vehicle body 102, for example longitudinal members, cross members, A-pillars, B-pillars, C-pillars, etc.
  • a structural component 108 is designed in particular as a hollow component and thus surrounds an interior 110 of the structural component 108, which is from a plurality of walls 112 of the structural component 108 is surrounded.
  • the walls 112 include one or more lower floor walls, one, two, three or more side walls and / or one or more upper ceiling walls.
  • the side walls include, in particular, one or more internal side walls, which face a vehicle interior, and / or one or more external side walls, which face away from the vehicle interior.
  • the structural component 108 can in particular be formed from a plurality of metal sheets or comprise a plurality of metal sheets.
  • an inner side wall can be gebil det by a sheet metal.
  • An outer wall facing away from the vehicle interior is designed, for example, as a double wall and comprises, for example, an outer panel 114 and an inner panel 116 covered by the outer panel 114.
  • the structural component 108 preferably comprises an internal structure 118 which, for example, is designed as a profile component 120 or comprises one.
  • the profile component 120 is in particular an extruded profile 122.
  • One or more walls 112 of the structural component 108 preferably each have one or more inlet openings 124, by means of which a fluid connection is established between the surroundings of the structural component 108 and the interior 110 of the structural component 108.
  • the inlet openings 124 are, for example, on the lower bottom wall 112 of the Structural component 108 arranged and / or formed, in particular in all of the metal sheets of the structural component 108 that form the base wall 112.
  • the door 106 and the side sill 104 are arranged at a distance.
  • the door 106 of the vehicle body 102 is slightly opened.
  • a door gap 126 is formed between the door 106 and the side sill 104.
  • the temperature control system 100 comprises a treatment room 128.
  • the vehicle bodies 102 can be brought into the treatment room 128 and / or conveyed through the same in order to control the temperature thereof.
  • the temperature control system 100 comprises in particular a conveying device (not shown) for conveying the vehicle bodies 102 along a conveying direction 130.
  • the temperature control system 100 preferably comprises an application device 132 for applying a temperature-controlled gas flow to the vehicle body 102.
  • the application device 132 is in particular arranged on one or more walls 134 of the temperature control system 100 and / or integrated therein.
  • the application device 132 preferably comprises one or more distribution spaces 136 for supplying a temperature-controlled gas flow to a plurality of nozzles 138, for example round nozzles 140 or slot nozzles 142 Structural component 108 is directed.
  • a plurality of nozzles 138 are directed towards inlet openings 124 of the structural component 108.
  • the temperature-controlled gas flow can thus flow into the interior 110 of the structural component 108, so that in particular an optimized heat transfer can be implemented in the interior 110 of the structural component 108. In particular, this allows the interior 110 located internal structure 118, in particular the profile component 120, flowed against, flowed around and / or flowed through.
  • the nozzles 138 preferably have an opening cross-sectional area 144 which corresponds at most approximately three times, preferably at most approximately twice, to a cross-sectional area 146 of an inlet opening 124 of the structural component 108 against which the flow is directed by means of the respective nozzle 138.
  • the gas flow can be introduced into the interior 110 in a targeted manner, in particular at high pressure and high speed, as a result of which rapid mixing can result in the interior 110 for uniform and not too strong temperature control of the structural component 108.
  • the gas flow is preferably introduced into the inlet opening 124 in such a way that a flow core region 148 of the gas flow extends into the interior 110 of the structural component 108.
  • a part of the gas flow surrounding the flow core area 148 flows around the structural component 108, preferably on its outside, so that in particular a uniform temperature control can also take place on the outside of the structural component 108.
  • nozzles 138 of the application device 132 are preferably directed at different walls 112 or wall sections of walls 112 of the structural component 108, in particular on both sides of a fold 150 on which several metal sheets of the structural component 108 are connected to one another (see in particular FIG. 1) .
  • the gas flow flowing into the interior 110 through the inlet opening 124 flows through the structural component 108 in its longitudinal direction 152, which in particular is also a longitudinal direction 152 of the vehicle body 102 or at least approximately runs parallel thereto.
  • Open ends 154 of the structural component 108 preferably form outlet openings 156 at which the gas flow passed through the interior 110 can flow out of the interior 110.
  • a suction device 158 of the temperature control system 100 is preferably assigned to one or more outlet openings 156, in particular in order to be able to discharge the gas flow flowing out of the structural component 108 and / or to optimize the flow of the gas flow through the structural component 108.
  • inlet openings 124 or two regions with a plurality of inlet openings 124 are arranged on the structural component 108 distributed along the longitudinal direction 152.
  • the arrows in FIG. 3 also indicate that the gas flow can be directed into the inlet openings 124 by means of the nozzles 138 with different inflow vectors 162.
  • angles a (alpha) can be provided, which optimize a further flow of the gas flow along the respective associated section 160.
  • larger angles ⁇ (beta) can be provided, which allow a simplified inflow of the gas flow into the respective inlet opening 124.
  • angles ⁇ , ⁇ are in particular the angles that enclose the main flow direction of the gas flow before it flows into the respective inlet opening and the longitudinal direction 152 of the structural component 108 with one another.
  • one or more slot nozzles 142 can be provided, which are used and / or in particular for large-area temperature control of the outer and / or thin-walled parts of the vehicle body 102 which are directed into a door gap between door 106 and side sill 104.
  • the nozzles 138 can be connected to a distributor space 136 or also individually connected to a gas duct for providing the gas flow.
  • a second embodiment of a temperature control system 100 shown in FIGS. 4 and 5 differs from the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 essentially in that the application device 132 allows flow through the structural component 108 along its longitudinal direction 152 from an open end 154 allows up to the further open end 154.
  • FIG. 4 two nozzles 138 are shown in FIG. 4, which can be provided individually or in combination with one another.
  • One of the nozzles 138 is a floor nozzle 164.
  • the further nozzle 138 is a wall nozzle 166.
  • the floor nozzle 164 is arranged and / or formed in particular in a floor of the treatment room 128 and enables a flow to flow onto the structural component 108, in particular independently of a movement of the vehicle body 102.
  • the floor nozzle 164 can in particular also be used when the vehicle body 102 is along the The longitudinal direction 152 of the same is conveyed through the treatment space 128, that is to say when the longitudinal direction 152 is parallel to the conveying direction 130. In such a case, the floor nozzle 164 is arranged under the vehicle body 102 and can thus be driven over.
  • the wall nozzle 166 can be provided in particular when the vehicle body 102 is conveyed transversely, that is, when the longitudinal direction 152 of the vehicle body 102 is aligned horizontally and perpendicular to the conveying direction 130, for example.
  • the wall nozzle 166 then enables, in particular, a supply of the gas flow to the interior 110 of the structural component 108 with a main flow direction which is oriented essentially parallel to the longitudinal direction 152 of the structural component 108.
  • an inflow of the structural component 108 can also be provided for longitudinal conveyance of the vehicle bodies 102 by means of a wall nozzle 166, provided that this inflow is transverse to the conveying direction, in particular obliquely from the side, he follows.
  • the structural component 108 of the vehicle body 102 is flowed through by the gas flow from a front section 168 of the vehicle body 102 to a rear section 170 of the vehicle body 102.
  • One or more nozzles 138 are thus assigned to the front end area 168, while a suction device 158 is preferably assigned to the rear end area 170.
  • FIGS. 4 and 5 corresponds in terms of structure and function to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, so that reference is made to the description thereof above.
  • a third embodiment of a temperature control system 100 shown in FIG. 6 differs from the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5 essentially in that the structural component 108 of the vehicle body 102 is flowed through in the opposite direction with the gas stream.
