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Die
Erfindung betrifft eine Anlage zur Behandlung, insbesondere zum
Trocknen, von Gegenständen,
insbesondere von Fahrzeugkarosserien, mit
- a)
wenigstens einer evakuierbaren Behandlungskammer mit einem durch
ein Kammertor verschließbaren
Zugang;
- b) einem Fördersystem,
mittels welchem der Gegenstand durch die Anlage förderbar
ist.
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In
der Behandlungskammer von derartigen vom Markt her bekannten Behandlungsanlagen
wird beispielsweise ein auf die Oberfläche einer Fahrzeugkarosserie
aufgebrachter Lack getrocknet, worunter auch ein Härten, Vernetzen
oder ähnliches
zu verstehen ist.
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Im
Hinblick auf mittels UV-Strahlung härtbare Lacke hat sich in jüngerer Zeit
etabliert, auf der Lackoberfläche
ein Plasma zu erzeugen, welches UV-Strahlung emittiert. Dazu wird
die Behandlungskammer mit der lackierten Fahrzeugkarosserie beschickt,
ihr Zugang gasdicht mit dem Kammertor verschlossen und eine Gasatmosphäre bei stark
vermindertem Druck erzeugt. Zwischen der Fahrzeugkarosserie und
einer Gegenelektrode, welche mit den Polen einer Hochfrequenzquelle
verbunden sind, wird ein starkes elektrisches Wechselfeld aufgebaut,
wodurch das UV-Licht emittierende Plasma entsteht.
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In
der Regel werden Fahrzeugkarosserien auf so genannten, aus dem Stand
der Technik bekannten Skids gefördert.
Der Skid wird dabei auf Rollenbahnen, Ketten oder Gurten und auch
mittels motorisch verfahrbarer Transportwagen geför dert, welche
Elektromotoren mit sich führen
sowie bewegliche Bauteile, wie insbesondere ihre Laufrollen, aufweisen.
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Elektrisch
betriebene Komponenten können jedoch
das zur Bildung und Aufrechterhaltung des Plasmas erforderliche
elektrische Feld zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Gegenelektrode
beeinflussen, wodurch das Ergebnis des Härtevorgangs verschlechtert
werden kann. Darüber
hinaus verschleißen
Transportwagen, die regelmäßig dem Plasma
ausgesetzt werden, schneller, was die Betriebskosten der Anlage
erhöht.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anlage der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei welcher die während der Behandlung in der
Behandlungskammer herrschenden Bedingungen weniger gestört werden
und ein möglicher
Verschleiß von
Förderkomponenten
verringert ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Anlage der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass
- c) der Gegenstand mittels einer Übergabeeinrichtung
derart von dem Fördersystem
an die Behandlungskammer übergebbar
ist, dass der Gegenstand abgesondert von dem Fördersystem im Innenraum der
Behandlungskammer positioniert ist.
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Dadurch
kann der Gegenstand als solches in der Behandlungskammer seiner
Behandlung unterzogen werden, ohne dass Komponenten der Anlage, beispielsweise
Komponenten der Fördertechnik,
in der Behandlungskammer anwesend sein müssen, die den Behandlungsvorgang
stören
könnten.
Darüber
hinaus bleiben das Fördersystem
und seine Einzelkomponenten von den im Innenraum der Behandlungskammer
ablaufenden Prozessen unberührt,
wodurch ihr Verschleiß auf
dem normalen Betrieb beruht und nicht demgegenüber durch eine zusätzliche
Beanspruchung erhöht
ist.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Es
ist günstig,
wenn das Fördersystem
eine Befestigungsstruktur, insbesondere einen Skid, für den Gegenstand
umfasst, welcher zusammen mit dem Gegenstand durch die Übergabeeinrichtung
an die Behandlungskammer übergebbar
ist. Dadurch können
zur Förderung
des Gegenstandes durch die Anlage etablierte Fördersysteme, beispielsweise
auf Skidbasis arbeitende Systeme, genutzt werden.
