-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Gegenständen, insbesondere
lackierten Fahrzeugkarosserien, mit wenigstens einem Trockentunnel,
in dem wenigstens eine Strahlungsquelle zum Bestrahlen der Oberflächen der
Gegenstände zum
Zwecke der Trocknung angeordnet ist.
-
Unter "Trocknen" wird vorliegend
jede Art der Aushärtung
verstanden, gleichgültig,
ob diese mit einer Austreibung von Lösungsmitteln verbunden ist oder
ganz oder teilweise auf einer chemischen Reaktion, beispielsweise
einer Polymerisation oder Polykondensation beruht.
-
In
jüngster
Zeit gewinnen zunehmend Lacke Bedeutung, die unter UV-Licht ausgehärtet werden. Dies
geschieht bevorzugt in einer Inertgasatmosphäre, um unerwünschte Reaktionen
mit Bestandteilen der normalen Atmosphäre, insbesondere mit Sauerstoff,
zu verhindern. Diese neuartigen Lacke zeichnen sich durch eine sehr
große
Oberflächenhärte und durch
kurze Polymerisationszeiten aus. Der letztgenannte Vorteil setzt
sich bei Lackieranlagen, die im kontinuierlichen Durchlauf betrieben
werden, unmittelbar in geringere Anlagenlängen um, was selbstverständlich zu
erheblich niedrigeren Investitionskosten führt. Bekannte Trockner verwenden
Linienstrahler mit Reflektoren, welche stark gerichtetes, paralleles Licht
abstrahlen. Das gleichmäßige Bestrahlen
von stark gekrümmten
oder verwinkelten Oberflächen
ist mit Strahlern, die derart gerichtete Abstrahlcharakteristiken
aufweisen, jedoch schwierig. Insbesondere in Hohlräumen von
Fahrzeugkarosserien, nämlich
im Frontraum, im Innenraum und im Heckraum, speziell im Bereich
der Tür-
oder Haubenscharnieren, sind die Oberflächen stark verwinkelt. Auch
derart verwinkelte oder von außen
schwer zugängliche
Oberflächen,
die nicht gewollt lackiert werden, werden beim Lackiervorgang mit
Lack-Overspray getroffen, welcher ebenfalls ausgehärtet werden
muss. Mit den bisher eingesetzten Strahlungsquellen mit gerichteter Abstrahlcharakteristik
ist eine optimale Trocknung und Aushärtung des Lacks an diesen Stellen
häufig nur
unzulänglich
möglich.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit der auch gekrümmte oder verwinkelte Oberflächen in
Hohlräumen
von Gegenständen
optimal bestrahlt werden können,
um eine optimale, möglichst
gleichmäßige Trocknung
der Oberfläche zu
erreichen.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass mindestens eine in einen Hohlraum des Gegenstandes einführbare Strahlungsquelle
eine größtenteils
ungerichtete Abstrahlcharakteristik hat.
-
Unter "ungerichteter" Abstrahlcharakteristik wird
vorliegend eine solche verstanden, bei welcher die Winkelverteilung
der Strahlen stark von der Parallelität ab weicht, also keine ausgeprägte Vorzugsrichtung
der Stahlpropagation vorliegt. Insbesondere fehlen im Normalfall
strahlbündelnde
oder strahlabbildende optische Elemente.
-
Erfindungsgemäß ist also
eine Strahlungsquelle vorgesehen, mit der die Strahlung zum Trocknen
der Oberfläche
in Hohlräumen
von Gegenständen
möglichst
diffus abgestrahlt wird, so das die Oberfläche auch an gekrümmten, verwinkelten
oder zerklüfteten
Stellen ohne Abschattung bestrahlt wird. Bei einer größtenteils
ungerichtete Abstrahlcharakteristik wird darüber hinaus die Strahlung an
den Oberflächen
der Gegenstände
selbst unterschiedlich reflektiert und auf unzugängliche Stellen geworfen. Bewegungen
der Strahlungsquelle in den Hohlräumen zur vollständigen Bestrahlung
aller dortigen Oberflächenbereiche
können
auf ein Mindestmaß reduziert werden,
was den Taktzeiten zugute kommt.
-
Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
hat die Strahlungsquelle eine Zylinder-, Zylindersegment-, Kugel- oder Kugelsegment-Abstrahlcharakteristik
oder Kombinationen hieraus. Derartige ungerichtete Abstrahlcharakteristiken
erlauben eine gleichmäßige Abstrahlung über große Raumwinkel.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Handlingeinrichtung
vorgesehen mit wenigstens einem Arm, der geeignet ist, die Strahlungsquelle
in den Hohlraum der Gegenstände, insbesondere
den Innenraum, den Frontraum und/oder den Heckraum einer Fahrzeugka rosserie, zu
bewegen. Die Strahlungsquelle kann hierzu linear geschoben, geschwenkt
oder gedreht werden. Auf diese Weise kann die Strahlungsquelle auch
durch kleine Öffnungen
in dem Hohlraum plaziert und dort so orientiert werden, dass eine
optimale Abstrahlung in möglichst
viele Raumrichtungen und eine möglichst
schattenfreie Ausleuchtung der Hohlraum-Oberflächen auch in Vertiefungen oder
Löchern
erzielt wird.
-
Vorzugsweise
kann die Handlingeinrichtung bis zu drei Schwenkachsen aufweisen.
Auf diese Weise kann die Strahlungsquelle im Rahmen dessen, was
der Arm zulässt,
frei im Raum, insbesondere auch in Hohlräumen der Gegenstände, bewegt und
optimal relativ zu den zu bestrahlenden Oberflächen plaziert und orientiert
werden.