  • the suction device 158 is assigned to the front vehicle area 168, while one or more nozzles 138 are assigned to the rear vehicle area 170.
  • the third embodiment of the temperature control system 100 shown in FIG. 6 corresponds in terms of structure and function to the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5, so that reference is made to the description above.
  • temperature control systems 100 In further (not shown) embodiments of temperature control systems 100, various combinations of features of the temperature control systems 100 described above can be provided.
  • each side sill 104 of each vehicle body 102 is preferably assigned an application device 132 in accordance with one of the embodiments described above.

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Abstract

Um ein Verfahren zum Temperieren von Fahrzeugkarosserien bereitzustellen, mittels welchem die Temperierung einer innenliegenden Struktur eines Strukturbauteils einer Fahrzeugkarosserie optimierbar ist, wird vorgeschlagen, dass das Verfahren Folgendes umfasst: Positionieren und/oder Bewegen einer Fahrzeugkarosserie relativ zu einer Applikationsvorrichtung zum Applizieren eines temperierten Gasstroms auf die Fahrzeugkarosserie; Richten des Gasstroms auf eine oder mehrere Einlassöffnungen eines Strukturbauteils der Fahrzeugkarosserie.

Description

Verfahren zum Temperieren von Fahrzeugkarosserien und
Temperieranlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Temperieren von Fahr zeugkarosserien und eine Temperieranlage. Ein solches Verfahren und eine solche Temperieranlage kommen insbesondere bei der Herstellung von Fahr zeugen, insbesondere Personenkraftwagen, zum Einsatz. Hierbei kann insbe sondere vorgesehen sein, dass ein temperierter Gasstrom auf die zu tempe rierende Fahrzeugkarosserie gerichtet wird, um einen Wärmeübertrag von dem Gasstrom auf die Fahrzeugkarosserie oder von der Fahrzeugkarosserie auf den Gasstrom zu erzielen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereit zustellen, mittels welchem die Temperierung einer innenliegenden Struktur eines Strukturbauteils einer Fahrzeugkarosserie optimierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Temperieren von Fahrzeugkarosserien gemäß dem unabhängigen Verfahrensanspruch gelöst.
Bei dem Verfahren zum Temperieren von Fahrzeugkarosserien ist vorzugs weise Folgendes vorgesehen:
Positionieren und/oder Bewegen einer Fahrzeugkarosserie relativ zu einer Applikationsvorrichtung zum Applizieren eines temperierten Gasstroms auf die Fahrzeugkarosserie;
Richten des Gasstroms auf eine oder mehrere Einlassöffnungen eines Strukturbauteils der Fahrzeugkarosserie.
Bei dem Verfahren ist somit vorzugsweise vorgesehen, dass ein oder mehrere Strukturbauteile der Fahrzeugkarosserie jeweils eine oder mehrere Einlass öffnungen aufweisen. Der Gasstrom wird vorzugsweise derart auf die eine oder die mehreren Ein lassöffnungen des einen oder der mehreren Strukturbauteile der Fahrzeug karosserie gerichtet, dass der Gasstrom in einen Innenraum des Strukturbau teils einströmt und/oder den Innenraum des Strukturbauteils durchströmt.
Der Innenraum des Strukturbauteils ist insbesondere ein von dem Struktur bauteil mindestens dreiseitig, vierseitig, fünfseitig oder sechsseitig umgebener Innenraum.
Der Innenraum des Strukturbauteils ist insbesondere ein innerhalb des Struk turbauteils angeordneter Innenraum und kein Fahrgastraum oder sonstiger Innenraum der Fahrzeugkarosserie als Ganzes.
Günstig kann es sein, wenn die Applikationsvorrichtung stationär ausgebildet ist. Die Fahrzeugkarosserien werden dann insbesondere relativ zu der Appli kationsvorrichtung positioniert und/oder bewegt, insbesondere zu derselben hintransportiert, optional temporär stationär angeordnet und/oder von derselben wegtransportiert.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Applikationsvorrichtung positionierbar und/oder bewegbar ist und dass die Applikationsvorrichtung relativ zur Fa h rzeugka rosse rie positioniert und/oder bewegt wird.
Insbesondere kann eine Grobpositionierung und/oder Grobbewegung der Fa h rzeugka rosse rie relativ zur Applikationsvorrichtung vorgenommen werden, beispielsweise mittels einer Fördervorrichtung zum Fördern der Fahrzeugkarosserien. Durch Positionierung und/oder Bewegung der Applikationsvorrichtung und/oder einer Positioniervorrichtung und/oder einer Bewegungsvorrichtung, insbesondere einer von der Fördervorrichtung verschiedenen oder die Fördervorrichtung ergänzenden Positioniervorrichtung und/oder Bewegungsvorrichtung, kann ferner vorzugsweise eine Feinjustierung der Positionierung und/oder Bewegung der Applikationsvorrich tung relativ zur Fahrzeugkarosserie erfolgen. Unter einem Positionieren der Fahrzeugkarosserie ist insbesondere eine temporär stationäre Anordnung zu verstehen, insbesondere während des Richtens des Gasstroms auf eine oder mehrere Einlassöffnungen.
Unter einem Bewegen der Fahrzeugkarosserie ist insbesondere eine bewegte Anordnung oder ein Transport längs eines Bewegungswegs zu verstehen, insbesondere während des Richtens des Gasstroms auf eine oder mehrere Einlassöffnungen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Applikationsvorrichtung mittels der Bewegungsvorrichtung an eine oder mehrere Einlassöffnungen des Strukturbauteils der Fahrzeugkarosserie heranbewegbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Düsen oder sonstige Ausströmöffnungen der Applikationsvorrichtung mittels der Bewegungsvorrichtung an eine oder mehrere Einlassöffnungen des Strukturbauteils der Fa h rzeugka rosse rie heranbewegbar sind, insbesondere zur Reduktion eines Abstands zwischen der einen oder den mehreren Düsen oder der einen oder den mehreren Ausströmöffnungen einerseits und der einen oder den mehreren Einlassöffnungen des Strukturbauteils der Fahrzeug karosserie andererseits.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Applikationsvorrichtung mittels der Bewegungsvorrichtung in eine oder mehrere Einlassöffnungen des Struktur bauteils der Fahrzeugkarosserie hineinbewegbar ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Düsen oder sonstige Ausström öffnungen der Applikationsvorrichtung mittels der Bewegungsvorrichtung in eine oder mehrere Einlassöffnungen des Strukturbauteils der Fahrzeug karosserie hineinbewegbar sind, insbesondere zur Vermeidung eines Abstands längs einer Hauptströmungsrichtung zwischen der einen oder den mehreren Düsen oder der einen oder den mehreren Ausströmöffnungen einerseits und der einen oder den mehreren Einlassöffnungen des Strukturbauteils der Fahrzeugkarosserie andererseits. Ein Kontakt zwischen der Applikations vorrichtung und dem Strukturbauteil wird dabei vorzugsweise vermieden. Günstig kann es sein, wenn eine Fördervorrichtung zum Fördern der Fahrzeug karosserien mit einer Bewegungsvorrichtung zum Bewegen der Applikations vorrichtung koordiniert, insbesondere synchronisiert, ist oder wird.