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Es
ist von Vorteil, wenn die Übergabeeinrichtung
einen motorisch antreibbaren Übergabewagen umfasst,
welcher durch den Zugang der Behandlungskammer in dieselbe hinein
und aus derselben heraus fahrbar ist. Gegebenenfalls kann der Übergabewagen
beispielsweise ein bereits bestehendes Schienensystem nutzen.
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Da
der Übergabewagen ähnlich wie
ein Transportwagen den Härtevorgang
stören
würde,
ist es günstig,
wenn der Übergabewagen
eine Hub-/Senkeinrichtung umfasst, mittels welcher der Gegenstand
auf dem Übergabewagen
angehoben oder abgesenkt werden kann. Damit ist es möglich, den
Gegenstand innerhalb der Behandlungskammer von dem Übergabewagen
zu trennen und z. B. an eine Tragstruktur zu übergeben, so dass der Übergabewagen
die Behandlungskammer vor der Behandlung ohne den Gegenstand verlassen
kann.
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Alternativ
kann die Übergabeeinrichtung
einen stationären
oder verfahrbaren mehrachsigen Roboter mit einem Roboterarm umfassen,
an dessen Ende der Gegenstand lösbar
befestigbar ist.
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Vor
dem Zugang der Behandlungskammer muss stets soviel Raum frei bleiben,
wie erforderlich ist, um das Kammertor ohne Behinderung zu betätigen. Je
geringer dieser erforderliche Raum ist, umso näher an der Behandlungskammer
können
Komponenten der Übergabeeinrichtung
angeordnet sein und umso kleiner ist der Freiraum, der von der Übergabeeinrichtung überwunden
werden muss, um die Behandlungskammer zu beladen. Daher ist es vorteilhaft,
wenn die Behandlungskammer eine Toreinrichtung umfasst, mittels
welcher das Kammertor in einer Richtung senkrecht zur Achse des
Zugangs bewegt werden kann. Das Kammertor kann dann von dem Zugang
der Behandlungskammer ohne Verschwenken radial nach außen bewegt
werden.
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Wenn
das Kammertor außerdem
in Richtung der Längsachse
des Zugangs bewegbar ist, ist es möglich, das Kammertor auf einen
Dichtflansch des Gehäuses
der Behandlungskammer aufzuschieben, um eine hohe Dichtigkeit der
verschlossenen Behandlungskammer zu erzielen.
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Je
größer das
zu evakuierende Volumen ist, desto mehr Energie muss für die Druckverminderung aufgewendet
werden. Daher ist es hilfreich, wenn die Behandlungskammer eine
Einrichtung umfasst, mittels welcher das Volumen des Innenraums
der Behandlungskammer veränderbar
ist. Dadurch kann das Innenvolumen der Behandlungskammer abhängig von
der Größe des zu
behandelnden Gegenstands möglichst
klein gehalten werden.
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Die
Einrichtung zur Volumenänderung
kann z. B. wenigstens einen bewegbaren Stempel umfasst, welcher
unterschiedlich weit in den Innenraum der Behandlungskammer ragen
kann.
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In
diesem Fall ist es günstig,
wenn eine in Richtung des zu behandelnden Gegenstands weisende Außenfläche des
Stempels an die Außenkontur
des zu behandelnden Gegenstandes angepasst ist. Gegebenenfalls können verschiedenartige,
aus tauschbare Stempel für
die Anlage gefertigt werden, die an die Oberflächenverläufe verschiedener zu behandelnder
Gegenstände
angepasst sind.
