DE10029939C1 - Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken - Google Patents
Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von WerkstückenInfo
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Abstract
Um eine Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosserien, durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke, umfassend einen Förderer, der die an jeweils einer Halterung gehaltenen Werkstücke in den Behandlungsbereich einbringt, durch den Behandlungsbereich fördert und aus dem Behandlungsbereich wieder ausbringt, zu schaffen, welche einfach und wartungsfreundlich aufgebaut ist und hinsichtlich der realisierbaren Bewegungsverläufe der Werkstücke im Behandlungsbereich flexibel ist, wird vorgeschlagen, daß die Halterungen mittels jeweils eines mit der jeweiligen Halterung mitbewegten Antriebsmotors um eine Drehachse der jeweiligen Halterung drehbar sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördervorrichtung zum
Fördern von Werkstücken, insbesondere von Fahrzeugkarosse
rien, durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehand
lung der Werkstücke, wobei die Fördervorrichtung einen Förde
rer umfaßt, der die an jeweils einer Halterung gehaltenen
Werkstücke in den Behandlungsbereich einbringt, durch den Be
handlungsbereich fördert und aus dem Behandlungsbereich wie
der ausbringt.
Eine solche Fördervorrichtung ist aus der DE 196 41 048 A1
bekannt. Bei dieser bekannten Fördervorrichtung werden Fahr
zeugkarosserien lösbar auf jeweils einem Haltergestell ange
ordnet, das mittels Förderketten längs einer Förderrichtung
gefördert wird und das um eine senkrecht zur Förderrichtung
ausgerichtete horizontale Drehachse drehbar ist. Mittels an
dem Haltergestell vorgesehener Hebel mit Rollen, die an orts
festen Leitschienen abrollen, wird das Haltergestell mit der
darauf angeordneten Fahrzeugkarosserie während seiner Trans
lationsbewegung längs der Förderrichtung zusätzlich so ge
dreht, daß die daran angeordnete Fahrzeugkarosserie in ein
Behandlungsbad eintaucht, durch das Behandlungsbad gefördert
und aus dem Behandlungsbad wieder herausbewegt wird.
Die bei der Fördervorrichtung gemäß der DE 196 41 048 A1 zur
Erzeugung einer Drehbewegung der Haltergestelle erforderliche
Drehmechanik ist aufwendig, störanfällig und unterliegt hohem
Verschleiß. Außerdem ist eine Drehbewegung der Haltergestelle
nur bei gleichzeitiger translatorischer Vorwärtsbewegung der
Haltergestelle möglich; eine Drehung auf der Stelle, das
heißt ohne gleichzeitige Vorwärtsbewegung der Haltergestelle,
kann nicht realisiert werden.
Aus der DE 44 10 477 C1 ist eine Vorrichtung zur Oberflächen
behandlung von Fahrzeugkarosserien bekannt, bei der die an
Halterungen gehaltenen Karosserien mittels eines Antriebsmo
tors um eine stationäre Drehachse in ein Behandlungsbad hin
ein und aus demselben wieder heraus drehbar sind.
Aus der DE 44 32 352 A1 ist eine Vorrichtung zur Oberflächen
behandlung von Fahrzeugkarosserien bekannt, bei der die an
einem Gestell gehaltenen Karosserien mittels eines Antriebs
motors um 180° um eine stationäre Drehachse gedreht, über ein
Behandlungsbad verschoben, durch Absenken der Frontseite nach
unten in das Behandlungsbad eingefahren und durch Anheben des
Hecks aus dem Behandlungsbad herausgehoben werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Fördervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,
welche einfach und wartungsfreundlich aufgebaut ist und hin
sichtlich der realisierbaren Bewegungsverläufe der Werkstücke
im Behandlungsbereich flexibel ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Fördervorrichtung mit den Merk
malen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Halterungen mittels jeweils eines mit der je
weiligen Halterung mitbewegten Antriebsmotors um eine Dreh
achse der jeweiligen Halterung drehbar sind.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die translatorische Be
wegung der Halterungen längs der Förderrichtung und die Dreh
bewegungen der Halterungen um ihre jeweilige Drehachse von
einander entkoppelt. Dadurch wird es möglich, eine Drehbewe
gung einer Halterung auch dann durchzuführen, wenn die Dreh
achse der jeweiligen Halterung sich nicht vorwärtsbewegt. Da
die Drehbewegung der Halterung durch einen eigenen Antriebs
motor erzeugt wird, kann die aufwendige, störanfällige und
rasch verschleißende Drehmechanik entfallen. Da die Drehbewe
gung der Halterungen nicht durch mechanische Kopplung mit
einer ortsfesten Führung erfolgt, sind beliebig komplexe
Drehbewegungen mit beliebig vorgebbaren Änderungen der Dreh
geschwindigkeit und der Drehrichtung realisierbar.
Die Oberflächenbehandlung der Werkstücke kann beispielsweise
ein Reinigen in einem Sprühbereich, ein Vorbehandeln oder
Lackieren in einem Tauchbad, ein Abtropfenlassen in einem Ab
tropfbereich, ein Abdunstenlassen in einer Abdunstzone oder
ein Trocknen in einer Trocknerzone sein.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorge
sehen, daß der mit der jeweiligen Halterung mitbewegte An
triebsmotor als Elektromotor ausgebildet ist.