Vorzugsweise ist ein Taktbetrieb der Fördervorrichtung vorgesehen, wobei in einem Haltezustand einer Fahrzeugkarosserie, d.h. während eines Stillstands der Fahrzeugkarossiere zwischen zwei Förderschritten, die Applikationsvor richtung mittels der Bewegungsvorrichtung bewegt, insbesondere an die eine oder die mehreren Einlassöffnungen heran und/oder in die eine oder die mehreren Einlassöffnungen hinein bewegt, wird, vorzugsweise zum Applizieren des temperierten Gasstroms auf die Fahrzeugkarosserie.
Die Bewegungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine elektrische oder hydraulische oder pneumatische Antriebsvorrichtung zum Durchführen der Bewegung.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsvorrichtung abhängig von einer Position, Art, Größe und/oder Ausgestaltung der mit dem Gasstrom zu beaufschlagenden Fahrzeugkarosserie und/oder abhängig von einer vorher gehenden und/oder nachfolgenden weiteren Behandlung und/oder abhängig von Messwerten zur Ermittlung von Behandlungsdaten, insbesondere Temperaturmesswerten, ansteuerbar ist oder angesteuert wird, insbesondere um ein optimiertes Behandlungsergebnis an der Fahrzeugkarosserie zu erzielen.
Vorteilhaft kann es sein, wenn das Strukturbauteil ein Seitenschweller, ein Längsträger und/oder ein Querträger der Fahrzeugkarosserie ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das Strukturbau teil eine A-Säule, eine B-Säule und/oder eine C-Säule der Fahrzeugkarosserie ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Strukturbauteil einen Seitenschweller, einen Längsträger, einen Querträger, eine A-Säule, eine B-Säule und/oder eine C-Säule der Fahrzeugkarosserie umfasst oder daraus gebildet ist.
Das Strukturbauteil wird vorzugsweise zumindest abschnittsweise mit dem Gasstrom durchströmt.
Günstig kann es sein, wenn ein oder mehrere Einlassöffnungen und/oder ein oder mehrere Auslassöffnungen a) aus einer parallel zu einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufenden Richtung zugänglich sind und/oder b) in einer oder mehreren senkrecht zur Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie verlaufenden Ebenen angeordnet sind.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Einlassöffnungen und/oder ein oder mehrere Auslassöffnungen eines Strukturbauteils im Bereich eines oder zweier Radkästen der Fahrzeug karosserie angeordnet sind.
Insbesondere kann für jede Fahrzeugseite jeweils ein als Seitenschweller ausgebildetes Strukturbauteil vorgesehen sein, welches sich zwischen jeweils zwei Radkästen der Fahrzeugkarosserie erstreckt.
Insbesondere kann eine Durchströmung derart vorgesehen sein, dass der Gasstrom durch die eine oder die mehreren Einlassöffnungen des Strukturbau teils der Fahrzeugkarosserie in einen Innenraum des Strukturbauteils ein strömt und den Innenraum durch eine oder mehrere Auslassöffnungen des Strukturbauteils der Fa h rzeugka rosse rie verlässt.
Die Einlassöffnungen und die Auslassöffnungen sind insbesondere voneinander verschiedene und/oder beabstandet voneinander angeordnete Öffnungen in dem Strukturbauteil. Günstig kann es sein, wenn die Einlassöffnungen einerseits und die Auslass öffnungen andererseits längs einer Längsrichtung und/oder Querrichtung der Fahrzeugkarosserie versetzt zueinander angeordnet sind.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Einlassöffnungen einerseits und die Auslassöffnungen andererseits an einander gegenüberliegenden Endberei chen des Strukturbauteils angeordnet sind.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Appli kationsvorrichtung eine oder mehrere Düsen umfasst, welche auf die eine oder die mehreren Einlassöffnungen gerichtet sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren Düsen bei vorgegebener Positionierung und/oder Bewegung der Fahrzeugkarosserie relativ zu der Applikations vorrichtung auf die eine oder die mehreren Einlassöffnungen gerichtet sind. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Applikationsvorrichtung eine oder mehrere schwenkbare, beispielsweise nachführbare, Düsen umfasst, welche auf die eine oder die mehreren Einlassöffnungen ausrichtbar oder ausgerichtet sind oder werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere Applikationsvorrich tungen, insbesondere mehrere stationäre Düsen einer oder mehrerer Applikationsvorrichtungen, zeitlich versetzt betrieben und/oder zeitlich versetzt aktiviert und/oder deaktiviert werden, insbesondere abhängig von einer aktuellen Position und/oder einem aktuellen Bewegungsweg der Fahrzeugkarosserie. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass mittels einer oder mehrerer Applikationsvorrichtungen, insbesondere mehrerer stationärer Düsen einer oder mehrerer Applikationsvorrichtungen, jeweils ein Gasstrom stets dann abgegeben und auf eine oder mehrere Einlassöffnungen eines Strukturbauteils der Fahrzeugkarosserie gerichtet wird, wenn diese eine oder diese mehreren Einlassöffnungen sich in einem Strömungsweg oder einer vordefinierten Umgebung des Strömungswegs des jeweils abgegebenen Gasstroms befinden. Vorteilhaft kann es sein, wenn eine Mündungsquerschnittsfläche einer oder mehrerer Düsen der Applikationsvorrichtung höchstens das Zwanzigfache, bei spielsweise höchstens das Zehnfache, insbesondere höchstens das Fünffache, einer Querschnittsfläche der einen oder der mehreren Einlassöffnungen des Strukturbauteils beträgt, auf welche die jeweilige Düse gerichtet ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass eine Mündungs querschnittsfläche einer oder mehrerer Düsen der Applikationsvorrichtung mindestens ungefähr 50%, beispielsweise mindestens ungefähr 80%, einer Querschnittsfläche der einen oder der mehreren Einlassöffnungen des Struk turbauteils beträgt, auf welche die jeweilige Düse gerichtet ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Mün dungsquerschnittsfläche einer oder mehrerer Düsen der Applikationsvorrich tung kleiner ist als eine Querschnittsfläche der einen oder der mehreren Ein lassöffnungen des Strukturbauteils, auf welche die jeweilige Düse gerichtet ist.
Mittels der einen oder der mehreren Düsen wird vorzugsweise jeweils ein Gasstrom erzeugt, welcher auf halber Strecke zwischen der jeweiligen Düse und der Einlassöffnung und/oder unmittelbar vor der Einlassöffnung einen Strömungskernbereich aufweist, dessen Querschnittsfläche höchstens das Fünffache, beispielsweise höchstens das Doppelte, einer Querschnittsfläche der einen oder der mehreren Einlassöffnungen des Strukturbauteils beträgt, auf welche die jeweilige Düse gerichtet ist.
Der Strömungskernbereich des Gasstroms ist vorzugsweise die Gesamtmenge derjenigen Bereiche des Gasstroms, in welchen eine lokale Strömungs geschwindigkeit mindestens ungefähr 60%, vorzugsweise mindestens unge fähr 80%, einer lokalen Maximalgeschwindigkeit des Gasstroms in demselben Abstand von der jeweiligen Düse beträgt.
Die Maximalgeschwindigkeit ist insbesondere in einem Zentrum des Gasstroms bezüglich einer Hauptströmungsrichtung desselben genommen. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass mittels der einen oder der mehreren Düsen jeweils ein Gasstrom erzeugt wird, welcher auf halber Strecke zwischen der jeweiligen Düse und der Einlassöffnung und/oder unmittelbar vor der Einlassöffnung einen Strömungskernbereich aufweist, dessen Querschnittsfläche mindestens 50%, beispielsweise mindestens 80%, einer Querschnittsfläche der einen oder der mehreren Einlassöffnungen des Strukturbauteils beträgt, auf welche die jeweilige Düse gerichtet ist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn mittels der einen oder der mehreren Düsen jeweils ein Gasstrom erzeugt wird, welcher auf halber Strecke zwischen der jeweiligen Düse und der Einlassöffnung und/oder unmittelbar vor der Einlass öffnung einen Strömungskernbereich aufweist, dessen Querschnittsfläche kleiner ist als eine Querschnittsfläche der einen oder der mehreren mittels des jeweiligen Gasstroms angeströmten Einlassöffnung des Strukturbauteils.