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
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1 eine
teilweise weggebrochene Seitenansicht einer Vakuumkammer einer Anlage
zur Oberflächenbehandlung
von Gegenständen;
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2 eine
Seitenansicht eines Zugangsbereichs der Vakuumkammer von 1 mit
einer Toreinrichtung;
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3 eine
Vorderansicht der Vakuumkammer von 2;
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4 einen
Ausschnitt der Oberflächenbehandlungsanlage
von 1, wobei neben der Vakuumkammer außerdem ein
erstes Ausführungsbeispiels
einer Übergabeeinrichtung
gezeigt ist;
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5 einen
der 3 entsprechenden Ausschnitt der Oberflächenbehandlungsanlage
mit einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Übergabeeinrichtung;
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6 eine
teilweise weggebrochene Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
der Vakuumkammer in einer ersten Arbeitsphase;
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7 eine
der 6 entsprechende Vorderansicht der dortigen Vakuumkammer
in einer zweiten Arbeitsphase.
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In 1 ist
mit 10 insgesamt eine Anlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen 12 bezeichnet,
zu deren Illus tration in den 1 und 4 schematisch
ein quaderförmiger
Gegenstand und in den 6 bis 7 eine Fahrzeugkarosserie
gezeigt ist.
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Die
Oberflächenbehandlungsanlage 10 umfasst
eine evakuierbare Vakuumkammer 14 mit einem zylindrischen
Gehäuse 16,
welches an einer ersten Stirnseite einen ersten Zugang 18 und
an der gegenüberliegenden
Stirnseite einen zweiten Zugang 20 hat, über die
ein Innenraum 22 von außen zugänglich ist.
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Im
Innenraum 22 des Gehäuses 16 ist
eine stationäre
Tragstruktur 24 angeordnet. Diese ist beim hier erläuterten
Ausführungsbeispiel
aus vier vertikalen Tragstreben 26 mit oberen Aufnahmeenden 26a gebildet,
auf welche ein die Fahrzeugkarosserie 12 tragender Skid 28,
der an und für
sich bekannt ist, abgestellt werden kann.
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Außerdem ist
im Innenraum 22 des Gehäuses 16 eine
stationäre
Kontakteinrichtung 30 angeordnet, über welche die Fahrzeugkarosserie 12 mit einem
Pol einer Hochfrequenzquelle 32 verbunden werden kann.
Die Kontakteinrichtung 30 umfasst eine Kontaktplatte 34,
die über
Federelemente 36 mit einem Anschlusssockel 38 verbunden
sind, so dass die Kontaktplatte 34 vertikal bewegt werden
kann. Der andere Pol der Hochfrequenzquelle 32 ist mit
einer Gegenelektrode 40 verbunden, welche beispielsweise
durch die Innenmantelfläche 42 des
Gehäuses 16 gebildet
ist.
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Der
Innenraum 22 der Vakuumkammer 14 kommuniziert
mit einer Pumpeneinheit 44, über welche die Vakuumkammer 14 in
an und für
sich bekannter Weise evakuiert und ein Prozessgas in die Vakuumkammer 14 eingeleitet
werden kann. Die Hochfrequenzquelle 32 und die Pumpeneinheit 44 sind
der Übersichtlichkeit
halber lediglich in 1 gezeigt.
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Die
Zugänge 18, 20 des
Gehäuses 16 sind jeweils
mit einem napfförmigen
Kammertor 46 gasdicht verschließbar. Jedes Kammertor 46 zählt zu jeweils
einer Toreinrichtung 48, von denen lediglich in den 2 und 3 die
dem Zugang 18 zugeordnete Toreinrichtung 48 im
Detail gezeigt ist.
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Die
Toreinrichtung 48 umfasst einen Führungsrahmen 50, innerhalb
welchem ein Schlitten 52 vertikal verfahren werden kann.
Dazu ist der Schlitten 52 mit einem Seil 54 verbunden,
welches auf einer mittels eines Elektromotors 56 angetriebenen
Wickelrolle 58 aufgerollt ist, die oben an dem Führungsrahmen 50 gelagert
ist, und bei deren Verdrehung der Schlitten 52 entsprechend
nach oben gezogen oder nach unten abgelassen wird.
