EP0400567B1 - Vorrichtung zum Innenlackieren von Hohlkörpern - Google Patents

Vorrichtung zum Innenlackieren von Hohlkörpern Download PDF

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EP0400567B1
EP0400567B1 EP90110141A EP90110141A EP0400567B1 EP 0400567 B1 EP0400567 B1 EP 0400567B1 EP 90110141 A EP90110141 A EP 90110141A EP 90110141 A EP90110141 A EP 90110141A EP 0400567 B1 EP0400567 B1 EP 0400567B1
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EP
European Patent Office
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lifting
drive
coating
hollow bodies
lifting carriage
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EP90110141A
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EP0400567A3 (de
EP0400567A2 (de
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Günter Schmid
Fritz Gölz
Gerhard Mögerle
Claude Goeb
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Automation Industrielle SA
Sprimag Spritzmaschinenbau & Co KG GmbH
Original Assignee
Automation Industrielle SA
Sprimag Spritzmaschinenbau & Co KG GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/06—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0609—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies the hollow bodies being automatically fed to, or removed from, the machine

Definitions

  • the invention relates to a device for painting the inside of hollow bodies such as tubes, cans or the like with a transport chain with rotatable receiving chucks for the hollow bodies, the transport chain being guided at the coating location around a wheel to which a lifting carriage, which may also perform pivoting movements, with coating units attached to it by means of holders is assigned, with a drive for the pivoting movement of the lifting carriage and an additional drive for the lifting movement of the lifting carriage.
  • the hollow bodies are rotated about their axis at the coating location and the coating units attached to the lifting carriage move into the hollow bodies and paint the inner wall thereof.
  • individual drives serve to drive the transport chain and / or the wheel, the lifting carriage and to rotate the hollow bodies, the transport chain being given a continuous movement.
  • the lifting carriage is arranged in such a way that it can be moved or moved along a certain distance, which is sufficient to carry out the coating process, coaxially with the hollow bodies.
  • double cam gears which are coupled via a constant transmission ratio, are provided, which are designed for defined stroke lengths and movement laws and only allow constant stroke distances. If e.g. If other stroke lengths are required, the device must be redesigned, other double cam gears must be installed, which causes considerable downtimes of the device.
  • the coating units are moved in by a mechanical swivel curve Dependent on the conveyor chain drive cyclically pivoted so that one or more coating units run along in one cycle during the coating process and are pivoted back into their starting position after they have been moved out of the hollow bodies to be coated.
  • the coating units are only controlled by a mechanical stroke curve without pivoting movement, it also being possible for several coating units to be extendable at the same time, the coating process taking place when the hollow bodies are at a standstill.
  • the coating process is released or not in the respective coating unit.
  • a change in the transport speed and thus inevitably a change in the coating speed without readjusting the coating units also results in scrap production, since - regardless of whether the stroke is carried out at a higher or lower speed - the same amount of paint is dispensed per unit of time, so that in one case too much Paint is used up and in the other case too little paint is applied.
  • the object of the invention is to improve a device of the type mentioned in such a way that any stroke lengths and stroke positions of the coating units can be automatically adjusted within wide limits and it is possible, depending on the needs of the coating and the coating lacquers used and the length of the hollow body, variable stroke speeds to provide.
  • the invention makes it possible to adapt the stroke length to different container lengths. The same applies to the stroke distance at different feed depths. Furthermore, it is possible to change the reversal point of the lifting movement without this requiring a manual correction on the holders of the coating units. As a result, the quality of the coating can be improved in a critical area. Single or multiple coatings per stroke cycle with a selectable coating speed are possible. In addition to the usual return stroke painting, immersion painting can also be carried out. If necessary, several stroke cycles are possible within one cycle.
  • the freely selectable speed for the forward and return stroke, with the changeable stroke position and stroke length in connection with the adjustable coating path control enables optimal adaptation to hollow bodies with different lengths and diameters with regard to the desired optimal coating quality and high production figures.
  • the device can be decelerated to a standstill or accelerated accordingly to the production speed without changing the amount of paint supplied per hollow body and thus without rejects, depending on the transport speed, since the set coating speed remains unchanged.
  • the coating process can be terminated, so that no rejects due to incompletely painted paint Hollow body is created.
  • the drive for the transport device does not need to be actuated for setup functions with regard to the stroke path and its position or the stroke speeds.
  • the invention is based on the fact that the drive of the lifting movements is separated from the drive of the transport system and possibly the pivoting movement of the lifting carriage.
  • the lifting movement takes place directly or indirectly with the interposed mechanical transmission elements by a position-controlled drive.
  • An electric, hydraulic or pneumatic drive can serve as the drive.
  • the transport can take place continuously or step by step.
  • the device 1a and b has a spray wheel 1, around which a transport chain 2 with rotatable receiving chucks 3 is guided.
  • the device also has a bearing 4 for a lifting carriage 5, which enables its lifting and pivoting movements.
  • the lifting carriage 5 has one or more coating units 7, for example spray guns, arranged on holders 6.
  • In the receiving chucks 3 are hollow bodies 8, z. B. cans or tubes can be arranged, which are to be coated on the inside.
  • the device has a regulated drive, for example an electric motor 9 (FIG. 1b), which can be a three-phase motor and is used to drive the transport chain 2 and via a pendulum gear 10 to carry out the pivoting movements of the lifting carriage 5.
  • the device also has an additional position-controlled electric, pneumatic or hydraulic drive 11, which gives the lifting carriage 5 lifting movements via a spindle lifting system 13, which can be a ball screw system.
  • a change in the direction reversal points regulates a travel limit or a change in travel.
  • the regulated drive could drive, for example, a stepping transmission with a spray plate or a transport chain with compensating loops (not shown).
  • the embodiment shown in Fig. 2 differs from that shown in FIG. 1 only in that the coating stroke movement is transmitted by the position-controlled drive 11 via a linear module 14.
  • FIG. 3 corresponds to that shown in FIGS. 1 and 2 with the difference that the lifting movement from the position-controlled drive 11 onto the lifting slide 5 takes place by means of a directly coupled articulated lever system 15 with constant translation.
  • FIGS. 1 to 3 can be operated as a double coating station, see FIG. 4, where the exemplary embodiment according to FIG. 3 is shown as a double station.
  • the lifting movement H between the end points A and B can be superimposed on a tracking device 21 (FIG. 5) which is mechanically coupled to the drive for the transport chain 2 and whose movement sequence envelops all the spraying stroke movements .
  • the freely selectable stroke position and the different starting position of the controlled stroke movement require a set-up correction for the tracking device 21.
  • a tracking device 21 which serves to protect the coating units 7 from damage, is shown schematically in FIG. 8 for the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4. It is dimensioned according to the largest possible stroke H and mechanically leads the possibly disturbed lifting drive (the position-controlled drive 11) into its starting position outside the collision area of the coating units 7 with the receiving chucks 3 with hollow bodies 8 of the transport chain 2.
  • a crank 23 is continuously driven by a drive shaft 24 connected to the drive of the transport chain 2.
  • a pendulum lever 25 of the tracking device 21 this movement is carried on a shaft a clutch 26 mounted thereon and a driving lever 29 transmitted.