-
Um
den beim Schwenken des Arms benötigten
Schwenkraum möglichst
gering zu halten, kann vorteilhafterweise der Arm in bis zu drei
Teile geteilt sein. Ein kleiner Schwenkraum wirkt sich positiv auf das
Innenvolumen des Trockentunnels aus, was bei der Verwendung insbesondere
einer Inertgasatmosphäre
günstig
für den
Verbrauch an Inertgas ist.
-
Zweckmäßigerweise
kann die Strahlungsquelle eine UV-Lichtquelle sein.
-
Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Innenraum
des Trockentunnels mit einer Inertgasatmosphäre gefüllt.
-
Vorteilhafterweise
kann dem Trockentunnel ein Einlass-Schleusenbereich vorgeschaltet und ein Auslass-Schieusenbereich
nachgeschaltet sein. Auf diese Weise kann die äußere Normalatmosphäre besser
von der im Trockentunnel herrschenden Atmosphäre, insbesondere der Inertgasatmosphäre getrennt
werden. So kann der Inertgasverlust, der bei einer Durchschleusung
eines beschichteten Gegenstandes hinzunehmen ist, möglichst
gering gehalten werden.
-
Vorteilhafterweise
ist ein Fördersystem
vorgesehen, welches die Gegenstände
durch den Trockentunnel und gegebenenfalls durch den Einlass-Schleusenbereich
und den Auslass-Schleusenbereich hindurchfährt.
-
Besonders
gute Wirkungsgrade und Standzeiten werden durch die Verwendung von
UV-Leuchtdioden als UV-Strahler
erzielt.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung näher
erläutert
wird; es zeigen
-
1 einen
Horizontalschnitt durch den Trockenbereich einer Lackieranlage für Fahrzeugkarosserien;
-
2 einen
Vertikalschnitt des Trockenbereichs aus der 1 entlang
der dortigen Linie II-II;
-
3 einen
Vertikalschnitt des Trockenbereichs aus der 1 entlang
der dortigen Linie III-III;
-
4 einen
Vertikalschnitt des Trockenbereichs aus der 1 quer zur
Förderrichtung
der Fahr zeugkarosserien entlang der dortigen Linie IV-IV;
-
5 einen
Vertikalschnitt des Trockenbereichs aus der 1 quer zur
Förderrichtung
entlang der dortigen Linie V-V;
-
6 einen
Vertikalschnitt des Trockenbereichs aus der 1 quer zur
Förderrichtung
entlang der dortigen Linie VI-VI;
-
7 einen
Vertikalschnitt des Trockenbereichs aus der 1 quer zur
Förderrichtung
entlang der dortigen Linie VII-VII.
-
1 zeigt
im Horizontalschnitt einen Trockenbereich einer insgesamt mit dem
Bezugszeichen 10 versehenen Lackieranlage für Fahrzeugkarosserien 12.
-
Dieser
Trockenbereich umfasst einen Einlass-Schleusenbereich 14 für einen
Trockentunnel 16, den Trockentunnel 16 selbst
sowie einen Auslass-Schleusenbereich 18.
-
Der
Einlass-Schleusenbereich 14, der Trockentunnel 16 und
der Auslass-Schleusenbereich 18 werden von den Fahrzeugkarosserien 12 im
Sinne des Pfeils 20 taktweise durchlaufen, wobei ein im Einzelnen
nicht näher
erläutertes
Fördersystem 22 Verwendung
findet, das dem Fachmann bekannt ist.
-
Dem
dargestellten Ausschnitt vorgeschaltet sind eine nicht gezeigte
Lackierkabine und Vorbereitungsstationen, die dem Stand der Technik
entsprechen; nachgeschaltet ist eine herkömmliche Kühlzone.
-
In
der Lackierkabine befinden sich in bekannter Weise Applikationseinrichtungen,
mit welchen automatisch oder auch von Hand innen und außen auf
die Oberflächen
der Fahrzeugkarosserien 12 Lack aufgebracht werden kann.
Dabei werden auch verwinkelte, schwer zugängliche Stellen im Innenraum,
Frontraum, Heckraum, im Bereich der Scharnieraufhängungen
der Türen,
der Fronthaube und/oder der Heckklappe gewollt lackiert oder ungewollt
von Lack-Overspray getroffen.
-
Während sich
in der dem Trockentunnel 16 vorgeschalteten Lackierkabine
und in der dem Trockentunnel nachgeschalteten Kühlzone sauerstoffhaltige "Normalatmosphäre" befindet, liegt
im Inneren des Trockentunnels 16 eine Inertgasatmosphäre vor,
die beispielsweise Stickstoff und/oder CO2 enthält. Mit
dem Einlass-Schleusenbereich 14 und dem Auslass-Schleusenbereich 18,
der eine Kolbenschleuse 19 aufweist, werden die beiden
genannten Atmosphären
während
des Durchschleusens der Fahrzeugkarosserien 12 so getrennt
gehalten, dass ein möglichst
geringer Verlust an Inertgasen erfolgt. Die Kolbenschleuse 19 ist
in den 2, 3 und 7 gezeigt.
Die Funktionsweise der Schleusenbereiche 14 und 18 ist
hier nicht weiter von Interesse.