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Der
Schlitten 52 trägt
an seinen beiden Außenseiten
jeweils eine Koppelplatte 60, welche beide mittels jeweils
eines Elektromotors 62 synchron in den horizontalen Richtungen
parallel zur Längsachse 18a des
Kammerzugangs 18, die mit der Längsachse der Vakuumkammer 14 zusammenfällt, hin-
und herbewegt werden können.
An ihrem von dem Schlitten 52 abliegenden Ende sind die
Koppelplatten 60 jeweils über Streben 64 mit
dem Kammertor 46 verbunden, so dass dieses der synchronen
Bewegung der Koppelplatten 60 folgt. Bei verschlossener
Vakuumkammer 14 sitzen die Kammertore 46 jeweils
dicht auf einem Flansch 66 des Gehäuses 16.
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Um
den Zugang 18 freizugeben, wird das Kammertor 46 entlang
der Längsachse 18a des Kammerzugangs 18 in
Richtung auf den Schlitten 52 von dem Flansch 66 heruntergezogen,
indem die Koppelplatten 60 mittels der Elektromotoren 62 in Richtung
von der Vakuumkammer 14 weg bewegt werden. Wenn das Kammertor 46 vollständig von dem
Flansch 66 des Gehäuses 16 gelöst ist,
wird der Schlitten 52 nach oben verfahren, wobei er das
Kammertor 46 mit sich führt.
Allgemein ausgedrückt
wird das Kammertor 46 in einer Richtung senkrecht zur Längsachse 18a des
Zugangs 18 bewegt. Wenn der Zugang 18 wieder verschlossen
werden soll, wird der Schlitten 52 zunächst nach unten bewegt, bis
das Kammertor 46 koaxial zu dem Zugang 18 der
Vakuumkammer 14 angeordnet ist. Dann wird das Kammertor 46 auf
den Flansch 66 der Vakuumkammer 14 aufgeschoben,
indem die Koppelplatten 60 mittels der Elektromotoren 62 in
Richtung auf die Vakuumkammer 14 zu bewegt werden.
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Die
Vakuumkammer 14 kann im Durchlauf betrieben werden, indem
beispielsweise der erste Zugang 18 als Eingang und der
zweite Zugang 20 als Ausgang dient. In diesem Fall wird
eine Fahrzeugkarosserie 12 durch den ersten Zugang 18 in
die Vakuumkammer 14 hinein gefördert, um nach der vollendeten
Oberflächenbehandlung
innerhalb der Vakuumkammer 14 durch deren zweiten Zugang 20 entnommen
zu werden.
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In 4 ist
neben der Vakuumkammer 14 mit 68 insgesamt ein
Fördersystem
der Oberflächenbehandlungsanlage 10 bezeichnet,
mit welchem eine Fahrzeugkarosserie 12 durch die Anlage 10 gefördert werden
kann. In 4 ist zudem ein motorisch angetriebener Übergabewagen 70 gezeigt,
welcher über
Rollenpaare 72a, 72b, 72c und 72d auf
Schienen eines Schienensystems 76 des Fördersystems 68 abrollt.
Es ist ein Schienenabschnitt 74 des Fördersystems 68 zu
erkennen, welcher benachbart zu dem Zugang 18 der Vakuumkammer 14 angeordnet ist.
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Der Übergabewagen 70 weist
eine Hub- und Senkeinrichtung 78 auf, mittels welcher die
darauf ruhende Fahrzeugkarosserie 12 mit dem sie tragenden Skid 28 angehoben
und abgesenkt werden kann. Das Fördersystem 68 umfasst
eine Vielzahl von hier nicht eigens gezeigten Transportwagen. Diese
können
wie der Übergabewagen 70 ausgebildet
sein und im Hinblick auf die Vakuumkammer 14 als solcher
genutzt werden, wie es wei ter unten näher erläutert wird. Wenn die Transportwagen
der Fördereinrichtung 68 anders
als der Übergabewagen 70 ausgebildet
sind, muss eine zu behandelnde Fahrzeugkarosserie 12 zuvor
von einem solchen Transportwagen auf einen Übergabewagen 70 bewegt
werden.