Durch die Wahl der genannten Querschnittsflächen kann vorzugsweise ein Mitreißen des den Gasstrom umgebenden Gases auf dem Weg zum Strukturbauteil und/oder ein Vermischen mit dem den Gasstrom umgebenden Gas bewirkt werden, so dass der Gasstrom beispielsweise mit sehr hoher Temperatur und/oder hohem Druck zugeführt werden kann, um einen möglichst hohen Impuls zu erzielen, ohne ein Überhitzen des Strukturbauteils befürchten zu müssen.
Eine Einlassöffnung des Strukturbauteils kann beispielsweise ein offenes Ende eines Kanals, beispielsweise Einzelkanals, eines Strangpressprofils oder sonstigen Profils, vorzugsweise Hohlprofils, sein. Ferner kann eine Einlass öffnung ein offenes Ende des Strukturbauteils als Ganzem sein.
Alternativ oder ergänzend hierzu können eine oder mehrere Einlassöffnungen des Strukturbauteils als Durchtrittsöffnungen in einer oder mehreren Wandungen des Strukturbauteils, beispielsweise in einer seitlichen Wandung, einer untenliegenden Wandung, einer innenliegenden Wandung, einer oben liegenden Wandung und/oder einer außenliegenden Wandung, ausgebildet sein. Vorteilhaft kann es sein, wenn der Gasstrom einen Strömungskernbereich auf weist, welcher sich bis in den Innenraum des Strukturbauteils hineinerstreckt, wobei der Strömungskernbereich des Gasstroms insbesondere durch die Gesamtmenge derjenigen Bereiche des Gasstroms gebildet ist, in welchen eine lokale Strömungsgeschwindigkeit mindestens ungefähr 60%, vorzugsweise mindestens ungefähr 80%, einer lokalen Maximalgeschwindigkeit des Gasstroms in demselben Abstand von einem Mündungsbereich der Appli kationsvorrichtung beträgt. Hierdurch kann sich vorzugsweise ein optimaler Wärmeeintrag oder Kälteeintrag in den Innenraum des Strukturbauteils ergeben.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Strömungs geschwindigkeit des Gasstroms an einem oder mehreren Düsenauslässen einer oder mehrerer Düsen mindestens 30 m/s, beispielsweise mindestens 60 m/s, vorzugsweise mindestens 90 m/s, insbesondere mindestens 120 m/s, beträgt.
Günstig kann es sein, wenn ein an einer oder an mehreren Düsen anliegender Druck zur Bereitstellung des Gasstroms mindestens 0,0073 bar, beispielsweise mindestens 0,0293 bar, vorzugsweise mindestens 0,0658 bar, insbesondere mindestens 0,1170 bar, beträgt, insbesondere bei einer Strömungs geschwindigkeit des Gasstroms an einem oder mehreren Düsenauslässen einer oder mehrerer Düsen von mindestens 30 m/s, mindestens 60 m/s, mindestens 90 m/s beziehungsweise mindestens 120 m/s.
Der Druck ist insbesondere ein Differenzdruck zwischen dem Druck im Druckkasten oder Verteilerraum und dem Druck in dem die Fahrzeug karosserie aufnehmenden Raum, insbesondere im Behandlungsraum. Ferner kann der Druck ein Differenzdruck zwischen einem Druck in einem stromaufwärts der mindestens einen Düse angeordneten Raum und einem Druck in einem stromabwärts der mindestens einen Düse angeordneten Raum sein. Alternativ oder ergänzend hierzu kann der genannte Druck ein Überdruck gegenüber einem Umgebungsdruck in einer Umgebung der Temperieranlage (Atmosphärendruck) sein.
Der Gasstrom wird vorzugsweise mittels einer Verbrennungsvorrichtung bereitgestellt, insbesondere mittels eines sogenannten LowNOx-Brenners, mittels welchem Brennstoff unter geringer Stickoxidbildung umwandelbar ist. Die Stickoxidkonzentration im Gasstrom beträgt vorzugsweise höchstens ungefähr 300 mg/Nm3, insbesondere höchstens ungefähr 100 mg/Nm3.
Der mittels der Applikationsvorrichtung applizierte Gasstrom kann vorteil hafterweise zu mindestens ungefähr 50%, vorzugsweise mindestens ungefähr 80%, oder vollständig aus Abgas der Verbrennungsvorrichtung gebildet sein. Hierdurch kann insbesondere ein besonders stark erhitzter Gasstrom zugeführt und appliziert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass der Gasstrom das Strukturbauteil zumindest näherungsweise parallel zu einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie durch strömt.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der Gasstrom das Strukturbauteil quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zu einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie durchströmt.
Der Gasstrom kann beispielsweise an einem bezüglich der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie vorderen oder hinteren Ende des Strukturbauteils in das selbe einströmen und entsprechend an einem bezüglich der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie hinteren bzw. vorderen Ende des Strukturbauteils aus strömen.
Ferner kann beispielsweise bei einem als Querträger oder B-Säule ausge bildeten Strukturbauteil eine Ausrichtung des Strukturbauteils derart vorgesehen sein, dass eine Haupterstreckungsrichtung des Strukturbauteils quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zu einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie ausgerichtet ist. Das Strukturbauteil wird dann vorzugsweise längs dieser Haupterstreckungsrichtung und somit quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zu der Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie mit dem Gasstrom durchströmt.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass der Gasstrom das Strukturbauteil quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zu einer Haupterstreckungsrichtung des Strukturbauteils durchströmt, beispiels weise von einer außenliegenden Seite zu einer innenliegenden Seite eines als Seitenschweller ausgebildeten Strukturbauteils.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Gasstrom in ein oder mehrere in einem Mittelbereich des Strukturbauteils angeordnete Einlassöffnungen einströmt und/oder an beiden Enden des Strukturbauteils aus demselben ausströmt.
Ein Mittelbereich des Strukturbauteils ist insbesondere ein zwischen zwei Enden des Strukturbauteils angeordneter Mittelbereich, beispielsweise ein bezüglich einer Haupterstreckungsrichtung des Strukturbauteils mittig ange ordnetes Drittel des Strukturbauteils.
Durch ein Einströmen des Gasstroms in einem Mittelbereich des Strukturbau teils kann insbesondere eine gleichmäßige Temperierung des Strukturbauteils optimiert werden.
Das Strukturbauteil ist vorzugsweise in mehreren Strömungsrichtungen gleichzeitig mit dem Gasstrom durchströmbar. Insbesondere kann das Strukturbauteil ausgehend von dem Mittelbereich gleichzeitig zu beiden End bereichen desselben mit dem Gasstrom durchströmt werden. Es kann vorgesehen sein, dass eine Hauptströmungsrichtung des Gasstroms vor dem Einströmen in die eine oder die mehreren Einlassöffnungen quer, ins besondere schräg, zu einer Haupterstreckungsrichtung des Innenraums des Strukturbauteils ausgerichtet ist. Insbesondere beträgt ein Winkel, welcher die Hauptströmungsrichtung des Gasstroms vor dem Einströmen in die eine oder die mehreren Einlassöffnungen mit der Haupterstreckungsrichtung des Innen raums des Strukturbauteils einschließt, mindestens ungefähr 20°, beispiels weise mindestens ungefähr 40°, und/oder höchstens ungefähr 80°, beispiels weise höchstens ungefähr 65°.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Hauptströmungsrichtung des Gasstroms vor dem Einströmen in die eine oder die mehreren Einlassöffnun gen zumindest näherungsweise parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Innenraums des Strukturbauteils ist, beispielsweise mit derselben einen Winkel von weniger als 15°, vorzugsweise weniger als 10°, einschließt.