-
Die
Fahrzeugkarosserien 12 durchlaufen im Trockentunnel 16 in
Förderrichtung 20 unmittelbar hinter
dem Einlass-Schleusenbereich 14 zunächst einen
Oberseiten-Trockenbereich 24, in dem der Lack außen auf
den Dächern,
den Fronthauben 12b und den Heckklappen 12a der
Fahrzeugkarosserien 12 sowie an den im Wesentlichen senkrecht
zur Förderrichtung
mit vertikaler Komponente verlaufenden Flächen in Front- und Heckbereich
ausgehärtet
wird. Der Oberseiten-Trockenbereich 24 ist in der 4 in einem
Vertikalschnitt quer zur Förderrichtung 20 gezeigt
und weiter unten näher
beschrieben.
-
An
den Oberseiten-Trockenbereich 24 schließt sich ein Seiten-Trockenbereich 26 des
Trockentunnels 16 an, wo der Lack außen auf den Fahrzeugseiten
und den Türen 12c und 12d ausgehärtet wird.
Einen Vertikalschnitt des Seiten-Trockenbereichs 26 quer
zur Förderrichtung 20 zeigt
die 5, anhand derer weiter unten eine genauere Beschreibung
erfolgt.
-
In
Förderrichtung 20 hinter
dem Seiten-Trockenbereich 26 befindet sich ein Innenraum-Trockenbereich 28 des
Trockentunnels 16. Im Innenraum-Trockenbereich 28 erfolgt
die Aushärtung
des Lacks und des Lack-Oversprays im Innenraum, im Heckraum und
im Frontraum der Fahrzeugkarosserien 12 und in verwinkelten
Bereich der Tür-,
Frontraum- und Heckraumöffnungen.
Vertikalschnitte des Innenraum-Trockenbereichs 28 quer
zur Förderrichtung
etwa in der Mitte und in der Nähe
des Auslass-Schleusenbereichs 18 sind
in den 6 und 7 dargestellt, die weiter unten
zur näheren
Beschreibung herangezogen werden.
-
Der
Oberseiten-Trockenbereich 24 ist in einem Bereich, der
dem Einlass-Schleusenbereich 14 benachbart ist, in der
horizontalen Ausdehnung quer zur Förderrichtung 20 gegenüber dem
restlichen Trockentunnel 16 verjüngt, um das Innenvolumen des Trockentunnels 16 und
somit den Bedarf an Inertgas möglichst
gering zu halten.
-
Im
breiten Bereich des Oberseiten-Trockenbereichs 24 ist ein
Brückenportal 30 in
und entgegen der Förderrichtung 20 auf
zwei parallelen Bodenschienen 32 verschiebbar. Das Brückenportal 30 ist insgesamt
etwa U-förmig und
nach unten offen (vgl. 4). Es ist so dimensioniert,
dass die Fahrzeugkarosserien 12 unter ihm durch fahren
können.
-
Das
Brückenportal 30 umfasst,
wie in der 4 gezeigt, zwei parallele Vertikalträger 30b,
die an ihren oberen Enden über
einen horizontalen Querträger 30a miteinander
verbunden sind.
-
Zwischen
den Vertikalträgern 30b ist
ein U-förmiges
Aufnahmeprofil 34 für
fünf röhrenförmige UV-Strahler 36a an
seinen parallelen Schenkeln aufgehängt. Die UV-Strahler 36a haben eine gerichtete Abstrahlcharakteri stik
und strahlen UV-Licht größtenteils
in Richtung auf die Fahrzeugkarosserien 12.
-
Mit
dem von den UV-Strahlern 36a und den weiter unten beschriebenen
UV-Strahlern 36b, 36c und 36d abgestrahlten
UV-Licht kann der in der Lackierkabine aufgetragene Lack und der
Lack-Overspray auf den Oberflächen
der Fahrzeugkarosserien 12 ausgehärtet werden.
-
Der
Abstand zwischen den Schenkeln des Aufnahmeprofils 34 ist
größer als
die maximale horizontale Ausdehnung der Fahrzeugkarosserien 12 quer
zur Förderrichtung 20.
-
Die
Schenkel des Aufnahmeprofils 34 sind jeweils über einen
Drehzapfen 38 an entsprechenden in den 2 und 3 gezeigten
Längsführungen 39 der
Vertikalstützen 30b des
Brückenportals 30 vertikal
verschiebbar gelagert. Die vertikale Position des Aufnahmeprofils 34 ist
so an die Höhe
des jeweils das Brückenportal 30 passierenden
Bereichs der Fahrzeugkarosserie 12, beispielsweise der Fronthaube 12b,
des Dachs oder der Heckklappe 12a, anpassbar.
-
Die
Achsen der Drehzapfen 38 verlaufen horizontal quer zur
Förderrichtung 20.
Das Aufnahmeprofil 34 ist um die Achsen der Drehzapfen 38 motorisch
schwenkbar.
-
Die
UV-Strahler 36a sind an dem Aufnahmeprofil 34 so
befestigt, dass sie sich an ihren Enden überlappen. Ihre Achsen verlaufen
etwa tangential zu einer Kurve, welche in ihrem Verlauf den Außenkonturen
der Fahrzeugdächer
quer zur Förderrichtung 20 angeglichen
ist.