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In
der Vakuumkammer 14 verläuft ein Schienenabschnitt mit
Schienen 80, welche baulich den Schienen 74 des
Schienensystems 76 entsprechen und mit diesen fluchten.
Zwischen den Schienen 80 in der Vakuumkammer 14 und
dem Schienenabschnitt 74 des Schienensystems 76 verbleibt
in Längsrichtung
der Vakuumkammer 14 gesehen ein Abstand bzw. Zwischenraum
A1, welcher groß genug ist,
so dass das entsprechende Kammertor 46 mittels der Koppelplatten 60 vollständig von
dem Flansch 66 des Gehäuses 16 gezogen
werden kann.
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Damit
der Übergabewagen 70 ohne
Weiteres von dem Schienenabschnitt 74 des Schienensystems 76 auf
die Schienen 80 und in die Vakuumkammer 14 hinein
fahren kann, ist der Abstand A2 zwischen jeweils zweien seiner Rollenpaare 72a, 72b, 72c und 72d in
einer Fahrrichtung größer als
der Abstand A1 zwischen den Schienen 80 in der Vakuumkammer 14 und
dem Schienenabschnitt 74 des Schienensystems 76.
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Wenn
der Übergabewagen 70 mit
der Fahrzeugkarosserie 12 in Richtung auf die Vakuumkammer 14 zu
bewegt wird, verliert zunächst
das in Fahrrichtung vorauseilende Rollenpaar 72d den Kontakt zu
dem Schienenabschnitt 74 des Schienensystems 76 und
bewegt sich frei im Bereich des Zwischenraums A1. Dabei ruht der Übergabewagen 70 mit
den nacheilenden Rollenpaaren 72a, 72b und 72c noch auf
dem Schienenabschnitt 74a. Wenn der Übergabewagen 70 sich
weiter in Richtung auf die Vakuumkammer 14 zu bewegt, fährt das
vorauseilende Rollenpaar 72d schließlich in oder auf die Schiene 80 in der
Vakuumkammer 14 ein. Bei der weiteren Bewegung des Übergabewa gens 70 in
dieselbe Richtung kann so jedes seiner Rollenpaare 72 den
Zwischenraum A1 zwischen den Schienen 80 in der Vakuumkammer 14 und
dem Schienenabschnitt 74a des Schienensystems 76 überwinden,
ohne das der Übergabewagen 70 seine
Schienenführung
verliert.
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Bevor
der Übergabewagen 70 in
die Vakuumkammer 14 gefahren wird, wird der Skid 28 zusammen
mit der Fahrzeugkarosserie 12 zunächst mittels der Hub-/Senkeinrichtung 78 angehoben.
Im Innenraum 22 der Vakuumkammer 14 wird die Fahrzeugkarosserie 12 dann
mit dem Skid 28 an die dortige Haltestruktur 24 übergeben,
indem sie mittels der Hub-/Senkeinrichtung 78 abgesenkt
wird, wobei sie von der Haltestruktur 24 aufgenommen wird.
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Ohne
auf der Haltestruktur 24 ruhende Fahrzeugkarosserie 12 steht
die Kontaktplatte 34 der Kontakteinrichtung 30 in
vertikaler Richtung auf Grund der Federelemente 36 nach
oben über
die Halteeinrichtung 24 über. Wenn die Fahrzeugkarosserie 12 nun
mit dem Skid 28 in der Vakuumkammer 14 abgesenkt
wird, drückt
sie von oben gegen die Kontaktplatte 34, wodurch die Verbindung
zu der Hochfrequenzquelle 32 hergestellt wird. Durch die Federelemente 36 kann
die Kontaktplatte 34 bei der Abwärtsbewegung der Fahrzeugkarosserie 12 nach unten
ausweichen, wobei ein Kontakt stets aufrechterhalten bleibt.