Insbesondere kann der Antriebsmotor als Trommelmotor ausge
bildet sein.
Die Bahnkurven der an den Halterungen gehaltenen Werkstücke
durch den Behandlungsbereich können an die Gestalt des Be
handlungsbereichs, beispielsweise eines Behandlungsbades zur
Vorbehandlung oder Lackierung der Werkstücke, besonders gut
angepaßt werden, wenn die Drehbewegung jeder Halterung unab
hängig von der Translationsbewegung der Halterung steuerbar
ist. Insbesondere die Eintauch- und Austauchkonturen der
Werkstücke können so optimal an die Form der Wanne, in wel
cher das Behandlungsbad angeordnet ist, angepaßt werden.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Drehbewegung jeder Halte
rung unabhängig von den Drehbewegungen der übrigen Halterun
gen steuerbar ist.
Besonders günstig ist es, wenn die Drehbewegung jeder Halte
rung gemäß einem für die jeweilige Halterung spezifisch vor
gegebenen Drehbewegungsablauf steuerbar ist. In diesem Fall
kann jedes einzelne Werkstück gemäß einem für dieses Werk
stück optimierten Drehbewegungsablauf durch den Behandlungsbereich
bewegt werden, indem der Halterung, an dem das Werk
zeug gehalten ist, der für das jeweilige Werkstück optimierte
Drehbewegungsablauf vorgegeben wird.
Zur Steuerung der Drehbewegung der Halterungen ist vorzugs
weise vorgesehen, daß in jeder Halterung eine Steuereinrich
tung mit einem Steuerprozessor angeordnet ist. Dies ermög
licht es, den Drehbewegungsablauf jeder Halterung hinsicht
lich der Geschwindigkeit und Drehrichtung völlig frei zu pro
grammieren und beliebig komplexe Drehbewegungsabläufe zu ver
wirklichen.
Ferner kann vorgesehen sein, daß die Steuerprozessoren, vor
zugsweise über einen Datenbus, mit einer nicht mit den Halte
rungen mitbewegten Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung
verbunden sind.
Insbesondere kann eine solche Drehbewegungs-Vorgabeeinrich
tung aufgrund einer dieser Einrichtung manuell oder über ein
Datennetz eingegebenen Information über den Typ des an einer
bestimmten Halterung gehaltenen Werkstücks, beispielsweise
den Typ einer Fahrzeugkarosserie, aus einer Anzahl in der
Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung gespeicherter Drehbe
wegungsablauf-Programme ein dem jeweiligen Werkstücktyp zuge
ordnetes Drehbewegungsablauf-Programm auswählen und dem
Steuerprozessor der Steuereinrichtung der betreffenden Halte
rung über den Datenbus diesem typspezifischen Drehbewegungs
ablauf-Programm entsprechende Instruktionen übermitteln.
Durch die werkstücktypspezifische Vorgabe der Drehbewegungs
abläufe ist es möglich, die Oberflächenbehandlung jedes Werk
stücks in dem Behandlungsbereich an die Gestalt des jeweili
gen Werkstücktyps angepaßt zu optimieren.
Werden die Werkstücke in dem Behandlungsbereich einer Spritz
behandlung unterzogen, so können die für einen bestimmten
Werkstücktyp günstigsten Winkelstellungen des Werkstücks re
lativ zur Horizontalen angefahren werden.
Werden die Werkstücke in ein Behandlungsbad eingetaucht, so
können die Drehbewegungen der Werkstücke in das Behandlungsbad
hinein und aus dem Behandlungsbad heraus so gesteuert werden,
daß sich die Eintauch- bzw. Austauchkonturen für jeden Werkstücktyp
möglichst genau an die Außenkonturen des Behandlungs
bads anschmiegen, so daß das erforderliche Volumen des Be
handlungsbades gering gehalten werden kann.
Die den Werkstücken durch Drehung der jeweiligen Halterung
aufgegebene Drehbewegung kann insbesondere eine oszillierende
Drehbewegung sein, was einer besseren Einwirkung eines Be
handlungsmediums, insbesondere in einem Behandlungsbad, die
nen kann.
Ergänzend oder alternativ hierzu können die Werkstücke auch
einer fortlaufenden Drehbewegung unterzogen werden, um bei
spielsweise die Ausbildung von Läufern von Spülflüssigkeiten
in einem Spülbereich oder die Ausbildung von Läufern eines
Tauchlacks in Abdunstzonen oder Trocknern zu vermeiden.