-
Durch
Schwenken des Aufnahmeprofils 34 um die Achsen der Drehzapfen 38 kann
die Orientierung der UV-Strahler 36a an die Neigung der
Oberflächen
der das Brückenportal 30 passierenden
Teile bezüglich
der Horizontalen optimal eingestellt werden, um immer eine günstige Anstrahlung
der Oberflächen
zu erreichen. In der in den 1 bis 3 gezeigten
Position der im Oberseiten-Trockenbereich 24 befindlichen
Fahrzeugkarosserie 12 sind beispielsweise die Schenkel
des Aufnahmeprofis 34 horizontal ausgerichtet, so dass
die UV-Strahler 36a den etwa vertikalen vorderen Bereich
der Fronthaube 12b optimal bestahlen. In einer anderen,
in der 4 gezeigten Position der Fahrzeugkarosserie 12 befindet
sich das Aufnahmeprofil 34 mit den UV-Strahlern 36a oberhalb
des Fahrzeugdachs, welches sich in der Mitte etwa horizontal erstreckt
und an den Längsrändern nach
unten gebogen ist. Die Schenkel des Aufnahmeprofils 34 sind
hier vertikal nach unten gerichtet, so dass die Achsen der UV-Strahler 36a größtenteils
parallel zur Dachoberfläche
ausgerichtet sind.
-
Im
Seiten-Trockenbereich 26 ist eine Seiten-Bestrahleinrichtung 42 vorgesehen,
die in einem vertikalen Schnitt quer zur Förderrichtung 20 in 5 gezeigt
ist. Die Seiten-Bestrahleinrichtung 42 umfasst in Förderrichtung 20 beidseitig
des Förderweges
der Fahrzeugkarosserien 12 jeweils ein Strahlergestell 44,
welches jeweils drei UV-Strahler 36b trägt.
-
Die
Strahlergestelle 44 sind identisch und bezüglich einer
parallel zur Förderrichtung 20 verlaufenden
vertikalen Mittelebene symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten des Förderweges
der Fahrzeugkarosserien 12 angeordnet.
-
Die
Strahlergestelle 44 weisen jeweils einen horizontalen Bodenrahmen 44a auf,
an dem unten vier Rollen 44b angeordnet sind und mit dem
die Strahlergestelle 44 auf horizontalen Bodenschienen 46 quer
zur Förderrichtung 20 verschiebbar
sind.
-
Auf
der der Fahrzeugkarosserie 12 zugewandten Seite ist am
Rand auf dem horizontalen Bodenrahmen 44a jeweils ein Vertikalrahmen 44c aufgesetzt.
-
Auf
dem Bodenrahmen 44a befindet sich darüber hinaus ein weiter unten
noch näher
erläuterter
Füllkörper 90b.
-
An
dem Vertikalrahmen 44c sind untereinander und zueinander
versetzt drei horizontale Arme 48a, 48b, 48c befestigt,
die sich horizontal quer zur Förderrichtung 20 zum
Zentrum des Trockentunnels 16 hin erstrecken. An den freien
Enden der Arme 48a, 48b, 48c ist jeweils
ein zylindrischer UV-Strahler 36b befestigt. Die Achsen
der jeweils unteren beiden UV-Strahler 36b erstrecken sich
in vertikaler Richtung. Die Achsen der oberen UV-Strahler 36b sind mit ihren
oberen Enden etwas zum Zentrum des Trockentunnels 16 hin
geneigt. Dies ist in 5 gezeigt. In der so aufgespannten
vertikalen Ebene sind die Neigungen der Achsen der UV-Strahler 36b zur
Vertikalen separat verstellbar. Jeder UV-Strahler 36b kann
so im Wesentlichen parallel zu den seitlichen Oberflächen der
Fahrzeugkarosserien 12 ausgerichtet werden, um eine optimale
Ausleuchtung zu erreichen.
-
Im
Innenraum-Trockenbereich 28 befindet sich benachbart zum
Seiten-Trockenbereich 26 auf der in Förderrichtung 20 rechten
Seite der Fahrzeugkarosserien 12 ein Heckklappen-Öffner 50.
Mit dem Heckklappen-Öffner 50 kann
die Heckklappe 12a der Fahrzeugkarosserie 12 geöffnet werden.
-
Der
Heckklappen-Öffner 50 ist ähnlich einem Fronthauben-Öffner 150 aufgebaut,
der in der 7 gezeigt ist und mit dem die
Fronthaube 12b der Fahrzeugkarosserie 12 geöffnet werden
kann. Diejenigen Elemente des Fronthauben-Öffners 150, die zu
denen des Heckklappen-Öffners 50 ähnlich sind,
sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 versehen,
so dass die folgenden Ausführungen
zum Heckklappen-Öffner 50 entsprechend
für den
Fronthauben-Öffner 150 gelten
und die 7 zum Verständnis der nachfolgenden Beschreibung
des Heckklappen-Öffners 50 herangezogen
werden kann.
-
Der
Heckklappen-Öffner 50 umfasst
eine Handlingeinrichtung 52. Ein, vertikal ausgerichteter Basiskörper 54 der
Handlingeinrichtung 52 ist am Boden des Trockentunnels 16 befestigt.
Oben am Basiskörpers 54 ist
ein Ende eines Auslegers 56 befestigt, welcher in horizontaler
Richtung senkrecht zur Förderrichtung 20 zum
Zentrum des Trockentunnels 16, also zur Fahrzeugkarosserie 12,
hin zeigt.
-
Ein
erster Schwenkarmteil 58a eines insgesamt dreiteiligen
Schwenkarms 58 ist um eine erste horizontale Schwenkachse
schwenkbar am freien Ende des Auslegers 56 befestigt. Die
erste horizontale Schwenkachse verläuft senkrecht zur Förderrichtung 20.
-
Ein
zweiter, mittlerer Schwenkarmteil 58b ist am freien Ende
des ersten Schwenkarmteils 58a um eine zweite horizontale
Schwenkachse schwenkbar befestigt, welche parallel zur Schwenkachse 56 verläuft.