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Nachdem
der Skid 28 mit der Fahrzeugkarosserie 12 auf
die Haltestruktur 24 abgesetzt wurde, ist die Verbindung
zwischen dem Übergabewagen 70 und
dem Skid 28 oder der Fahrzeugkarosserie 12 über die
Hub-/Senkeinrichtung 78 gelöst. Der Übergabewagen 70 wird
aus der Vakuumkammer 14 heraus gefahren und deren Zugänge 18, 20 mit
den Kammertoren 46 werden verschlossen, wie es oben erläutert ist.
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Der Übergabewagen 70 mit
der Hub-/Senkeinrichtung 78 und die Schienen 80 in
der Vakuumkammer 14 bilden somit gemeinsam eine Übergabeeinrichtung,
welche die Fahrzeugkarosserie 12 derart von dem Fördersystem 68 an
die Behandlungskammer 14 übergibt, dass die Fahrzeugkarosserie 12 abgesondert
von dem Fördersystem 68 im
Innenraum 22 der Behandlungskammer 14 positioniert
ist. Die Absonderung der Fahrzeugkarosserie 12 von dem Fördersystem 68 besteht
darin, dass die Fahrzeugkarosserie 12 nicht mehr mit dem
Fördersystem 68 und
den von diesem umfassten Komponenten, d. h. bei dem hier erläuterten
Ausführungsbeispiel
dem Übergabewagen 70 und
dem Schienensystem 76, unmittelbar oder mittelbar verbunden
ist, wenn sie zur Oberflächenbehandlung
in der Vakuumkammer 14 platziert ist.
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In
der Vakuumkammer 14 verbleibt während der Oberflächenbehandlung
keine Komponente des Fördersystems 68.
Dadurch ist sichergestellt, dass sich einerseits keine den Behandlungsvorgang
möglicherweise
störende
Förderkomponenten,
insbesondere elektrisch betriebene Komponenten wie Elektromotoren
oder dergleichen, im Innenraum 22 der Vakuumkammer 14 befinden,
wenn die Oberflächenbehandlung
der Fahrzeugkarosserie 12 durchgeführt wird. Andererseits wird
auch die Gefahr beseitigt, dass Komponenten des Fördersystems 68 Schaden nehmen,
wenn sie der Behandlung ausgesetzt werden.
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Nachdem
die Oberflächenbehandlung
in der Vakuumkammer 14 durchgeführt worden ist, werden beide
oder einer der Zugänge 18, 20 der
Vakuumkammer 14 geöffnet.
Der Übergabewagen 70 wird wieder
in die Vakuumkammer 14 hinein gefahren, nimmt dort den
Skid 28 mit Fahrzeugkarosserie 12 auf und wird
wieder auf das Schienensystem 76 bewegt und auf diesem
an seinen nächsten
Bestimmungsort gefahren.
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In 5 ist
eine Abwandlung gezeigt, bei welcher als Übergabeeinrichtung anstelle
des Übergabewagens 70 mit
der Hub-/Senkeinrichtung 78 und der Schienen 80 ein
mehrachsiger Roboter 82 vorhanden ist, wie er an und für sich bekannt
ist. Der in 5 zu erkennende Roboter 82 hat
vier Achsen, eine vertikale Drehachse und drei horizontale, einem Roboterarm 84 zugeordnete
Schwenkachsen, und ist stationär
angeordnet. Gegebenenfalls kann der Roboter 82 außerdem eine
Bewegungsachse haben, entlang welcher er verfahren werden kann.
Diese Bewegungsachse verläuft
dann vorzugsweise parallel zur Längsachse
der Vakuumkammer 14.
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Am
Ende seines Roboterarms 84 weist der Roboter 82 eine
Greifeinrichtung 86 auf, mit deren Hilfe er den Skid 28 halten
kann, auf welchem die Fahrzeugkarosserie 12 lösbar befestigt
ist.
