DE19630290C2 - System for the surface treatment of objects, in particular vehicle bodies - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, insbesondere zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, mit mindestens einer Beschichtungsstation und mit einer Förderstrecke für die Gegenstände, in deren Bereich eine Einrichtung zur Vermeidung der Verschmutzung der Gegenstände vorhanden ist.The invention relates to a system for surface treatment of Objects, in particular for painting vehicle bodies, with at least one coating station and with a conveyor line for the Objects in the area of which a facility to avoid the There is contamination of the objects.

Das Verschmutzen zu lackierender Objekte während des Durchlaufs vom Rohteil bis zum Abschluß des evtl. mehrstufigen Lackiervorganges ist nach wie vor die Hauptursache für kostenintensive Lacknacharbeiten. Im Hand­ werkerbereich werden Werkstücke direkt von Hand oder auch mittels Gestellen bzw. Handwagen durch die Produktionsstätten zur jeweiligen Lackierkabine bewegt. In größeren industriellen Anlagen, beispielsweise beim Lackieren von Fahrzeugkarosserien, geschieht dies meist mit Hilfe von Fördersystemen, die das Werkstück teilweise über sehr lange Strecken und Zeiten den Umgebungseinflüssen aussetzen. Dabei lagern sich Staubpartikel, Fasern, z. B. von Kleidung, Schleifstaub oder gasförmige Medien auf den Oberflächen ab, die über elektrostatische Aufladung sehr fest dort haften und teilweise selbst durch Wischen, Saugen oder Abblasen nicht wieder entfernt werden können.Contamination of objects to be painted during the passage from Unfinished part until the completion of the possibly multi-stage painting process is after as before the main cause of costly paint rework. In hand work area, workpieces are made directly by hand or by means of Racks or trolleys through the production facilities to the respective Paint booth moves. In larger industrial plants, for example when painting vehicle bodies, this is usually done with the help of Conveying systems that partially cover the workpiece over very long distances Expose times to environmental influences. Thereby lie down Dust particles, fibers, e.g. B. of clothing, grinding dust or gaseous Media on the surfaces that are very electrostatic adhere firmly and sometimes even by wiping, vacuuming or blowing off cannot be removed.

Die Folge sind beim nachfolgenden Lackauftrag Schmutz- und Faserein­ schlüsse bzw. Benetzungsstörungen, die insbesondere bei hochwertigen und hochpreisigen Produkten wie Kraftfahrzeuge zu nicht akzeptablen Lackierergebnissen führen. Derartige fehlerhafte Stücke werden entweder verschrottet oder durch Polieren oder Nachlackieren ausgebessert. Durch Abschleifen vor dem erneuten Lackiervorgang zwecks Verbesserung von Haftung oder Lackstruktur entsteht eine zusätzliche Schmutzquelle in Gestalt des bereits erwähnten Schleifstaubes.The result is dirt and fibers in the subsequent paint application conclusions or wetting disorders, especially in high-quality and high-priced products such as motor vehicles at unacceptable Results in painting. Such defective pieces will either scrapped or touched up by polishing or repainting. By Sand before re-painting to improve  Adhesion or paint structure creates an additional source of dirt Shape of the grinding dust already mentioned.

Aus den genannten Gründen ist es daher notwendig, Vorkehrungen zur Vermeidung der Verschmutzung der Objekte vor dem Lackieren bzw. zwischen den einzelnen Lackierstufen zu treffen. Die gängigste Methode hierzu ist die Einhausung von Förderstrecken durch teilweise belüftete Tunnel aus unterschiedlichen Materialien. Hierbei sind in der Regel Lücken im Fördersystem durch beispielsweise Hebevorrichtungen, Stapelstrecken oder Hochregallager (zur Farbblockbildung) nicht vermeidbar. Ganze Gebäudeteile als staubfreien Reinraum auszuführen, entsprechend den eigentlichen Lackierkabinen, ist aufgrund des extremen technischen und energetischen Aufwandes nicht sinnvoll.For the reasons mentioned, it is therefore necessary to take precautions Avoid contamination of objects before painting or between the individual painting stages. The most common method this is the housing of conveyor lines by partially ventilated Tunnels made of different materials. There are usually gaps here in the conveyor system by, for example, lifting devices, stacking sections or high-bay warehouse (for color block formation) cannot be avoided. Whole Build parts of the building as a dust-free clean room, according to the actual painting booths, is due to the extreme technical and energetic effort does not make sense.