Da bei der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung eine Drehbewe
gung der Halterungen auch dann möglich ist, wenn sich die
Halterung nicht längs der Förderrichtung vorwärtsbewegt, kann
insbesondere vorgesehen sein, daß die Halterungen bei einem
Nothalt des Förderers in eine vorgegebene Sicherungsstellung
drehbar sind. Dadurch wird verhindert, daß sich ein Werkstück
bei einem Nothalt des Förderers (beispielsweise im Fall eines
Verklemmens einer Fördererkette) zu lange in dem Behandlungs
bereich befindet und dadurch Schaden nimmt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur
Oberflächenbehandlung von Werkstücken, insbesondere von Fahr
zeugkarosserien, in einem Behandlungsbereich, bei dem die an
jeweils einer Halterung gehaltenen Werkstücke mittels eines
Förderers in den Behandlungsbereich eingebracht, durch den
Behandlungsbereich gefördert und aus dem Behandlungsbereich
wieder ausgebracht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zu
grunde, ein solches Verfahren zu schaffen, bei dem der zum
Fördern der Werkstücke durch den Behandlungsbereich benötigte
Förderer einfach und wartungsfreundlich ausgebildet ist und
eine hohe Flexibilität bezüglich der realisierbaren Bewe
gungsverläufe der Werkstücke in dem Behandlungsbereich gege
ben ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den Merkmalen des
Oberbegriffs von Anspruch 10 erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß die Halterungen mittels jeweils eines mit der jeweiligen
Halterung mitbewegten Antriebsmotors um eine Drehachse der
jeweiligen Halterung gedreht werden.
Besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind Gegenstand der Ansprüche 11 bis 18, deren Vorteile be
reits vorstehend im Zusammenhang mit den besonderen Ausge
staltungen der erfindungsgemäßen Fördervorrichtung erläutert
worden sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand
der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung
eines Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Be
handlungskabine zur Oberflächenbehandlung von
Fahrzeugkarosserien mit einem Förderer, an dem
eine Fahrzeugkarosserie in einer Standardstel
lung, in welcher die Bodengruppe der Karosserie
sich unterhalb der Fenster befindet, angeordnet
ist;
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Behand
lungskabine aus Fig. 1, wobei die an dem Förderer
angeordnete Fahrzeugkarosserie in eine Kopfüber
stellung gedreht worden ist;
Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch die Be
handlungskabine aus den Fig. 1 und 2;
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs I aus
den Fig. 1 und 2;
Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch die dreh
bare Halterung der Fahrzeugkarosserie aus den
Fig. 1 und 2;
Fig. 6 einen Ausschnitt aus Fig. 5, welcher einen Trom
mel-Drehantriebsmotor der Halterung darstellt;
Fig. 7 bis
Fig. 16 verschiedene aufeinanderfolgende Phasen einer
kombinierten Translations- und Drehbewegung einer
Fahrzeugkarosserie in der Behandlungskabine aus
den Fig. 1 bis 3;
Fig. 17 eine Seitenansicht eines spreizbaren Aufnahme
dorns einer Arretierungseinrichtung der Halterung
aus Fig. 5; und
Fig. 18 eine Draufsicht auf den Aufnahmedorn aus Fig. 17.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen
Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in den Fig. 1 bis 6 dargestellte, als Ganzes mit 100 be
zeichnete Fördervorrichtung dient zum Fördern von Fahrzeugka
rosserien 102 durch einen Tunnel oder eine Kabine 104 zur
Oberflächenbehandlung der Fahrzeugkarosserien 102.
Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, umfaßt die Kabine
104 vertikale Seitenwände 106, eine horizontale Deckenwand
108 (die auch giebelförmig sein kann) sowie eine im unteren
Bereich der Kabine 104 zwischen vertikalen Pfeilern 110 ge
haltene Wanne 112, welche ein Flüssigkeitsbad 114 zur Oberflächenbehandlung
der Fahrzeugkarosserien 102, beispielsweise
ein Vorbehandlungsbad oder ein kataphoretisches Tauchbad,
aufnimmt, dessen Flüssigkeitspegel mit 116 bezeichnet ist.
Die Wanne 112 und die Pfeiler 110 stützen sich über eine
Stützkonstruktion 118 aus sich parallel zur Längsrichtung 120
der Kabine 104 erstreckenden Längsträgern 122 und auf densel
ben ruhenden, sich quer zur Längsrichtung 120 erstreckenden
Querträgern 124 an einem Untergrund 126 ab.
Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, tragen die vertika
len Pfeiler 110 auf der linken und der rechten Seite der Ka
bine 104 an ihrer Oberseite jeweils eine sich parallel zur
Längsrichtung 120 der Kabine 104 erstreckende Führungsschiene
128, auf der Tragrollen 130 jeweils einer Förderkette 136 ab
rollen.
Die links und rechts der Längsmittelebene 132 angeordneten
Förderketten 136 umfassen beiderseits der Tragrollen 130 an
geordnete, in der Längsrichtung der jeweiligen Förderkette
136 abwechselnd aufeinanderfolgende innen liegende Kettenla
schen 138 und außen liegende Kettenlaschen 140, an denen die
Tragrollen 130 drehbar gelagert sind. Aufeinanderfolgende
Kettenlaschen 138 und 140 sind um horizontale Schwenkachsen
relativ zueinander schwenkbar miteinander verbunden, so daß
die Förderketten 136 in einer vertikalen Ebene liegende Bögen
beschreiben können.
Wie am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist, folgen längs der
durch die Längserstreckung der Förderketten 136 definierten
Förderrichtung 142 mehrere Haltewellen 134 äquidistant auf
einander, welche an ihrem linken und rechten Ende starr an
der linken Förderkette 136a bzw. der rechten Förderkette 136b
gehalten sind.