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In 5 ist
bereits ein Skid 28 mit Fahrzeugkarosserie 12 im
Innenraum 22 der Vakuumkammer 14 gezeigt, welcher
auf die Tragstruktur 24 aufgesetzt ist.
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Der
Skid 28 mit der Fahrzeugkarosserie 12 wird von
dem Roboter 82 von einem hier nicht gezeigten Transportwagen
des Fördersystems 68 abgenommen,
in die Vakuumkammer 14 geführt und von oben auf die Tragstruktur 24 in
der Vakuumkammer 14 aufgesetzt. Der Kontakt der Fahrzeugkarosserie 12 mit
der Hochfrequenzquelle 32 wird dabei sinngemäß auf dieselbe
Weise über
die Kontakteinrichtung 30 hergestellt und aufrechterhalten,
wie es oben zum Übergabewagen 70 erläutert ist.
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Dann
wird die Greifeinrichtung 86 von dem Skid 28 gelöst und der
Roboterarm 84 wieder aus der Vakuumkammer 14 herausbewegt.
Die Zugänge 18, 20 der
Vakuumkammer 14 werden mittels der Toreinrichtungen 48 verschlossen
und die Oberflächenbehandlung
wird durchgeführt.
Nachdem die Behandlung beendet ist, werden die Zugänge 18, 20 der
Vakuumkammer 14 wieder geöffnet und der Skid 28 mit der
nun behandelten Fahrzeugkarosserie 12 mittels des Roboters 82 aus
der Vakuumkammer 14 entnommen und an einen hier nicht gezeigten
Transportwagen des Fördersystems 68 übergeben,
bei dem es sich um denselben Wagen handeln kann, von welchem der
Skid 28 zuvor abgenommen wurde.
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Die 6 und 7 zeigen
als zweites Ausführungsbeispiel
einer Vakuumkammer eine Vakuumkammer 114. Bei dieser sind
Komponenten, welche der Vakuumkammer 14 nach den 1 bis 5 entsprechen,
mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet.
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Als
Ergänzung
zu der Pumpeneinheit 144 ist bei der Vakuumkammer 114 eine
Volumeneinrichtung 188 vorgesehen, mittels welcher das
wirksame Innenvolumen der Vakuumkammer 114 eingestellt werden
kann. Die Volumeneinrichtung 188 umfasst drei Stempel 190,
welche sich radial durch das Gehäuse 116 der
Vakuumkammer 114 hindurch erstrecken: einen oberen, vertikal
verfahrbaren Stempel 190a und zwei seitliche, horizontal
verfahrbare Stempel 190b und 190c. Die Stempel 190 können zwischen
einer ausgefahrenen Stellung (6) und einer
in den Innenraum 122 der Vakuumkammer 114 eingefahrenen
Stellung (7) bewegt werden. Dazu sind
an und für
sich bekannte Antriebe vorhanden, welche hier nicht eigens gezeigt
sind. Die jeweilige der zu behandelnden Fahrzeugkarosserie 12 zugewandte
Stirnfläche 192a, 192b bzw. 192c kann
an die Außenkontur
des in ihre Richtung weisenden Teils der Fahrzeugkarosserie 12 – oder eines
anderen zu behandelnden Gegenstandes – angepasst sein, wie es in
den 6 und 7 zu erkennen ist.
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Wenn
die zu behandelnde Fahrzeugkarosserie 12 in die Vakuumkammer 114 eingebracht
werden soll, werden die Stempel 190 zunächst in ihre ausgefahrene Stellung
gefahren, in welcher sie den Innenraum 122 der Vakuumkammer 114 weitgehend freigeben
(6). Wenn die zu behandelnde Fahrzeugkarosserie 12 mit
ihrem Skid 28 in der Vakuumkammer 114 platziert
ist, werden die Stempel 190 bei noch offenem Zugang 118 in
ihre eingefahrene Stellung bewegt. Nun wird der Zugang 118 mit
dem nur in 6 angedeuteten Kammertor 146 verschlossen und
mittels der Pumpeneinheit 144 im Innenraum 122 der
Vakuumkammer 114 der gewünschte Unterdruck erzeugt.