Fig. 1 zeigt in einer schematisierten Darstellung beispielhaft eine im Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien. Die einzelnen Schritte der Oberflächenbehandlung sind unmittelbar aus der Figur ersichtlich. Die Förderstrecken (Balken) bilden das mit der Erfindung zu lösende Problem. Fig. 1 shows in a schematic representation of an example of a known in the prior art device for painting vehicle bodies. The individual steps of the surface treatment can be seen directly from the figure. The conveyor lines (bars) form the problem to be solved with the invention.

Objektbezogene Abdeckungen als solcher sind im Stand der Technik bereits bekannt. So beschreibt das europäische Patent 083 443 B1 ein Verfahren und eine Anordnung zum Abdecken von beispielsweise Automobilkarosse­ rien durch eine Schutzplane z. B. während des Ausführens von Lackier- und Schleifarbeiten. Nicht erwähnt ist, dass die auch während der Fahrzeugfer­ tigung und dort gezielt entlang von Förderstrecken geschehen kann. Das deutsche Patent DE 38 22 480 C1 erwähnt die Verwendung einer Schutzhülle für einen der Fahrzeugkarosserie zugeordneten Datenträger während der Fahrzeugfertigung, insbesondere während des Lackierens. Ebenfalls bekannt ist es, bereits fertig hergestellte Fahrzeug für den Weitertransport bis zum Kunden zu konservieren, beispielsweise mittels Wachs (europäische Patentanmeldung 545 467 A1).Object-related covers as such are already in the prior art known. The European patent 083 443 B1 describes a method and an arrangement for covering, for example, automobile bodies rien through a tarpaulin z. B. while performing painting and Grinding work. Not mentioned is that even during the vehicle remote and there can be done specifically along conveyor lines. German patent DE 38 22 480 C1 mentions the use of a Protective cover for a data carrier assigned to the vehicle body during vehicle production, especially during painting. It is also known to have a vehicle that has already been manufactured Conservation onward to the customer, for example by means of Wax (European patent application 545 467 A1).

Die DE 43 32 657 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Handhaben von Substraten in Reinsträumen, mit einer Transportbox zur Aufnahme einer die Substrate enthaltenden Kassette, welche Transportbox eine Boxenhaube und einen mit dieser gasdicht verbindbaren und vorzugsweise verriegelbaren Boxenboden aufweist, und mit einem Hubwerk, auf das die Transportbox aufsetzbar ist. Die Boxenhaube ist mittels des Hubwerks vom Boxenboden zur Entnahme einer Substratkassette abhebbar und nach entsprechender Wiederbestückung auf den Boxenboden absenkbar.DE 43 32 657 A1 describes a device for handling Substrates in clean rooms, with a transport box to hold a die Cassette containing substrates, which transport box a box hood and a gas-tightly connectable and preferably has lockable box bottom, and with a hoist on which Transport box is attachable. The pit hood is lifted from the  Box floor can be lifted up and removed to remove a substrate cassette appropriate repositioning can be lowered onto the box floor.