Die Haupterstreckungsrichtung des Innenraums des Strukturbauteils ist bei spielsweise eine Strangpressrichtung eines beispielsweise als Strangpressprofil ausgebildeten oder ein solches umfassenden Strukturbauteils.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Fahr zeugkarosserien in einer Längsausrichtung derselben längs einer Förder richtung gefördert und relativ zu der Applikationsvorrichtung positioniert und/oder bewegt werden. Eine Hauptströmungsrichtung des mittels der Applikationsvorrichtung abgegebenen Gasstroms zwischen der Applikationsvorrichtung und der jeweiligen Fahrzeugkarosserie ist dabei vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel oder quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zur Förderrichtung ausgerichtet.
Eine Längsausrichtung der Fahrzeugkarosserien ist insbesondere eine Ausrich tung derselben derart, dass eine Längsrichtung der Fahrzeugkarosserien parallel zu einer Förderrichtung ausgerichtet ist, längs welcher die Fahrzeug karosserien beispielsweise durch einen Temperierraum hindurch gefördert werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Fahr zeugkarosserien in einer Querausrichtung derselben längs einer Förderrichtung gefördert und relativ zu der Applikationsvorrichtung positioniert und/oder bewegt werden. Eine Hauptströmungsrichtung des mittels der Applikations vorrichtung abgegebenen Gasstroms zwischen der Applikationsvorrichtung und der jeweiligen Fa h rzeugka rosse rie ist dann vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel oder quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zur Förderrichtung ausgerichtet.
Eine Querausrichtung der Fahrzeugkarosserien ist insbesondere eine Ausrich tung derselben derart, dass eine Längsrichtung der Fahrzeugkarosserien quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zu einer Förderrichtung ausgerichtet ist, längs welcher die Fahrzeugkarosserien beispielsweise durch einen Temperierraum hindurch gefördert werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn mehrere Abschnitte des Strukturbauteils gleich zeitig in unterschiedlichen Richtungen mit dem Gasstrom angeströmt und/oder durchströmt werden.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Abschnitte des Strukturbauteils zeitlich alternierend in unterschiedlichen Rich tungen mit dem Gasstrom angeströmt und/oder durchströmt werden.
Auch hierdurch kann eine optimierte und/oder gleichmäßigere Temperierung erzielt werden.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Temperieranlage zum Temperieren von Fahrzeugkarosserien bereitzustellen, mittels welcher eine innenliegende Struktur eines Strukturbauteils einer Fahrzeugkarosserie optimiert temperierbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Temperieranlage gemäß dem unabhängigen Vorrichtungsanspruch gelöst.
Die Temperieranlage zum Temperieren von Fahrzeugkarosserien umfasst vor zugsweise Folgendes: eine Applikationsvorrichtung zum Applizieren eines temperierten Gasstroms auf eine Fahrzeugkarosserie; eine Positioniervorrichtung zum Positionieren der Fahrzeugkarosserie relativ zu der Applikationsvorrichtung und/oder eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen der Fahrzeugkarosserie relativ zu der Applikationsvorrichtung.
Mittels der Applikationsvorrichtung ist vorzugsweise der Gasstrom auf eine oder mehrere Einlassöffnungen eines Strukturbauteils der Fahrzeugkarosserie richtbar oder gerichtet.
Die Temperieranlage eignet sich insbesondere zur Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens.
Vorzugsweise weist die Temperieranlage eine Steuervorrichtung auf, mittels welcher die Temperieranlage derart steuerbar ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist.
Vorzugsweise ist die Temperieranlage derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere mittels der Steuervor richtung, durchführbar ist.
Die Temperieranlage umfasst ferner vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile. Günstig kann es sein, wenn die Temperieranlage eine Fördervorrichtung zum Fördern der Fahrzeugkarosserien umfasst.
Die Positioniervorrichtung und/oder die Bewegungsvorrichtung kann ein Teil der Fördervorrichtung oder durch dieselbe gebildet sein.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Positioniervorrichtung und/oder die Bewegungsvorrichtung eine von der Fördervorrichtung zum Fördern der Fahrzeugkarosserien verschiedene Vorrichtung ist/sind.
Die Fördervorrichtung kann insbesondere eine Taktfördervorrichtung sein. Alternativ hierzu kann eine kontinuierliche Förderung mittels der Fördervor richtung vorgesehen sein.
Die Applikationsvorrichtung kann beispielsweise eine oder mehrere Einzel- zuführöffnungen, beispielsweise Einzeldüsen, aufweisen, welche insbesondere unabhängig voneinander ausrichtbar und/oder einstellbar sind und/oder welchen hinsichtlich der Volumenströme und/oder Massenströme und/oder Impulse unterschiedliche Einzelgasströme zuführbar sind.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Applikations vorrichtung beispielsweise einen Druckkasten oder Verteilerraum umfasst, über welchen mehreren Düsen oder sonstigen Zuführöffnungen Teile eines Gesamtgasstroms zuführbar sind.
Eine oder mehrere Düsen können beispielsweise als Schlitzdüse oder als Rund düse ausgebildet sein.
Der Gasstrom ist beispielsweise ein temperierter Umluftgasstrom oder tempe rierter Frischluftgasstrom. Ferner kann der Gasstrom ein Abgas einer Verbrennungsvorrichtung, beispielsweise eines LowNOx-Brenners, sein oder solches Abgas enthalten. Günstig kann es sein, wenn mittels der Applikationsvorrichtung ein weiterer Gasstrom in einen Spalt zwischen einer Tür und einer Außenseite eines Seiten schwellers einer Fa h rzeugka rosse rie richtbar ist.
Beispielsweise dann, wenn das Strukturbauteil ein Seitenschweller ist, kann es vorgesehen sein, dass dieser aus mehreren Blechen und/oder einem oder mehreren Profilen, beispielsweise einem Strangpressprofil oder mehreren Strangpressprofilen, gebildet ist.
Ein oder mehrere Bleche sind beispielsweise mittels einer Falzverbindung mit einander verbunden.
Vorzugsweise sind dann mehrere Düsen der Applikationsvorrichtung vorge sehen, um das Strukturbauteil zu beiden Seiten des Falzes auf die Bleche zu richten oder auf in den Blechen angeordnete Einlassöffnungen zu richten.
Die Applikationsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Düsen, welche einen Durchmesser von höchstens ungefähr 3 cm, beispielsweise höchstens ungefähr 2 cm, beispielsweise ungefähr 1 cm, aufweisen. Eine Aus trittsgeschwindigkeit des durch eine oder mehrere solcher Düsen hindurch geführten Gasstroms beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 25 m/Sek., beispielsweise mindestens ungefähr 40 m/Sek., insbesondere ungefähr 50 m/Sek. Hierdurch kann insbesondere ein großer statischer Unterdrück am Düsenaustritt zur Erzeugung einer Sekundärströmung erzeugt werden.