-
Ein
dritter Schwenkarmteil 58c ist am freien Ende des mittleren
Schwenkarmteils 58b befestigt und erstreckt sich senkrecht
zu diesem parallel zu den beiden ersten horizontalen Schwenkachsen
bis etwa zur Mitte des Trockentunnels 16.
-
Der
dritte Schwenkarmteil 58c ist um seine eigene horizontale
Längsachse
drehbar am mittleren Schwenkarmteil 58b gelagert. Der dritte
Schwenkarmteil 58c weist an seinem freien Ende einen Finger 58d auf,
welcher senkrecht zur Längsachse
des dritten Schwenkarmteils 58b verläuft. Der Finger 58d kann
zum Öffnen
beziehungsweise Schließen
der Heckklappe 12a durch entsprechendes Schwenken der beiden
ersten Schwenkarmteile 58a und 58b und Drehen
des dritten Schwenkarmteils 58c in eine Öffnung der
Heckklappe 12a eingreifen, in die nach dem Lackieren und
Trocknen ein Griff oder ein Schloss mon tiert wird. Alternativ kann
es sich auch um die Öffnung
für ein
Betriebsmittel handeln.
-
Der
oben erwähnte
Fronthauben-Öffner 150 befindet
sich auf der gleichen Seite des Förderweges für die Fahrzeugkarosserie 12 wie
der Heckklappen-Öffner 50.
Er ist, in Förderrichtung 20 betrachtet, am
Ende des Trockentunnels 16 in der Nähe des Auslass-Schleusenbereichs 18 ebenfalls
am Boden befestigt.
-
Auf
der dem Fronthauben-Öffner 150 beziehungsweise
dem Heckklappen-Öffner 50 gegenüberliegenden
Seite des Förderweges
befindet sich jeweils eine endständige
Innenraum-Bestrahleinrichtung 60.
-
Die
endständigen
Innenraum-Bestrahleinrichtungen 60 sind identisch aufgebaut
und dienen zum Bestrahlen der Innenflächen des Frontraumes beziehungsweise
des Heckraums mit UV-Licht.
-
Der
besseren Übersichtlichkeit
halber ist in 1 lediglich die in Förderrichtung 20 vordere
Innenraum-Bestrahleinrichtung 60 zum
Bestrahlen des Frontraumes, in 1 links,
durchgängig
mit Bezugszeichen versehen. Die vordere Innenraum-Bestrahleinrichtung 60 ist
auch in der 7 gezeigt.
-
Jede
endständige
Innenraum-Bestrahleinrichtung 60 weist eine Handlingeinrichtung 62 auf,
mit dem ein in 1 gezeigter röhrenförmiger UV-Strahler 36c in
den Fron traum beziehungsweise in den Heckraum bewegt und dort bedarfsgerecht
ausgerichtet werden kann.
-
Die
Handlingeinrichtung 62 umfasst einen Basiskörper 64,
welcher um seine vertikale Längsachse
drehbar am Boden des Trockentunnels 16 befestigt ist.
-
Auf
der oberen Stirnseite des Basiskörpers 64 ist
ein Ende eines ersten langgestreckten Schwenkarmteils 66a eines
insgesamt mit dem Bezugszeichen 66 versehenen dreiteiligen
Schwenkarms befestigt, der besonders gut in der 1 erkennbar
ist.
-
Der
erste Schwenkarmteil 66a erstreckt sich senkrecht zur Längsachse
des Basiskörpers 64.
Er ist um die Längsachse
des Basiskörpers 64 in
einer horizontalen Ebene schwenkbar.
-
Der
zweite Schwenkarmteil 66b, der sich in horizontaler Richtung
erstreckt, ist mit einem Ende am anderen Ende des ersten Schwenkarmteils 66a um
eine dortige zweite Achse in einer Ebene senkrecht zur Längsachse
des Basiskörpers 64,
also horizontal, schwenkbar befestigt.
-
Am
anderen Ende des zweiten Schwenkarmteils 66b ist ein Ende
eines dritten Schwenkarmteils 66c um eine dortige dritte
Achse schwenkbar befestigt, welche ebenfalls parallel zur Längsachse
des Basiskörpers 64 verläuft. Der
dritte Schwenkarmteil 66c trägt an seinem freien Ende den
UV-Strahler 36c, dessen Längsachse koaxial zur Längsachse des
dritten Schwenkarmteils 66c verläuft.
-
In
der in 1 gezeigten Arbeitsposition sind die UV-Strahler 36c beider
endständiger
Innenraum-Bestrahleinrichtungen 60 jeweils zum Innenraum
der Fahrzeugkarosserie 12 hin und parallel zur Förderrichtung 20 ausgerichtet
und reichen jeweils in den Frontraum beziehungsweise in den Heckraum hinein.
Auf diese Weise ist eine optimale Ausstrahlung der jeweiligen Hohlräume möglich.
-
Beidseitig
des Förderweges
für die
Fahrzeugkarosserien 12 sind darüber hinaus Türöffner 70 für die vorderen
Türen 12c und
die hinteren Türen 12d angeordnet.
Die Türöffner 70 sind
identisch aufgebaut. Die beiden Türöffner 70 für die hinteren
Türen 12d sind
in 6 im vertikalen Schnitt gezeigt.
-
Jeder
Türöffner 70 weist
eine Handlingeinrichtung 72 auf. Die Handlingeinrichtung 72 umfasst einen
Basiskörper 74,
welcher am Boden des Trockentunnels 16 befestigt ist.