Die DE 39 32 312 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Anlage zur Sprühbeschichtung von Werkstücken. Dabei wird mittels Abdeckungen verhindert, dass nicht zu beschichtende Teile eines Werkstückes durch Beschichtungsmedium kontaminiert werden. Dabei werden die Abdeckungen während des Beschichtungsvorganges im Durchlaufbetrieb gleich wie die Werkstücke bewegt, um die Abdeckung im Sinne einer statischen Dichtung vornehmen zu können.DE 39 32 312 A1 describes a method and a system for Spray coating of workpieces. This is done using covers Prevents parts of a workpiece that are not to be coated Coating medium can be contaminated. The covers during the coating process in continuous operation the same as that Workpieces are moved around the cover in the sense of a static seal to be able to make.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maßnahme zur Gestaltung der gattungsgemäßen Anlage zur Oberflächenbehandlung vorzuschlagen, mit deren Hilfe die geschilderten Verschmutzungsprobleme mit vertretbarem Aufwand nachhaltig und besonders effektiv beseitigt werden können.The invention has for its object a design measure propose the generic system for surface treatment, with the help of the pollution problems described with reasonable Effort can be eliminated sustainably and particularly effectively.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus den Merkmalen gemäß dem Patentanspruches 1. Die Erfindung beruht also im wesentlichen auf einer (hermetischen) Kapselung jedes einzelnen zu lackierenden Gegenstandes vom Rohteil bis unmittelbar vor dem Lackauftrag bzw. zwischen den einzel­ nen Lackaufträgen. Dabei ist denkbar, nur ausgewählte, bezüglich Ver­ schmutzung besonders gefährdete Förderstrecken entsprechend auszubil­ den oder aber auch, eine hermetische Kapselung jedes einzelnen Gegen­ standes entlang jeder Förderstrecke, Stapelstrecke oder innerhalb eines Hochregallagers vorzusehen.The solution according to the invention results from the features according to the Claim 1. The invention is therefore essentially based on a (Hermetic) encapsulation of every single object to be painted from the raw part to immediately before the paint application or between the individual paint jobs. It is conceivable that only selected, with respect to Ver training of particularly vulnerable conveyor lines accordingly the or else, a hermetic encapsulation of every single counter stand along each conveyor line, stack line or within one To provide high-bay storage.

Besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die nachfolgende Beschreibung mit zugehöriger Zeichnung erläutert ein Ausführungsbeispiel. Es zeigen:Particularly advantageous developments and refinements of the invention emerge from the subclaims. The following description with associated drawing explains an embodiment. Show it:

Fig. 1 in schematisierter Darstellung einen im Stand der Technik geläufigen Lackierprozess bei Kraftfahrzeugkarosserien und Fig. 1 in a schematic representation of a familiar in the art, the painting of motor vehicle bodies and

Fig. 2 die Kapselung einer Fahrzeugkarosserie entlang einer Förderstrecke. Fig. 2 encapsulation of a vehicle body along a conveyor line.

In Fig. 2 ist beispielhaft ein Bereich des gesamten Lackierprozesses her­ ausgegriffen. Die betreffende Förderstrecke 1 ist zur genauen Lokalisierung in Fig. 1 noch mal eigens mit dem entsprechenden Bezugszeichen hervorge­ hoben. Sie ist unmittelbar einem Grundierungs-Trockenofen 2 nachgeord­ net.In Fig. 2, an area of the entire painting process is picked out as an example. The conveyor line 1 in question is highlighted again in FIG. 1 with the corresponding reference number for precise localization. It is immediately downstream of a primer drying oven 2 .

Wenn die Fahrzeugkarosserien 3 in die Lackieranlage kommen, ist die Oberfläche mit einem hauchdünnen Ölfilm und Resten von Ziehfett bedeckt, das vor dem Pressen auf die Bleche gesprüht wird. Deshalb müssen die Karosserien 3 zunächst entfettet werden. Dies geschieht in einer Spritz- und Volltauchzone.When the vehicle bodies 3 come into the paint shop, the surface is covered with a wafer-thin oil film and remnants of drawing grease, which is sprayed onto the metal sheets before pressing. For this reason, the bodies 3 must first be degreased. This happens in a splash and full immersion zone.