Wie am besten aus Fig. 5 zu ersehen ist, ist jede der Halte
wellen 134 zweiteilig ausgebildet und umfaßt eine linke Teil
welle 144, die sich von der linken Förderkette 136a bis zu
einem Lagerbügel 148 eines als Ganzes mit 150 bezeichneten
Trommelmotors erstreckt und in demselben drehbar gelagert
ist, und eine rechte Teilwelle 146, welche koaxial zu der
linken Teilwelle 144 ausgerichtet und angeordnet ist und sich
von der rechten Förderkette 136b bis zu einer rechten Stirn
wand des Trommelmotors 150 erstreckt und mit derselben dreh
fest verbunden ist.
Eine Motorwelle 152 des Trommelmotors 150 ist zwischen der
linken Teilwelle 144 und der rechten Teilwelle 146 koaxial zu
denselben angeordnet und über einen Exzenter 154 drehfest mit
einer Abtriebswelle 156 verbunden, welche drehbar in dem La
gerbügel 148 gelagert ist.
Der Lagerbügel 148 ist seinerseits um die Achse der Halte
welle 134 schwenkbar an einem Gehäuse 158 des Trommelmotors
150 gehalten, so daß bei einer Drehung der Motorwelle 152
auch die in dem Lagerbügel 148 gelagerte Abtriebswelle 156 um
die Achse der Haltewelle 134 gedreht wird.
Das dem Trommelmotor 150 abgewandte Ende der Abtriebswelle
156 ist in einer Haltebuchse 160 einer Haltestrebe 162 gehal
ten.
Die Haltestrebe 162 erstreckt sich zwischen einander gegen
überliegenden Bereichen der Innenwand eines zu der Haltewelle
134 koaxialen Tragrohrs 170, welches an seinen Enden durch
Stirnwände 168, in denen die linke Teilwelle 144 bzw. die
rechte Teilwelle 146 der Haltewelle 134 drehbar gelagert
sind, verschlossen ist.
An der Außenseite des Tragrohrs 170 ist eine (in Fig. 5 nur
schematisch dargestellte) Verriegelungseinrichtung 172 ange
ordnet, die der (lösbaren) drehfesten Festlegung eines Skid
rahmens 174 an dem Tragrohr 170 dient.
Die Verriegelungsvorrichtung 172 kann beispielsweise paar
weise spiegelsymmetrisch zur Quermittelebene des Tragrohrs
170 angeordnete spreizbare Aufnahmedorne 175 umfassen, wie
sie in den Fig. 17 und 18 dargestellt sind. Der Aufnahmedorn
175 ist exzentrisch auf einem vertikal ausgerichteten zylin
drischen Bolzen 177 festgelegt, beispielsweise durch Ver
schweißung, wobei der Holzen 177 in einer parallel zur Achse
des Tragrohrs 170 ausgerichteten Trägerplatte 179 um eine
vertikale Schwenkachse 181 schwenkbar gehalten ist. Der Bol
zen 177 kann mittels eines an seinem unteren Ende angeordne
ten Griffes 181 um die Schwenkachse 179 von der in den Fig.
17 und 18 in durchgezogenen Linien dargestellten Entriege
lungsstellung in die in den Fig. 17 und 18 in gebrochenen Li
nien dargestellte Verriegelungsstellung bewegt werden. Wie
aus den Fig. 17 und 18 zu ersehen ist, ist der Aufnahmedorn
175 aufgrund seiner exzentrischen Anordnung an dem Bolzen 177
in der Entriegelungsstellung näher an der Quermittelebene des
Tragrohrs 170 angeordnet als in der Verriegelungsstellung. In
der Verriegelungsstellung greift der Aufnahmedorn 175 in eine
hierzu passende Aufnahme an dem Skidrahmen 174 ein, so daß
der Skidrahmen 174 drehfest an dem Aufnahmedorn 175 festge
legt ist, welcher seinerseits über die Trägerplatte 179 und
eine Stützkonstruktion 183 mit dem Tragrohr 170 drehfest ver
bunden ist.
Durch Verschwenken des Hebels 181 von der Verriegelungsstel
lung in die Entriegelungsstellung wird der Aufnahmedorn 175
außer Eingriff mit der Aufnahme an dem Skidrahmen 174 ge
bracht, so daß in der Entriegelungsstellung der Skidrahmen
174 von dem Aufnahmedorn 175 gelöst werden kann.
Beiderseits des Aufnahmedorns 175 angeordnete Blattfedern 185
werden beim Überführen des Aufnahmedorns 175 von der Verrie
gelungsstellung in die Entriegelungsstellung ausgelenkt und
verhindern so ein unbeabsichtigtes Entriegeln des Aufnahme
dorns 175.
Das Tragrohr 170 und die Verriegelungsvorrichtung 172 bilden
zusammen eine Halterung 176 für jeweils einen Skidrahmen 174
mit einer an dem Skidrahmen 174 angeordneten Fahrzeugkarosse
rie 102.