Durch die Volumeneinrichtung 188 wird das zu evakuierende
wirksame Volumen des Innenraums 122 der Vakuumkammer 114 gegenüber dem
Innenvolumen verkleinert, welches beim Beladen der Vakuumkammer 114 vorliegt.
Dadurch kann die Dauer und die Energie, die zu Vakuumerzeugung benötigt werden,
verringert werden.
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In
einer Abwandlung der Vakuumkammer 14 gemäß den 1 bis 5 können dazu
auch an die Außenkontur
der zu behandelnden Fahrzeugkarosserie 12 angepasste Füllelemente
vorgesehen sein, welche manuell um die Fahrzeugkarosserie 12 herum
positioniert werden, bevor das erforderliche Vakuum erzeugt wird.
Durch entsprechende Füllelemente kann
das zu evakuierende Innenvolumen der Vakuumkammer 14 verkleinert
werden, Die Füllelemente können beispielsweise
an die Außenkontur
der zu behandelnden Fahrzeugkarosserie angepasste Körbe sein,
die mit im Vakuum stabilen Hohl- oder Vollmaterialkugeln aus z.
B. Kunststoff gefüllt
sind.
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Anstelle
des Kunststoffmaterials kann auch ein elektrisch leitfähiges Material
verwendet werden. Diese beeinflussen das elektrische Feld, welches sich
zwischen der Fahrzeugkarosserie 12 und der als Gegenelektrode
dienenden Innenmantelfläche 42 des
Kammergehäuses 16 bei
aktiver Hochfrequenzquelle 32 ausbildet. Über die
elektrisch leitfähigen Füllelemente
können
die Feldbedingungen und dadurch das auszubildende Plasma im Innenraum 22 der
Vakuumkammer 14 gesteuert werden.
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Bei
einer hier nicht eigens gezeigten Abwandlung der Vakuumkammern 14 bzw. 114 sind
die Federelemente 36, 136 der Kontakteinrichtung 30, 130 derart
ausgebildet, dass sich die Kontaktplatte 34, 134 bei
Normaldruck unterhalb der geplanten Kontaktstelle der Fahrzeugkarosserie 12 befindet. Wird
nun die Vakuumkammer 14, 114 evakuiert, so längen sie
Federelemente 36, 136 und dem Einfluss des verminderten
Drucks, wodurch sich die Kontaktplatte 34, 134 nach
oben bewegt, bis sie die Fahrzeugkarosserie 12 berührt und
der Kontakt zu Hochfrequenzquelle 32, 132 hergestellt
ist.
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Bei
einer weiteren hier nicht gezeigten Abwandlung umfasst die Anlage
weitere wie die Vakuumkammer 14 bzw. 114 ausgebildete
Vakuumkammern, deren Innenräume über Fluidleitungen
miteinander verbunden sind, in denen Sperrventile angeordnet sind.
Auf diese Weise ist es möglich,
eine erste Vakuumkammer, in der eine Oberflächenbehandlung abgeschlossen
ist, mit der Normalatmosphäre einer
damit verbundenen zweiten Vakuumkammer, welche noch nicht evakuiert
ist, zu belüften.
Dadurch entsteht in der zweiten Kammer eine Atmosphäre bei vermindertem
Druck, so dass zur der Erzeugung des dort für die Oberflächenbehandlung
benötigten
Vakuums weniger Energie aufgewendet werden muss. Nachdem die Oberflächenbehandlung
in der zweiten Vakuumkammer abgeschlossen ist, kann diese mit der
Normalatmosphäre
aus der ersten oder einer dritten Vakuumkammer belüftet werden,
wodurch dort ein verminderter Druck entsteht, usw.