Zum Temperieren des Gasstroms kann beispielsweise eine Konditioniervorrich tung, insbesondere zum Erhitzen oder Kühlen, vorgesehen sein.
Der Gasstrom ist insbesondere ein aus einem Behandlungsraum entnommener Gasstrom oder umfasst teilweise einen solchen. Beispielsweise kann ein aus einem Behandlungsraum entnommener Gasstrom mittels eines Wärmeüber tragers, beispielsweise eines zentralen Wärmetauschers, und/oder mittels einer elektrischen Heizvorrichtung erhitzt werden, um dann als temperierter Gasstrom auf die Fahrzeugkarosserie gerichtet zu werden.
Alternativ hierzu kann eine Direktbeheizung vorgesehen sein, bei welcher Abgas einer Brennervorrichtung, insbesondere einem Brenner mit geringem Stickoxidausstoß, als Gasstrom oder als Bestandteil des Gasstroms verwendet wird. Hierbei kann einerseits Frischluft oder Umluft in Kombination mit einer Direktbeheizung oder andererseits Frischluft oder Umluft in Kombination mit einer indirekten Wärmeübertragung vorgesehen sein.
Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegen stand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch ein als
Seitenschweller ausgebildetes Strukturbauteil einer Fahrzeug karosserie, eine sich daran anschließende Tür sowie einen Abschnitt einer Temperieranlage, welcher eine Applikationsvor richtung umfasst;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung des Abschnitts des Strukturbauteils aus Fig. 1, mit Blick auf eine Unterseite des Strukturbauteils;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Fahrzeugkarosserie aus Fig. 1 zur Illustration der Gasströmung durch das Strukturbau teil;
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende schematische Darstellung einer alternativen Durchströmung des Strukturbauteils; Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Endes des Strukturbauteils mit Blickrichtung in Strömungsrichtung innerhalb des Struk turbauteils; und
Fig. 6 eine der Fig. 3 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren alternativen Durchströmung des Strukturbauteils.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Eine in den Fig. 1 bis 3 dargestellte erste Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten Temperieranlage dient zum Temperieren von Fahrzeug karosserien 102, insbesondere Fahrzeugkarosserien 102 von Personenkraft wagen.
Eine Fahrzeugkarosserie 102 ist in Fig. 1 lediglich abschnittsweise dargestellt, nämlich in Form eines Abschnitts eines Seitenschwellers 104 und eines Teils einer Tür 106.
Der Seitenschweller 104 ist ein Strukturbauteil 108 der Fahrzeugkarosserie 102 und hiermit stellvertretend für verschiedene Strukturbauteile 108 der Fahrzeugkarosserie 102, welche die Stabilität der Fahrzeugkarosserie 102 garantieren und im Normalbetrieb des Fahrzeugs sowie in einem Crashfall die Hauptlasten aufnehmen und/oder weiterleiten.
Nachfolgend wird entsprechend den zeichnerischen Darstellungen hauptsäch lich auf den Seitenschweller 104 eingegangen. Die Ausführungen sind jedoch übertragbar auf andere Strukturbauteile 108 der Fahrzeugkarosserie 102, bei spielsweise Längsträger, Querträger, A-Säulen, B-Säulen, C-Säulen, etc.
Ein Strukturbauteil 108 ist insbesondere als ein Hohlbauteil ausgebildet und umgibt somit einen Innenraum 110 des Strukturbauteils 108, welcher von mehreren Wandungen 112 des Strukturbauteils 108 umgeben ist. Insbe sondere umfassen die Wandungen 112 eine oder mehrere untenliegende Bodenwandungen, eine, zwei, drei oder mehr Seitenwandungen und/oder eine oder mehrere obenliegende Deckenwandungen.
Die Seitenwandungen umfassen insbesondere eine oder mehrere innen liegende Seitenwandungen, welche einem Fahrzeuginnenraum zugewandt sind, und/oder eine oder mehrere außenliegende Seitenwandungen, welche dem Fahrzeuginnenraum abgewandt sind.
Das Strukturbauteil 108 kann insbesondere aus mehreren Blechen gebildet sein oder mehrere Bleche umfassen.
Beispielsweise kann eine innenliegende Seitenwandung durch ein Blech gebil det sein.
Eine dem Fahrzeuginnenraum abgewandte Außenwandung ist beispielsweise als Doppelwandung ausgebildet und umfasst beispielsweise ein Außenblech 114 und ein von dem Außenblech 114 abgedecktes Innenblech 116.
Zur weiteren Verstärkung des Strukturbauteils 108 umfasst dieses vorzugs weise eine innenliegende Struktur 118, welche beispielsweise als ein Profilbau teil 120 ausgebildet ist oder ein solches umfasst.
Das Profilbauteil 120 ist insbesondere ein Strangpressprofil 122.
Eine oder mehrere Wandungen 112 des Strukturbauteils 108 weisen vorzugs weise jeweils eine oder mehrere Einlassöffnungen 124 auf, mittels welcher eine Fluidverbindung zwischen einer Umgebung des Strukturbauteils 108 und dem Innenraum 110 des Strukturbauteils 108 hergestellt ist.
Die Einlassöffnungen 124 sind bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausfüh rungsform beispielsweise an der untenliegenden Bodenwandung 112 des Strukturbauteils 108 angeordnet und/oder ausgebildet, insbesondere in sämt lichen die Bodenwandung 112 bildenden Blechen des Strukturbauteils 108.
In einem Temperierzustand der Fahrzeugkarosserie 102 sind die Tür 106 und der Seitenschweller 104 beabstandet angeordnet. Insbesondere ist die Tür 106 der Fahrzeugkarosserie 102 leicht geöffnet. Hierdurch ist ein Türspalt 126 zwischen der Tür 106 und dem Seitenschweller 104 gebildet.
Zum Temperieren der Fahrzeugkarosserie 102 umfasst die Temperieranlage 100 einen Behandlungsraum 128. Die Fahrzeugkarosserien 102 sind zum Temperieren derselben in den Behandlungsraum 128 einbringbar und/oder durch denselben hindurchförderbar. Die Temperieranlage 100 umfasst hierzu insbesondere eine (nicht dargestellte) Fördervorrichtung zum Fördern der Fahrzeugkarosserien 102 längs einer Förderrichtung 130.
Die Temperieranlage 100 umfasst vorzugsweise eine Applikationsvorrichtung 132 zum Applizieren eines temperierten Gasstroms auf die Fahrzeugkarosserie 102.
Die Applikationsvorrichtung 132 ist dabei insbesondere an einer oder mehreren Wandungen 134 der Temperieranlage 100 angeordnet und/oder darin integriert.
Die Applikationsvorrichtung 132 umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Verteilerräume 136 zur Zuführung eines temperierten Gasstroms zu mehreren Düsen 138, beispielsweise Runddüsen 140 oder Schlitzdüsen 142. Die Düsen 138 sind so angeordnet und/oder ausgerichtet, dass der mittels der Applika tionsvorrichtung 132 zu applizierende Gasstrom auf das Strukturbauteil 108 gerichtet ist. Insbesondere sind mehrere Düsen 138 auf Einlassöffnungen 124 des Strukturbauteils 108 gerichtet. Der temperierte Gasstrom kann somit in den Innenraum 110 des Strukturbauteils 108 einströmen, so dass insbeson dere ein optimierter Wärmeübertrag im Innenraum 110 des Strukturbauteils 108 realisiert werden kann. Insbesondere kann hierdurch die im Innenraum 110 befindliche innenliegende Struktur 118, insbesondere das Profilbauteil 120, angeströmt, umströmt und/oder durchströmt werden.