Jeder Skidrahmen 174 ist in der an sich bekannten Weise auf
gebaut und umfaßt insbesondere jeweils zwei Skidkufen 178,
vertikale Stützen 180, von den Stützen 180 getragene Quertra
versen 182 und an den Quertraversen 182 angeordnete Arretie
rungseinrichtungen 184 zur lösbaren Festlegung der jeweiligen
Fahrzeugkarosserie 102 an dem Skidrahmen 174.
Die Arretierungseinrichtungen 184 können beispielsweise
spreizbare Aufnahmedorne umfassen, wie sie bereits vorstehend
im Zusammenhang mit der Verriegelungsvorrichtung 172 be
schrieben worden sind.
Die Stromversorgung des Trommelmotors 150 erfolgt mittels
(nicht dargestellter) elektrischer Versorgungsleitungen, wel
che von dem Gehäuse 158 des Trommelmotors 150 durch die
rechte Teilwelle 146 der Haltewelle 134 hindurch bis zu dem
rechten, dem Trommelmotor 150 abgewandten Ende der rechten
Teilwelle 146 geführt sind, welches über die rechte Förder
kette 136b hinaus übersteht und eine elektrische Kontaktvor
richtung 186 trägt (s. Fig. 4).
Die Kontaktvorrichtung 186 umfaßt eine Mehrzahl von Kontakt
stiften 188 aus elektrisch leitfähigem Material, welche in
einer entsprechenden Anzahl von Kontakthülsen 190 parallel
zur Achse der Haltewelle 134 verschieblich gehalten sind und
mittels (nicht dargestellter) Federelemente gegen eine pa
rallel zur Führungsschiene 128 verlaufende Stromschiene 192
vorgespannt sind.
Die Stromschiene 192 ist mittels längs der Förderrichtung 142
voneinander beabstandeter Haltewinkel 194 an den vertikalen
Pfeilern 110 gehalten und weist an ihrer der Kontaktvorrich
tung 186 jeder Haltewelle 134 zugewandte Führungsnuten 196
mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt auf, in denen
jeweils ein Kontaktstift 188 der Kontaktvorrichtung 186 ge
führt ist.
So kann ein elektrischer Strom von der Stromschiene 192 über
die Kontaktstifte 188 und die (nicht dargestellten) elektrischen
Verbindungsleitungen in der rechten Teilwelle 146 der
Haltewelle 134 zum Trommelmotor 150 fließen.
Ferner ist es möglich, mittels der elektrischen Kontaktvor
richtung 186 Steuersignale an den Trommelmotor 150 zu über
mitteln, wenn eine oder mehrere der Führungsnuten 196 gegen
über den den Trommelmotor 150 mit der erforderlichen elektri
schen Energie versorgenden Führungsnuten elektrisch isoliert
und an eine elektrische Steuerleitung angeschlossen sind. In
diesem Fall werden die in diesen Führungsnuten 196 geführten
Kontaktstifte 188 an (nicht dargestellte) innerhalb der rech
ten Teilwelle 146 der Haltewelle 134 geführte Steuerleitungen
angeschlossen, welche ihrerseits mit einer (nicht dargestell
ten) Steuereinrichtung in oder an dem Trommelmotor 150 ver
bunden sind.
Über solche Steuerleitungen können der Steuereinrichtung des
Trommelmotors 150 von einer stationären Drehbewegungsablauf-
Vorgabeeinrichtung, beispielsweise von einem PC oder einer
speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS), Steuersignale über
mittelt werden, welche den Trommelmotor 150 und damit die
Drehbewegung der Halterung 176 um die Achse der Haltewelle
134 steuern.
Insbesondere können Instruktionen für den Beginn und das Ende
einer Drehbewegung, die Drehrichtung und die Drehgeschwindig
keit mittels solcher Steuersignale an die Steuereinrichtung
des Trommelmotors 150 übermittelt werden.
Um mehrere längs der Förderrichtung 142 aufeinanderfolgende
Halterungen 176 mit voneinander verschiedenen Steuersignalen
versorgen zu können, kann vorgesehen sein, daß die Stromschiene
192 mit mehreren, voneinander elektrisch isolierten
Signal-Führungsnuten 196a versehen ist und daß die elektri
sche Kontaktvorrichtung 186 jeder der aufeinanderfolgenden
Halterungen 176 jeweils einen Signal-Kontaktstift 188a auf
weist, welcher mit einer der Signal-Führungsnuten 196a in
Kontakt steht, so daß jede der Signal-Führungsnuten 196a der
Stromschiene 192 spezifisch einer der Halterungen 176 zuge
ordnet ist und über die betreffende Signal-Führungsnut 196a
der Trommelmotor 150 dieser bestimmten Halterung 176 ange
steuert werden kann.
Da sich nicht alle Halterungen 176 der Fördervorrichtung 100
gleichzeitig im Bereich der Stromschiene 192 befinden, muß
die Anzahl der verschiedenen Signal-Führungsnuten 196a an der
Stromschiene 192 nicht gleich groß sein wie die Gesamtzahl
der Halterungen 176; vielmehr genügt es, wenn die Anzahl der
Signal-Führungsnuten 196a der Anzahl der Halterungen 176 ent
spricht, welche sich gleichzeitig über ihre Kontaktvorrich
tung 186 in Kontakt mit der Stromschiene 192 befinden.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß die Signale von
der Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung an die Steuerein
richtungen der Halterungen über einen Datenbus übermittelt
werden, wobei jeweils ein Steuerprozessor jeder Steuerein
richtung gemäß dem Datenbus-Protokoll erkennt, welche Daten
für die betreffende Steuereinrichtung bestimmt sind. In die
sem Fall müssen die Signal-Führungsnuten 196a nicht voneinan
der isoliert werden.