In einer Phosphartierzone erhält die saubere Karosserie 3 zunächst eine Zinkphosphatauflage. Sie dient als Korrosionsschutz und Haftvermittler für eine nachfolgende Grundierschicht.In a phosphate animal zone, the clean body 3 first receives a zinc phosphate coating. It serves as protection against corrosion and an adhesion promoter for a subsequent primer coat.

Die Zinkphosphatschicht wird in einer Passivierzone mit einer Lösung nachgespült und verdichtet, um eine feinere Kristallstruktur und damit eine höhere Belastbarkeit der Lackoberfläche bei Verformungen zu erreichen.The zinc phosphate layer is in a passivation zone with a solution rinsed and compacted to a finer crystal structure and thus a to achieve higher resilience of the paint surface in the event of deformation.

Die sich anschließende Grundierung einer jeden Karosserie 3 erfolgt im Tauchverfahren. Zwischen Karosserie 3 und Tauchbecken liegt eine elektrische Spannung an (z. B. 380 V Gleichspannung/600 A). Dadurch werden die Lackpartikel (Pluspol) vom Blech (Minuspol) angezogen und bleiben gleichmäßig auch an unzugänglichen Stellen und in Hohlräumen haften. Diese Grundierung wird anschließend bei ca. 180° im Trockenofen 2 eingebrannt.The subsequent priming of each body 3 takes place in the immersion process. There is an electrical voltage between body 3 and plunge pool (e.g. 380 V DC / 600 A). As a result, the paint particles (positive pole) are attracted to the sheet metal (negative pole) and adhere evenly to inaccessible places and cavities. This primer is then baked at about 180 ° in drying oven 2 .

Insbesondere nach der nun erfolgten erstmaligen elektrostatischen Aufla­ dung besteht eine erhöhte Anfälligkeit der Karosserie 3 für die Ablagerung von Staubpartikeln, Fasern oder gasförmigen Medien, die auch nicht so ohne weiteres wieder zu entfernen sind.In particular after the first electrostatic charge has now taken place, there is an increased susceptibility of the body 3 to the deposition of dust particles, fibers or gaseous media, which are also not easily removed again.

Ab hier empfiehlt sich also eine hermetische Kapselung einer jeden Karosserie 3 entlang nachfolgender Förderstrecken in besonderem Maße. Die dahingehende Vorgehensweise ist in Fig. 2 veranschaulicht.From here, hermetic encapsulation of each body 3 along subsequent conveying lines is particularly recommended. The procedure for this is illustrated in FIG. 2.

Dabei wird direkt im Auslauf des Trockenofens 2 die Karosserie 3 mittels auf Schienen 5 geführter Hebevorrichtung 6 von einem ofenseitigen Fördermittel 4 abgehoben und auf eine rechteckförmige Bodenplatte 7 aufgesetzt, die Teil einer erfindungsgemäßen Schutzabdeckung 8 ist. Das trockenofenseitige Fördermittel 4 (beispielsweise ein Skid) wird nach einem Quertransport (Pfeil 10) über eine Rückführstrecke 12 wieder zum Aufsetzpunkt am Prozeßanfang gebracht. Die Bodenplatte 7 sitzt auf der Förderstrecke 1 auf und transportiert so die Karosserie 3 zur nächsten Oberflächenbehandlungsstation. Nachdem die Karosserie 3 auf der Bodenplatte 7 positioniert ist, wird als weiterer Bestandteil der Schutzabdeckung 8 eine der Karosserieform entsprechend geformte und dimensionierte Haube 13 mittels Hubmechanismus (Öse 14, Haken 15) auf die Bodenplatte 7 abgesenkt, so daß danach die Karosserie 3 vollständig eingeschlossen ist.The body 3 is lifted from an oven-side conveyor 4 directly in the outlet of the drying oven 2 by means of lifting device 6 guided on rails 5 and placed on a rectangular base plate 7 which is part of a protective cover 8 according to the invention. The conveyor 4 on the drying oven side (for example a skid) is brought back to the starting point at the beginning of the process after a transverse transport (arrow 10 ) via a return path 12 . The base plate 7 sits on the conveyor line 1 and thus transports the body 3 to the next surface treatment station. After the body 3 is positioned on the base plate 7 , as a further component of the protective cover 8, a hood 13 shaped and dimensioned according to the body shape is lowered onto the base plate 7 by means of a lifting mechanism (eyelet 14 , hook 15 ), so that the body 3 is then completely enclosed is.