-
Auf
der oberen Stirnseite des Basiskörpers 74 ist
ein Ende eines ersten Schwenkarmteils 76a eines dreiteiligen
Schwenkarms 76 befestigt und um eine dortige erste vertikale
Schwenkachse schwenkbar. Der erste Schwenkarmteil 76a erstreckt
sich senkrecht zu der ersten Schwenkachse, also horizontal.
-
Am
anderen Ende des ersten Schwenkarmteils 76a ist der zweite
Schwenkarmteil 76b relativ zum ersten Schwenk armteil 76a um
eine zweite Schwenkachse schwenkbar befestigt. Die zweite Schwenkachse
verläuft
parallel zur ersten Schwenkachse, also vertikal. Der zweite Schwenkarmteil 76b erstreckt
sich ebenfalls horizontal.
-
Am
anderen Ende des zweiten Schwenkarmteils 76b ist ein langgestreckter
dritter Schwenkarmteil 76c um seine Längsachse drehbar befestigt. Der
dritte Schwenkarmteil 76c erstreckt sich parallel zu den
Schwenkachsen des ersten Schwenkarmteils 76a beziehungsweise
des zweiten Schwenkarmteils 76b vom zweiten Schwenkarmteil 76b weg
nach oben.
-
An
seinem freien Ende weist der dritte Schwenkarmteil 76c einen
Finger 76d auf, welcher sich im Wesentlichen senkrecht
zur Längsachse
des dritten Schwenkarmteils 76c erstreckt. Der Finger 76d greift
zum Öffnen
beziehungsweise Schließen der
entsprechenden Seitentür 12c beziehungsweise 12d in
eine Öffnung
für das
spätere
Türschloss
oder ein eigens angebrachtes Betriebsmittel ein.
-
In
Förderrichtung 20 beidseitig
des Förderweges
der Fahrzeugkarosserie 12 befinden sich darüber hinaus
auf jeder Seite zwei seitliche Innenraum-Bestrahleinrichtungen 80,
die jeweils einen röhrenförmigen UV-Strahler 36d mit
einer Zylinder-Abstrahlcharakteristik tragen. Die UV-Strahler 36d können, wie
in den 1 und 6 gezeigt, bei geöffneten
Türen 12c, 12d durch
die Tür öffnungen
in den Innenraum der Fahrzeugkarosserie 12 eingeführt werden,
um die dortigen Oberflächen
zu be strahlen. Der besseren Übersichtlichkeit
halber sind in der 1 die Bauteile der seitlichen
Innenraum-Bestrahleinrichtungen 80,
welche sich im Innenraum befinden, im Vordergrund gezeigt, obwohl diese
in der dortigen Perspektive eigentlich durch das Dach beziehungsweise
die Streben des Dachs der Fahrzeugkarosserie 12 verdeckt
sind.
-
Die
Innenraum-Bestrahleinrichtungen 80 sind identisch aufgebaut.
Die den hinteren Türen 12d zugeordneten
Innenraum-Bestrahleinrichtungen 80 sind in der 6 im
vertikalen Schnitt gezeigt.
-
Die
Innenraum-Bestrahleinrichtungen 80 weisen jeweils eine
Handlingeinrichtung 82 auf, welche den UV-Strahler 36d trägt und bewegen
kann. Die Handlingeinrichtung 82 weist einen Basiskörper 84 auf,
mit dem er an der Decke des Trockentunnels 16 um eine vertikale
erste Achse drehbar befestigt ist.
-
Am
unteren Ende des Basiskörpers 84 ist
ein Ende eines ersten Schwenkarmteils 86a eines insgesamt
mit dem Bezugszeichen 86 versehener dreiteiliger Schwenkarm
befestigt, der um eine horizontale zweite Achse, die senkrecht zur
ersten Achse verläuft,
schwenkbar ist.
-
Am
anderen Ende des ersten Schwenkarmteils 86a ist um eine
horizontale dritte Achse schwenkbar ein zweiter Schwenkarmteil 86b befestigt,
der in der 1 erkennbar ist.
-
Ein
dritter Schwenkarmteil 86c ist mit einem Ende am anderen
Ende des zweiten Schwenkarmteils 86b um eine horizontale
vierte Schwenkachse schwenkbar befestigt.
-
Der
dritte Schwenkarmteil 86c trägt an seinem freien Ende den
UV-Strahler 36d, wobei die Längsachse des UV-Strahlers 36d koaxial
zur Längsachse
des dritten Schwenkarmteils 36c verläuft, so dass die Abstrahlung
des UV-Lichts nicht behindert wird und keine Schatten entstehen.
-
Mit
den Handlingeinrichtungen 82 können die UV-Strahler 36d einfach
durch die offenen Türen 12c, 12d in
den Innenraum der Fahrzeugkarosserie 12 eingeführt und
dort nach Bedarf bewegt werden, ähnlich,
wie dies in der Lackierkabine mit den dort zur Innenraumlackierung
eingesetzten Applikationseinrichtungen geschieht.
-
Die
Seitenwände
des Trockentunnels 16 weisen im Oberseiten-Trockenbereich 24 und
im Innenraum-Trockenbereich 28 jeweils eine in 1 gezeigte
Tür 88 auf,
durch die der Trockentunnel 16 begehbar ist.
-
Im
Inneren des Trockentunnels 16 ist darüber hinaus eine Vielzahl von
auswechselbaren Füllkörpern 90 plaziert,
die nicht benötigte
Raumbereiche des Trockentunnels 16 ausfüllen. Auf diese Weise wird
das Innenvolumen des Trockentunnels 16 möglichst
gering gehalten, um den Bedarf an Inertgas zu reduzieren.