Ferner ist es möglich, daß die externe Drehbewegungsablauf-
Vorgabeeinrichtung der Steuereinrichtung einer Halterung le
diglich mitteilt, welches Drehbewegungsablauf-Programm durchgeführt
werden soll, worauf das komplette Drehbewegungsab
lauf-Programm aus einem Speicher der Steuereinrichtung abge
rufen wird.
Auch das dem Trommelmotor 150 abgewandte linke Ende jeder
linken Teilwelle 146 der Haltewellen 134 ist mit einer elek
trischen Kontaktvorrichtung 186' versehen, welche mit ihren
Kontaktstiften 188 in die Führungsnuten 196 einer linken
Stromschiene 192' eingreift, welche ebenfalls über Haltewin
kel 194 an den vertikalen Pfeilern 110 gehalten ist.
Die elektrische Kontaktvorrichtung 186' an der linken Teil
welle 144 kann ebenso wie die Kontaktvorrichtung 186 an der
rechten Teilwelle 146 zur Stromversorgung des Trommelmotors
150 und/oder zur Übermittlung von Signalen an eine Steuerein
richtung des Trommelmotors 150 dienen.
Handelt es sich bei dem Flüssigkeitsbad 114 um ein kataphore
tisches Tauchbad, so kann auch vorgesehen sein, daß die Fahr
zeugkarosserie 102 über die Kontaktstifte 188 der linken Kon
taktvorrichtungen 186 und (nicht dargestellte) elektrische
Verbindungsleitungen auf das für die kataphoretische
Tauchlackierung erforderliche kathodische Potential gelegt
wird.
Die Förderketten 136 der Fördervorrichtung 100 werden mittels
einer (nicht dargestellten) an sich bekannten Antriebsvor
richtung, welche beispielsweise Antriebskettenräder oder An
triebs-Caterpillarketten umfassen kann, zu einer Umlaufbewe
gung durch die Kabine 104 angetrieben.
Die auf den Skidrahmen 174 angeordneten Fahrzeugkarosserien
102 werden an einer in der Förderrichtung 142 vor der Kabine
104 liegenden Aufsetzstation auf die Tragrohre 170 der Hal
terungen 176 der Fördervorrichtung 100 aufgesetzt und mittels
der Verriegelungsvorrichtung 172 an der jeweiligen Halterung
176 drehfest festgelegt.
In einer in der Förderrichtung 142 hinter der Kabine 104 ge
legenen Abnahmestation werden die auf den Skidrahmen 174 an
geordneten Fahrzeugkarosserien 102 nach Entriegelung der Ver
riegelungsvorrichtungen 172 von dem jeweiligen Tragrohr 170
abgenommen.
Nach Abnahme der Fahrzeugkarosserien 102 werden die Halterun
gen 176 durch einen unterhalb der Kabine 104 angeordneten,
seitlich durch die Längsträger 122 und nach oben durch die
Querträger 124 begrenzten Rückführkanal 198 in die Aufsetz
station zurückgefördert.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Fördervorrichtung
kann die Rückführung der Halterungen 176 auch oberhalb der
Kabine 104 erfolgen.
Da die Halterungen 176 ohne daran festgelegte Fahrzeugkaros
serien 102 sehr niedrig bauen, kann der Rückführkanal 198
sehr niedrig ausgeführt werden, was die erforderliche Gesamt
höhe der Kabine 104 über dem Untergrund 126 verringert.
Mit der vorstehend beschriebenen Fördervorrichtung 100 wird
ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung der Fahrzeugkarosse
rien 102 wie folgt durchgeführt (siehe insbesondere Fig. 7
bis 16):
Nach dem Aufsetzen einer Fahrzeugkarosserie 102 mit Skidrah
men 174 auf eine der Halterungen 176 und Verriegeln derselben
mittels der Verriegelungsvorrichtung 172 an dem betreffenden
Tragrohr 170 wird die mittels der Haltewelle 134 an den För
derketten 136 der Fördervorrichtung 100 gehaltene Halterung
176 mit einer im wesentlichen konstanten Translationsge
schwindigkeit durch die Kabine 104 gefördert.
Eine vorgegebene Strecke vor Erreichen des vorderen Wannen
randes 200 wird die Halterung 176 in Drehbewegung um die
Achse der Haltewelle 134 versetzt.
Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Steuer
einrichtung des Trommelmotors 150 der Halterung 176 über die
Stromschiene 192 und die elektrische Kontaktvorrichtung 186
ein entsprechendes Startsignal für die Drehung übermittelt
wird.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, daß die Steuerein
richtung des Trommelmotors 150 mit einem an der Halterung 176
vorgesehenen Sensor verbunden ist, welcher eine in dem vorge
gebenen Abstand von dem vorderen Wannenrand 200 stationär an
geordnete Markierung registriert und nach Passieren der Mar
kierung die Drehbewegung der Halterung 176 auslöst.