Am hier nicht dargestellten Ende der Förderstrecke 1, also z. B. am Beginn einer weiteren Behandlungsstation, wird die Karosserie 3 wieder freigegeben, wonach die Schutzabdeckung 8 über eine Rückführstrecke 16 und einen Quertransport 17 in die Ausgangsposition verbracht wird. Zum Einsetzen einer neuen, aus dem Trockenofen 2 kommenden Karosserie 3, erfolgt dann wiederum ein kurzzeitiges Anheben der Haube 13.At the end of the conveyor line 1 , not shown here, that is, for. B. at the beginning of a further treatment station, the body 3 is released again, after which the protective cover 8 is moved over a return path 16 and a transverse transport 17 in the starting position. To insert a new body 3 coming from the drying oven 2 , the hood 13 is then briefly raised again.

Der umlaufende Verbindungsbereich 18 zwischen Haube 13 und Boden­ platte 7 sollte soweit als möglich dicht ausgeführt sein. Dies kann z. B. durch Abschrägung oder spezielle Flanschgeometrien erfolgen. Beim Anheben der Haube 13 entsteht eine gewisse Sogwirkung, die zu einem Eindringen von staubhaltiger Luft führen kann. Außerdem tritt durch Einsetzen der relativ warmen Karosserie 3 (Trockenofentemperatur ca. 180°) eine Erwärmung der in der Schutzabdeckung 8 eingeschossenen Luft ein. Das nachfolgende Erkalten führt zu einem Unterdruck, der das Anheben der Haube 13 erschweren kann. Zur Vermeidung dieser Nachteile sind in der Bodenplatte 7 Entlüftungsöffnungen 19 vorgesehen, in die vorzugsweise Luftfilter einge­ setzt werden.The circumferential connection area 18 between the hood 13 and the bottom plate 7 should be designed as tight as possible. This can e.g. B. by chamfering or special flange geometries. When the hood 13 is raised there is a certain suction effect which can lead to the ingress of dust-laden air. In addition, by inserting the relatively warm body 3 (drying oven temperature approx. 180 °), the air injected in the protective cover 8 is heated. The subsequent cooling leads to a negative pressure, which can make it difficult to lift the hood 13 . To avoid these disadvantages, 7 ventilation openings 19 are provided in the base plate, in which air filters are preferably used.

Zur Aufnahme der Karosserie 3 können auf der Bodenplatte 7 spezielle Aufnahmeelemente montiert oder auch rutschhemmende Beläge angebracht werden. Die Haube 13 selbst kann ebenfalls einsatzspezifisch aus unter­ schiedlichen Materialien bestehen und entweder als formstabile Kuppel oder als zusammenlegbare (ggf. faltbare) Haube ausgeführt sein. Je nach kon­ struktiver Ausgestaltung und Wirkungsweise des Hebemechanismus können auf der Oberseite der Haube 13 anstatt der bereits erwähnten Öse 14 auch Bayonettkupplungen, elektromagnetisch wirkende Kopplungselemente oder dergleichen angebracht sein.For receiving the body 3 , special receiving elements can be mounted on the base plate 7 or anti-slip coverings can be attached. The hood 13 itself can also be made of different materials depending on the application and can either be designed as a dimensionally stable dome or as a collapsible (possibly foldable) hood. Depending on the structural design and mode of operation of the lifting mechanism, instead of the eyelet 14 already mentioned, bayonet couplings, electromagnetic coupling elements or the like can be attached to the top of the hood 13 .