Die Düsen 138 weisen vorzugsweise eine Mündungsquerschnittsfläche 144 auf, welche höchstens ungefähr dem Dreifachen, vorzugsweise höchstens ungefähr dem Doppelten, einer Querschnittsfläche 146 einer mittels der jeweiligen Düse 138 angeströmten Einlassöffnung 124 des Strukturbauteils 108 entspricht. Der Gasstrom ist hierdurch insbesondere mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit gezielt in den Innenraum 110 einleitbar, wodurch sich im Innenraum 110 eine schnelle Vermischung zur gleichmäßigen und nicht zu starken Temperierung des Strukturbauteils 108 ergeben kann.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird dabei vorzugsweise der Gasstrom derart in die Einlassöffnung 124 eingeleitet, dass ein Strömungskernbereich 148 des Gasstroms sich bis in den Innenraum 110 des Strukturbauteils 108 hinein erstreckt. Ein den Strömungskernbereich 148 umgebender Teil des Gasstroms umströmt das Strukturbauteil 108 vorzugsweise an dessen Außenseite, so dass insbesondere auch an der Außenseite des Strukturbauteils 108 eine gleichmäßige Temperierung erfolgen kann.
Mehrere Düsen 138 der Applikationsvorrichtung 132 sind dabei vorzugsweise auf unterschiedliche Wandungen 112 oder Wandungsabschnitte von Wan dungen 112 des Strukturbauteils 108 gerichtet, insbesondere zu beiden Seiten eines Falzes 150, an welchem mehrere Bleche des Strukturbauteils 108 mit einander verbunden sind (siehe insbesondere Fig. 1).
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, durchströmt der durch die Einlassöffnung 124 in den Innenraum 110 einströmende Gasstrom das Strukturbauteil 108 in dessen Längsrichtung 152, welche insbesondere auch eine Längsrichtung 152 der Fahrzeugkarosserie 102 ist oder zumindest näherungsweise parallel hierzu verläuft. Offene Enden 154 des Strukturbauteils 108 bilden vorzugsweise Auslass öffnungen 156, an welchen der durch den Innenraum 110 hindurchgeführte Gasstrom aus dem Innenraum 110 ausströmen kann.
Einer oder mehreren Auslassöffnungen 156 ist vorzugsweise eine Absaugvor richtung 158 der Temperieranlage 100 zugeordnet, insbesondere um den aus dem Strukturbauteil 108 ausströmenden Gasstrom abführen zu können und/oder um eine Durchströmung des Strukturbauteils 108 mit dem Gasstrom zu optimieren.
Wie aus Fig. 3 ferner hervorgeht, sind beispielsweise zwei Einlassöffnungen 124 oder zwei Bereiche mit mehreren Einlassöffnungen 124 längs der Längs richtung 152 verteilt an dem Strukturbauteil 108 angeordnet.
Hierdurch ergeben sich mehrere Abschnitte 160 des Strukturbauteils 108, welche in unterschiedlichen Richtungen, insbesondere in einander entgegen gesetzten Richtungen, mit jeweils einem Teil des Gasstroms durchströmt werden.
Durch die Pfeile in Fig. 3 ist ferner angedeutet, dass der Gasstrom mittels der Düsen 138 mit unterschiedlichen Anströmvektoren 162 in die Einlassöffnungen 124 gerichtet sein kann.
Hierbei können flachere Winkel a (alpha) vorgesehen sein, welche eine Weiter strömung des Gasstroms längs des jeweils zugehörigen Abschnitts 160 optimieren. Ferner können größere Winkel ß (beta) vorgesehen sein, welche eine vereinfachte Einströmung des Gasstroms in die jeweilige Einlassöffnung 124 ermöglichen.
Die genannten Winkel a, ß sind dabei insbesondere die Winkel, die die Haupt strömungsrichtung des Gasstroms vor dem Einströmen in die jeweilige Einlass öffnung und die Längsrichtung 152 des Strukturbauteils 108 miteinander ein schließen. Zusätzlich zu den insbesondere auf die Einlassöffnung 124 gerichteten Rund düsen 140 können eine oder mehrere Schlitzdüsen 142 (oder auch weitere Runddüsen) vorgesehen sein, welche insbesondere zur großflächigen Temperierung der außenliegenden und/oder dünnwandigen Teile der Fa h rzeugka rosse rie 102 dienen und/oder welche in einen Türspalt zwischen Tür 106 und Seitenschweller 104 gerichtet sind.
Die Düsen 138 können sich an einen Verteilerraum 136 anschließen oder auch einzeln an eine Gasführung zur Bereitstellung des Gasstroms angeschlossen sein.
Eine in den Fig. 4 und 5 dargestellte zweite Ausführungsform einer Temperier anlage 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Applikationsvorrichtung 132 eine Durchströmung des Strukturbauteils 108 längs dessen Längsrichtung 152 von einem offenen Ende 154 bis zu dem weiteren offenen Ende 154 ermöglicht.
Dabei sind in Fig. 4 zwei Düsen 138 dargestellt, welche einzeln oder auch in Kombination miteinander vorgesehen sein können.
Eine der Düsen 138 ist eine Bodendüse 164. Die weitere Düse 138 ist eine Wanddüse 166.
Die Bodendüse 164 ist insbesondere in einem Boden des Behandlungsraums 128 angeordnet und/oder ausgebildet und ermöglicht ein Anströmen des Strukturbauteils 108 insbesondere unabhängig von einer Bewegung der Fahr zeugkarosserie 102. Die Bodendüse 164 kann insbesondere auch dann ver wendet werden, wenn die Fahrzeugkarosserie 102 längs der Längsrichtung 152 derselben durch den Behandlungsraum 128 gefördert wird, das heißt wenn die Längsrichtung 152 parallel zur Förderrichtung 130 ist. In einem solchen Fall ist die Bodendüse 164 unter der Fahrzeugkarosserie 102 angeordnet und kann somit überfahren werden.
Die Wanddüse 166 kann hingegen insbesondere dann vorgesehen sein, wenn die Fahrzeugkarosserie 102 quer gefördert wird, das heißt wenn die Längsrich tung 152 der Fahrzeugkarosserie 102 beispielsweise horizontal und senkrecht zur Förderrichtung 130 ausgerichtet ist. Die Wanddüse 166 ermöglicht dann insbesondere eine Zuführung des Gasstroms zu dem Innenraum 110 des Strukturbauteils 108 mit einer Hauptströmungsrichtung, welche im Wesent lichen parallel zur Längsrichtung 152 des Strukturbauteils 108 ausgerichtet ist.
Wie insbesondere aus den verschiedenen Anströmvektoren 162 in Fig. 5 her vorgeht, kann auch bei einer Längsförderung der Fahrzeugkarosserien 102 mittels einer Wanddüse 166 eine Anströmung des Strukturbauteils 108 vorge sehen sein, sofern dann diese Anströmung quer zur Förderrichtung, insbeson dere schräg von der Seite, erfolgt.
Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform der Temperieran lage 100 wird das Strukturbauteil 108 der Fahrzeugkarosserie 102 ausgehend von einem Vorderwagenbereich 168 der Fahrzeugkarosserie 102 hin zu einem Hinterwagenbereich 170 der Fahrzeugkarosserie 102 mit dem Gasstrom durchströmt.
Dem Vorderwagenbereich 168 sind somit eine oder mehrere Düsen 138 zuge ordnet, während dem Hinterwagenbereich 170 vorzugsweise eine Absaugvor richtung 158 zugeordnet ist.