Wenn sich die Motorwelle 152 des Trommelmotors 150 dreht,
drehen sich auch die Abtriebswelle 156, die Haltestrebe 162,
an welcher die Abtriebswelle 156 gelagert ist, und damit das
gesamte Tragrohr 170 um die Achse der Motorwelle 152, welche
mit der an den Förderketten 136 festgelegten Haltewelle 134
koaxial ist und selbst nur eine Translationsbewegung aus
führt.
Durch die - in den Fig. 7 bis 11 in verschiedenen Phasen
dargestellte - Drehbewegung, welche (in der Blickrichtung der
Fig. 7 bis 11 gesehen) im Uhrzeigersinn erfolgt, bei
gleichzeitiger Translation der Halterung 176 längs der För
derrichtung 142 (in der Blickrichtung der Fig. 7 bis 11
gesehen nach rechts) wird die Fahrzeugkarosserie 102 aus der
Standardstellung, in welcher die Fensteröffnungen der Fahr
zeugkarosserie oberhalb der Bodengruppe der Fahrzeugkarosse
rie angeordnet sind, in die in Fig. 11 dargestellte Kopfüber
stellung, in welcher die Fensteröffnungen der jeweiligen
Fahrzeugkarosserie 102 unterhalb der Bodengruppe der Fahr
zeugkarosserie angeordnet sind, überführt und die Fahrzeugka
rosserie 102 dabei gleichzeitig - mit dem Vorderteil der
Fahrzeugkarosserie 102 voran - vollständig in das Flüssig
keitsbad 114 eingetaucht.
Da die Drehgeschwindigkeit der Halterung 176 um die Achse der
Haltewelle 134 für jede Halterung 176 individuell, das heißt
unabhängig von der Translationsgeschwindigkeit der Haltewelle
134 und unabhängig von den Drehgeschwindigkeiten der übrigen
Halterungen 176, gewählt werden kann, kann der Drehvorgang
der Halterung 176 fahrzeugtypabhängig so gesteuert werden,
daß eine für den jeweiligen Fahrzeugkarosserietyp optimale
Eintauchkontur erhalten wird.
Nach erfolgtem völligem Eintauchen der Fahrzeugkarosserie 102
in der Kopfüberstellung wird die Drehbewegung der Halterung
176 durch Abschalten des Trommelmotors 150 angehalten, und
die Fahrzeugkarosserie 102 wird aufgrund der andauernden
Translationsbewegung der Haltewelle 134 durch die Umlaufbewe
gung der Förderketten 136 in horizontaler Richtung durch das
Flüssigkeitsbad 114 bewegt und dabei der erwünschten Oberflä
chenbehandlung unterzogen.
Diese Oberflächenbehandlung kann beispielsweise eine Vorbe
handlung, insbesondere eine Phosphatierung, oder eine Lackie
rung, insbesondere eine kataphoretische Tauchlackierung,
sein.
In einem vorgegebenen Abstand von dem hinteren Wannenrand 202
wird die Drehbewegung der Halterung 176 (bei fortschreitender
Translation der Haltewelle 134 längs der Förderrichtung 142)
wieder in Gang gesetzt. Dies kann wiederum durch Übermittlung
eines geeigneten Steuerimpulses über die Stromschiene 192 und
die elektrische Kontaktvorrichtung 186 an die Steuereinrich
tung des Trommelmotors 150 erfolgen.
Alternativ hierzu kann die Wiederaufnahme der Drehbewegung
auch durch einen an der Halterung 176 vorgesehenen Sensor,
welcher eine in dem vorgegebenen Abstand von dem hinteren
Wannenrand 202 angeordnete Markierung registriert, ausgelöst
werden.
Die Drehung der Halterung 176 (in der Blickrichtung der
Fig. 13 bis 16 gesehen im Uhrzeigersinn) wird unter fortwäh
render Translation der Haltewelle 134 längs der Förderrich
tung 142 fortgesetzt, bis die Fahrzeugkarosserie 102 wieder
von der Kopfüberstellung zurück in die Standardstellung (s.
Fig. 16) gebracht worden ist.
Nach Erreichen der Standardstellung wird die Drehbewegung
durch Abschalten des Trommelmotors 150 wieder angehalten, und
die Fahrzeugkarosserie 102 wird durch Translation der Halte
welle 134 in die (nicht dargestellte) Abnahmestation geför
dert, in welcher die Fahrzeugkarosserie 102 zusammen mit dem
Skidrahmen 174 nach Entriegeln der Verriegelungsvorrichtung
172 von dem Tragrohr 170 abgenommen und in den nächsten Be
handlungsabschnitt weitergefördert wird.
Während der Bewegung der Fahrzeugkarosserie 102 durch das
Flüssigkeitsbad 114 in der Kopfüberstellung kann die Halte
rung 176 um einen kleinen Winkel von beispielsweise ±10° um
die Achse der Haltewelle 134 herum geschwenkt werden. Durch
eine solche, der Translation überlagerte oszillierende Dreh
bewegung kann eine bessere Einwirkung der Behandlungsflüssig
keit in dem Flüssigkeitsbad 114 auf die Fahrzeugkarosserie
102 erzielt werden.