-
Die
Form, Größe und Lage
der nicht benötigten
Raumbereiche hängen
von der Art, insbesondere Form und Größe, der Fahrzeugkarosserie 12 ab.
Die Füllkörper 90 können entsprechend
angepaßt
im Innenraum des Trockentunnels 16 positioniert werden.
-
In
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind
im Oberseiten-Trockenbereich 24 in Förderrichtung 20 beidseitig
des Brückenportals 30 an
den Seitenwänden
des Trockentunnels 16 würfelförmige Füllkörper 90a in
mehreren Reihen auf dem Boden gestapelt (vgl. 1 und 4).
Der Bereich, in dem sich in der Arbeitsposition der Fahrzeugkarosserie 12 die
Türen 88 befinden,
ist dabei frei gelassen.
-
Im
Seiten-Trockenbereich 26 sind, wie oben bereits erwähnt, auf
den Strahlergestellen 44 die quaderförmigen Füllkörper 90b plaziert
(vgl. 1 und 5).
-
An
der Decke des Trockentunnels 16 im Seiten-Trockenbereich 26 und
im Innenraum-Trockenbereich 28 ist eine einzige Füllkörperplatte 90d abgehängt, welche
im Bereich der Aufhängung
der seitlichen Innenraum-Bestrahleinrichtungen 80 entsprechende
Aussparungen aufweist. Die Füllkörperplatte 90d ist
in den 5 und 6 gezeigt.
-
In
dem Innenraum-Trockenbereich 28 sind auf der dem Seiten-Trockenbereich 26 zugewandten Seite
ebenfalls würfelförmige Füllkörper 90a an
den Seitenwänden
des Trockentunnels 16 auf dem Boden gestapelt.
-
Im
Bereich der Türöffner 70 und
der seitlichen Innenraum-Bestrahleinrichtungen 80 sind
unterhalb der Füllkörperplatte 90d,
an diese anliegend, an den Seitenwänden jeweils abgeschrägte Füllkörper 90c befestigt.
Die Füllkörper 90c haben
die Form von entlang einer diagonalen Schnittebene halbierten Quadern.
Die spitzen Kanten der abgeschrägten Füllkörper 90c sind
nach unten gerichtet (vgl. 1 und 6).
Die abgeschrägten
Füllkörper 90c sind speziell
an die Art der Fahrzeugkarosserien 12 angepasst.
-
In
der in Förderrichtung 20 hinteren
rechte Ecke des Innenraum-Trockenbereich 28 ist ein einziger
quaderförmiger
Füllkörper 90e angeordnet,
der sich über
die ganze Höhe
des Trockentunnels 16 erstreckt (vgl. 1).
Der quaderförmige
Füllkörper 90e ist
speziell an diese Position im Trockentunnel 16 angepasst.
Er weist eine Aussparung für
den Basiskörper 154 des
Fronthauben-Öffners 150 auf.
-
Ein
spitz zulaufender Füllkörper 90f in
Form eines unregelmäßigen Tetraeders
ist in der in Förderrichtung 20 linken
hinteren Ecke des Trockentunnels 16 unterhalb der Decke
des Trockentunnels 16 an der dortigen Seitenwand befestigt.
Die Spitze des Füllkörpers 90f zeigt
nach unten, so dass der untere Bereich des Trockentunnels 16 frei
bleibt, um die Bewegungsfreiheit der endständigen Innenraum-Bestrahleinrichtung 60 für den Frontraum
der Fahrzeugkarosserie 12 nicht zu behindert.
-
Zum
Aushärten
des Lacks und des Lack-Oversprays auf den Oberflächen der in der Lackierkabine
lackierten Fahrzeugkarosserie 12 wird diese zunächst in
bekannter Weise aus der Normalatmosphäre durch den Einlass-Schleusenbereich 14 mit
dem Fördersystem 22 in
den Oberseiten-Trockenbereich 24 eingefahren, wo Inertgasatmosphäre herrscht.
-
Dabei
wird die Menge des aus dem Trockentunnel 16 entweichenden
Inertgases so klein wie möglich
gehalten.
-
Die
Fahrzeugkarosserie 12 wird in Förderrichtung 20 kontinuierlich
oder intermittierend bewegt, wobei die Höhe und die Orientierung des
Aufnahmeprofils 34 für
die UV-Strahler 36a durch die Anlagensteuerung an die Oberflächenkontur
des Teils der Fahrzeugkarosserie 12 angepasst wird, der
jeweils das Brückenportal 30 passiert.
-
Mit
den UV-Strahlern 36a werden nacheinander die Oberseite
der Fronthaube 12b, des Dachs und der Heckklappe 12a bestrahlt
und der dortige Lack ausgehärtet.
-
Im
Anschluss an den Oberseiten-Trockenbereich 24 durchfährt die
Fahrzeugkarosserie 12 den Seiten-Trockenbereich 26.
-
Dort
wird der Lack auf den im Wesentlichen vertikalen Außenseiten
der Fahrzeugkarosserie 12 und den Türen 12c und 12d mit
den UV-Strahlern 36b ausgehärtet. Die Position der Strahlergestelle 44 und
die Orientierung der UV-Strahler 36b wurden bereits zuvor
programmgesteuert auf die Art der Fahrzeugkarosserie 12 voreingestellt.