Größe und konstruktive Ausbildung der Schutzabdeckung 8 richtet sich selbstverständlich nach dem Einsatzfall bzw. nach dem zu lackierenden Ge­ genstand. Bei kleinen Einheiten ist evtl. ein rein manuelles Handling der Schutzabdeckung denkbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist damit bei allen Lackier- und Beschichtungsvorgängen zum Schutz der Werkstücke gegen Verschmutzung z. B. in der Fahrzeug-, Landwirtschafts-, Möbel-, all­ gemeinen Maschinenbauindustrie usw. einsetzbar.Size and construction of the protective cover 8 is of course based on the application or the object to be painted Ge. With small units, a purely manual handling of the protective cover may be conceivable. The device according to the invention is thus in all painting and coating processes to protect the workpieces against soiling z. B. in the vehicle, agriculture, furniture, general engineering industry, etc. can be used.

Claims (7)

1. Anlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, insbesondere zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, mit mindestens einer Be­ schichtungsstation und mit einer Förderstrecke (1) für die Gegenstände (3), in deren Bereich jedem Gegenstand (3) eine separate, haubenähnli­ che Schutzabdeckung (8) zur Vermeidung der Verschmutzung der Ge­ genstände (3) zugeordnet ist und wobei die Schutzabdeckung (8) im Be­ reich der Förderstrecke (1) in einem geschlossenen Kreislauf bestehend aus Förderstrecke (1), Rückführstrecke (16) und Quertransport (17) be­ wegbar ist und als auf der Förderstrecke (1) aufsitzende Bodenplatte (7) ausgebildet ist, die eine der Gestalt des zu schützenden Gegenstandes (3) entsprechend geformte und dimensionierte Haube (13) trägt, wobei die Bodenplatte (7) Entlüftungsöffnungen (19) mit eingesetzten Filterein­ heiten aufweist.1. Plant for the surface treatment of objects, in particular for painting vehicle bodies, with at least one coating station and with a conveyor line ( 1 ) for the objects ( 3 ), in the area of which each object ( 3 ) has a separate, hood-like protective cover ( 8 ) to avoid contamination of the Ge objects ( 3 ) and the protective cover ( 8 ) in the loading area of the conveyor section ( 1 ) in a closed circuit consisting of conveyor section ( 1 ), return section ( 16 ) and transverse transport ( 17 ) can be moved and is designed as a base plate ( 7 ) seated on the conveyor path ( 1 ), which carries a hood ( 13 ) shaped and dimensioned in accordance with the shape of the object ( 3 ) to be protected, the base plate ( 7 ) having ventilation openings ( 19 ) with inserted filters features. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (13) als formstabile Kuppel ausgebildet ist.2. Plant according to claim 1, characterized in that the hood ( 13 ) is designed as a dimensionally stable dome. 3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (13) als zusammenlegbare Einheit ausgebildet ist.3. Plant according to claim 1, characterized in that the hood ( 13 ) is designed as a collapsible unit. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (13) faltbar ist.4. Plant according to claim 3, characterized in that the hood ( 13 ) is foldable. 5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haube (13) ein Hubmechanismus zugeordnet ist.5. Plant according to claim 1, characterized in that the hood ( 13 ) is assigned a lifting mechanism. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubme­ chanismus Haken (15) und Öse (14) aufweist.6. Plant according to claim 5, characterized in that the Hubme mechanism has hooks ( 15 ) and eyelets ( 14 ). 7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderstre­ cke (1) eine Hebevorrichtung (6) aufweist, über die der Gegenstand (3) von einer davorliegenden Oberflächenbehandlungsstation (2) übernom­ men und der Bodenplatte (7) zugeführt wird.7. Plant according to claim 1, characterized in that the Förderstre stretch ( 1 ) has a lifting device ( 6 ) via which the object ( 3 ) from a preceding surface treatment station ( 2 ) takes over men and is supplied to the base plate ( 7 ).