Im Übrigen stimmt die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform der Temperieranlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird. Eine in Fig. 6 dargestellte dritte Ausführungsform einer Temperieranlage 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 4 und 5 dargestellten zweiten Ausfüh rungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Strukturbauteil 108 der Fahr zeugkarosserie 102 in entgegengesetzter Richtung mit dem Gasstrom durch strömt wird.
Dem Vorderwagenbereich 168 ist somit bei der in Fig. 6 dargestellten dritten Ausführungsform die Absaugvorrichtung 158 zugeordnet, während dem Hin terwagenbereich 170 eine oder mehrere Düsen 138 zugeordnet sind.
Im Übrigen stimmt die in Fig. 6 dargestellte dritte Ausführungsform der Temperieranlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den Fig. 4 und 5 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, so dass auf deren vor stehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Bei weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsformen von Temperieranlagen 100 können verschiedene Kombinationen von Merkmalen der vorstehend beschriebenen Temperieranlagen 100 vorgesehen sein.
Ferner können für mehrere Strukturbauteile 108 verschiedene Varianten der beschriebenen Applikationsvorrichtungen 132 jeweils einzeln oder mehrfach pro Fahrzeugkarosserie 102 und/oder pro Temperieranlage 100 vorgesehen sein.
Insbesondere ist jedem Seitenschweller 104 einer jeden Fahrzeugkarosserie 102 vorzugsweise jeweils eine Applikationsvorrichtung 132 gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zugeordnet.
Dadurch, dass das Strukturbauteil 108 in seinem Innenraum 110 mit einem Gasstrom durchströmbar ist, kann vorzugsweise eine Temperierung der Fahr zeugkarosserie 102 optimiert werden. Bezugszeichenliste Temperieranlage Fahrzeugkarosserie Seitenschweller Tür Strukturbauteil Innenraum Wandung Außenblech Innenblech innenliegende Struktur Profilbauteil Strangpressprofil Einlassöffnung Türspalt Behandlungsraum Förderrichtung Applikationsvorrichtung Wandung Verteilerraum Düse Runddüse Schlitzdüse Mündungsquerschnittsfläche Querschnittsfläche Strömungskernbereich Falz Längsrichtung offenes Ende Auslassöffnung Absaugvorrichtung Abschnitt Anströmvektor Bodendüse Wanddüse Vorderwagenbereich Hinterwagenbereich

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Temperieren von Fahrzeugkarosserien (102), wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- Positionieren und/oder Bewegen einer Fahrzeugkarosserie (102) relativ zu einer Applikationsvorrichtung (132) zum Applizieren eines temperierten Gasstroms auf die Fahrzeugkarosserie (102);
- Richten des Gasstroms auf eine oder mehrere Einlassöffnungen (124) eines Strukturbauteils (108) der Fahrzeugkarosserie (102).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Struk turbauteil (108) ein Seitenschweller (104), ein Längsträger und/oder ein Querträger der Fahrzeugkarosserie (102) ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (108) der Fahrzeugkarosserie (102) zumindest abschnittsweise mit dem Gasstrom durchströmt wird, insbesondere längs einer Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie (102) zwischen zwei Radkästen der Fahrzeugkarosserie (102).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (132) eine oder mehrere Düsen (138) umfasst, welche auf die eine oder die mehreren Einlassöffnungen (124) gerichtet sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mün dungsquerschnittsfläche (144) einer oder mehrerer Düsen (138) der Applikationsvorrichtung (132) höchstens das Zwanzigfache, beispielsweise höchstens das Zehnfache, einer Querschnittsfläche (146) der einen oder der mehreren Einlassöffnungen (124) des Strukturbauteils (108) beträgt, auf welche die jeweilige Düse (138) gerichtet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mündungsquerschnittsfläche (144) einer oder mehrerer Düsen (138) der Applikationsvorrichtung (132) kleiner ist als eine Quer schnittsfläche (146) der einen oder der mehreren Einlassöffnungen (124) des Strukturbauteils (108), auf welche die jeweilige Düse (138) gerichtet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms an einem oder mehreren Düsenauslässen einer oder mehrerer Düsen (138) mindestens 30 m/s, beispielsweise mindestens 60 m/s, vorzugsweise mindestens 90 m/s, insbesondere mindestens 120 m/s, beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein an einer oder an mehreren Düsen (138) anliegender Druck zur Bereitstellung des Gasstroms mindestens 0,0073 bar, beispielsweise mindestens 0,0293 bar, vorzugsweise mindestens 0,0658 bar, insbesondere mindestens 0,1170 bar, beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom mittels einer Verbrennungsvorrichtung bereitgestellt wird, wobei der mittels der Applikationsvorrichtung (132) applizierte Gasstrom zu mindestens ungefähr 50%, vorzugsweise mindestens ungefähr 80%, oder vollständig aus Abgas der Verbrennungsvorrichtung gebildet ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom das Strukturbauteil (108) zumindest näherungsweise parallel zu einer Längsrichtung (152) der Fahrzeugkarosserie (102) oder quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zu einer Längsrichtung (152) der Fahrzeugkarosserie (102) durchströmt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom in ein oder mehrere in einem Mittelbereich des Strukturbauteils (108) angeordnete Einlassöffnungen (124) einströmt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hauptströmungsrichtung des Gasstroms vor dem Einströmen in die eine oder die mehreren Einlassöffnungen (124) quer, insbeson dere schräg, zu einer Haupterstreckungsrichtung des Innenraums (110) des Strukturbauteils (108) ausgerichtet ist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkarosserien (102) in einer Längsausrichtung derselben längs einer Förderrichtung (130) gefördert und relativ zu der Applika tionsvorrichtung (132) positioniert und/oder bewegt werden, wobei eine Hauptströmungsrichtung des mittels der Applikationsvorrichtung (132) abgegebenen Gasstroms zwischen der Applikationsvorrichtung (132) und der jeweiligen Fahrzeugkarosserie (102) vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel oder quer, insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht, zur Förderrichtung (130) ausgerichtet ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Abschnitte (160) des Strukturbauteils (108) gleichzeitig in unterschiedlichen Richtungen mit dem Gasstrom angeströmt und/oder durchströmt werden und/oder dass ein oder mehrere Abschnitte (160) des Strukturbauteils (108) zeitlich alternierend in unterschiedlichen Richtungen mit dem Gasstrom angeströmt und/oder durchströmt werden.
15. Temperieranlage (100) zum Temperieren von Fahrzeugkarosserien (102), wobei die Temperieranlage (100) Folgendes umfasst: eine Applikationsvorrichtung (132) zum Applizieren eines tempe rierten Gasstroms auf eine Fahrzeugkarosserie (102); eine Positioniervorrichtung zum Positionieren der Fahrzeug karosserie (102) relativ zu der Applikationsvorrichtung (132) und/oder eine Bewegungsvorrichtung zum Bewegen der Fa h rzeugka rosse rie (102) relativ zu der Applikationsvorrichtung (132), dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Applikationsvorrichtung (132) der Gasstrom auf eine oder mehrere Einlassöffnungen (124) eines Strukturbauteils (108) der Fahrzeugkarosserie (102) richtbar oder gerichtet ist.
16. Temperieranlage (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationsvorrichtung (132) mittels der Bewegungs vorrichtung an eine oder mehrere Einlassöffnungen (124) des Strukturbauteils (108) der Fahrzeugkarosserie (102) heran und/oder in eine oder mehrere Einlassöffnungen (124) des Strukturbauteils (108) der Fahrzeugkarosserie (102) hinein bewegbar ist.
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