-
Beim
Wechsel auf eine andere Art von Fahrzeugkarosserien können die
Neigungswinkel der UV-Strahler 36b und/oder die Positionen
der Strahlergestelle 44 einfach nach in der Anlagensteuerung abgespeicherten
Daten typspezifisch verändert
werden.
-
Aus
dem Seiten-Trockenbereich 26 fährt die Fahrzeugkarosserie 12 in
den Innenraum-Trockenbereich 28 ein und wird dort zwischen
dem Fronthauben-Öffner 150 und
dem Heckklappen-Öffner 50 plaziert.
-
Dann
kann bereits eine zweite Fahrzeugkarosserie 12 in den Oberseiten-Trockenbereich 24 des Trockentunnels 16 gefahren
werden. Dies ist in der 1 gezeigt.
-
Anschließend wird
mit dem Fronthauben-Öffner 150 die
Fronthaube 12b und mit dem Heckklappen-Öffner 50 die Heckklappe 12a geöffnet. Mit
den Türöffnern 70 werden
die jeweiligen Seitentüren 12c beziehungsweise 12d geöffnet.
-
Darauf
werden die endständigen
Innenraum-Bestrahleinrichtungen 60 und die seitlichen Innenraum-Bestrahleinrichtung 80 rechnergesteuert und
typspezifisch betätigt
und die entsprechenden UV-Strahler 36c beziehungsweise 36d in
den Frontraum, den Heckraum beziehungsweise den Innenraum eingefahren.
-
Die
UV-Strahler 36c beziehungsweise 36d werden dabei
so plaziert, ausgerichtet und gegebenenfalls bewegt, dass auch zerklüftete und
verwinkelte Oberflächen
mit ungerichtetem UV-Licht bestrahlt werden und der dort aufgetragene
Lack beziehungsweise der Lack-Overspray ausgehärtet wird. Dabei wird das von
den UV-Strahlern 36d abgestrahlte Licht an den Oberflächen der
Fahrzeugkarosserie 12 reflektiert, was zusätzlich dazu
beiträgt,
dass alle Hohlräume
gleichmäßig ausgestrahlt
werden.
-
Darauf
werden die UV-Strahler 36c und 36d der endständigen Innenraum-Bestrahleinrichtungen 60 und
der seitlichen Innenraum-Bestrahleinrichtungen 80 wieder
aus den entsprechenden Hohlräumen heraus
gefahren. Die Innenraum-Bestrahleinrichtungen 60 und 80 werden
im Trockentunnel 16 so plaziert, dass sie die Weiterbeförderung
der Fahrzeugkarosserie 12 nicht behindern.
-
Die
Heckklappe 12a, die Fronthaube 12b und die Türen 12c und 12d werden
dann mit dem Fronthauben-Öffner 150,
dem Heckklappen-Öffner 50 beziehungsweise
dem Türöffner 70 wieder
geschlossen.
-
Die Öffner 50, 150, 70 werden
dann so plaziert, dass sie beim Weiterbefördern der Fahrzeugkarosserie 12 nicht
im Wege sind.
-
Zuletzt
wird die Fahrzeugkarosserie 12 in hier nicht weiter interessierender
Weise durch den Auslass-Schleusenbereich 18 nach
außen
in die Kühlzone
gefahren. Die Kolbenschleuse 19 reduziert in hier nicht interessierender
Weise die Menge des dabei verlorengehenden Inertgases.
-
Bei
dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zum Aushärten
von Lack sind unter Anderem folgende Modifikationen möglich:
Anstelle
der Kolbenschleuse 19 kann auch eine andere Schleusenart
verwendet werden.
-
Die
Fahrzeugkarosserien 12 können auch ohne Türen 12c, 12d,
Fronthaube 12a und Heckklappe 12a in den Trockentunnel 16 eingefahren
werden. In diesem Fall kann auf die Öffner 50, 70, 150 verzichtet
werden. Die Handlingeinrichtungen 62, 82 der Innenraum-Bestrahleinrichtungen 60, 80 können dann
auch einfacher aufgebaut sein. Sie können dann statt dreiteiligen
Schwenkarme auch ein- oder zweiteilige Schwenkarme aufweisen.
-
Das
Brückenportal 30 und
das Aufnahmeprofil 34 im Oberseiten-Trockenbereich 24 können statt
automatisch, beispielsweise durch einen Industrieroboter, auch manuell
eingestellt werden.
-
Auch
anstelle der beschriebenen Handlingeinrichtungen 52, 62, 72 und 82 können andere
automatische Handlingeinrichtungen, beispielsweise handelsübliche Industrieroboter,
vorgesehen sein.
-
Anstelle
der UV-Strahler 36c, 36d mit zylindrischer Abstrahlcharakteristik
können
auch UV-Strahler mit ande ren größtenteils
ungerichteten Abstrahlcharakteristiken, beispielsweise Zylindersegment-,
Kugel-, oder Kugelsegment-Abstrahlcharakteristik oder Kombinationen
hiervon, verwendet werden, die möglichst
gleichmäßig in möglichst
viele Raumrichtungen abstrahlen.
-
Alle
Füllkörper 90 können sowohl
geschlossene Hohlkörper
als auch massive Körper
sein.
-
Als
UV-Strahler können
auch UV-Leuchtdioden verwendet werden.
-
Um
schwer zugängliche
Stellen besser mit UV-Licht zu erreichen, können auch bewegliche, beispielsweise
ein- und ausklappbare
Reflektoren verwendet werden, die jedoch keine parallelisierende Wirkung
auf die UV-Strahlen
haben sollen.