Auch diese überlagerte oszillierende Drehbewegung kann für
jeden Karosserietyp unterschiedlich vorgegeben, beispiels
weise in die Steuereinrichtung des Trommelmotors 150 oder in
den externen Signalgeber (d. h. die Drehbewegungsablauf-Vorga
beeinrichtung) einprogrammiert werden.
Mittels des Drehantriebs kann unabhängig von der Transla
tionsbewegung der Haltewelle 134 die Fahrzeugkarosserie 102
an jedem Ort in jede beliebige Drehwinkelstellung gebracht
werden.
Bei einem Nothalt der Fördervorrichtung 100 im Falle einer
Betriebsstörung kann die Fahrzeugkarosserie 102 in eine Not
position gedreht werden, bei der keine Schädigung durch eine
Überschreitung des Behandlungszeitraums eintritt.
Insbesondere kann im Falle eines Nothalts eine in Kopfüber
stellung in dem Flüssigkeitsbad 114 befindliche Fahrzeugka
rosserie 102 durch Drehen der Halterung 176 um einen Winkel
von 180° (in oder entgegen der Uhrzeigerrichtung) aus dem
Flüssigkeitsbad 114 heraus in die Standardstellung bewegt
werden, um eine übermäßig lange Einwirkung der Behandlungs
flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbad 114 auf die Fahrzeugkaros
serie 102 auszuschließen.
Claims (18)
1. Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken, insbe
sondere von Fahrzeugkarosserien, durch einen Behand
lungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke,
umfassend einen Förderer, der die an jeweils einer Hal
terung (176) gehaltenen Werkstücke in den Behandlungs
bereich (114) einbringt, durch den Behandlungsbereich
(114) fördert und aus dem Behandlungsbereich (114) wie
der ausbringt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Halterungen (176) mittels jeweils eines mit der je
weiligen Halterung (176) mitbewegten Antriebsmotors
(150) um eine Drehachse der jeweiligen Halterung (176)
drehbar sind.
2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Antriebsmotor (150) als Elektromotor aus
gebildet ist.
3. Fördervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Antriebsmotor (150) als Trommelmotor aus
gebildet ist.
4. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halte
rung (176) unabhängig von der Translationsbewegung der
Halterung (176) steuerbar ist.
5. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Hal
terung (176) unabhängig von den Drehbewegungen der üb
rigen Halterungen (176) steuerbar ist.
6. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Hal
terung (176) gemäß einem für die jeweilige Halterung
(176) spezifisch vorgegebenen Drehbewegungsablauf
steuerbar ist.
7. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Halterung (176)
eine Steuereinrichtung mit einem Steuerprozessor ange
ordnet ist.
8. Fördervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Steuerprozessoren, vorzugsweise über einen
Datenbus, mit einer nicht mit den Halterungen (176)
mitbewegten Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung ver
bunden sind.
9. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (176) bei
einem Nothalt des Förderers in eine vorgegebene Siche
rungsstellung drehbar sind.
10. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken,
insbesondere von Fahrzeugkarosserien, in einem Behand
lungsbereich (114), bei dem die an jeweils einer Halte
rung (176) gehaltenen Werkstücke mittels eines Förde
rers in den Behandlungsbereich (114) eingebracht, durch
den Behandlungsbereich (114) gefördert und aus dem Be
handlungsbereich (114) wieder ausgebracht werden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen (176) mit
tels jeweils eines mit der jeweiligen Halterung (176)
mitbewegten Antriebsmotors (150) um eine Drehachse der
jeweiligen Halterung (176) gedreht werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halterungen (176) mittels eines Elektromotors ge
dreht werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Halterungen (176) mittels jeweils eines Trommelmo
tors gedreht werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung
(176) unabhängig von der Translationsbewegung der Hal
terung (176) gesteuert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung
(176) unabhängig von den Drehbewegungen der übrigen
Halterungen (176) gesteuert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung
(176) gemäß einem für die jeweilige Halterung (176)
spezifisch vorgegebenen Drehbewegungsablauf gesteuert
wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drehbewegung jeder Halterung
(176) mittels einer an der betreffenden Halterung (176)
angeordneten Steuereinrichtung mit einem Steuerprozes
sor gesteuert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
den Steuerprozessoren, vorzugsweise über einen Daten
bus, Daten von einer nicht mit den Halterungen (176)
mitbewegten Drehbewegungsablauf-Vorgabeeinrichtung
übermittelt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halterungen (176) bei einem
Nothalt des Förderers in eine vorgegebene Sicherungs
stellung gedreht werden.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE20023583U DE20023583U1 (de) | 2000-06-17 | 2000-06-17 | Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke |
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DE10066258A DE10066258A1 (de) | 2000-06-17 | 2000-06-17 | Fördervorrichtung zum Fördern von Werkstücken durch einen Behandlungsbereich zur Oberflächenbehandlung der Werkstücke und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken |
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DE10066258A1 (de) | 2006-01-26 |
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