Landscapes

  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Innenlackieren von Hohlkörpern wie Tuben, Dosen oder dergleichen mit einer Transportkette mit drehbaren Aufnahmefuttern für die Hohlkörper, wobei die Transportkette an der Beschichtungsstelle um ein Rad geführt ist, dem ein gegebenenfalls auch Schwenkbewegungen ausführender Hubschlitten mit daran mittels Haltern befestigten Beschichtungseinheiten zugeordnet ist, mit einem Antrieb für die Schwenkbewegung des Hubschlittens und einem zusätzlichen Antrieb für die Hubbewegung des Hubschlittens.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-A-37 15 969 (=FR-A-2 615 125) bekannt.
  • Bei der bekannten Vorrichtung werden an der Beschichtungsstelle die Hohlkörper um ihre Achse in Drehung versetzt und die am Hubschlitten befestigten Beschichtungseinheiten fahren in die Hohlkörper ein und lackieren deren Innenwand. Bei diesen Vorrichtungen dienen einzelne Antriebe zum Antrieb der Transportkette und/oder des Rades, des Hubschlittens sowie zum Drehen der Hohlkörper, wobei der Transportkette eine kontinuierliche Bewegung erteilt wird. Der Hubschlitten ist so angeordnet, daß er eine bestimmte Wegstrecke, die zur Ausführung des Beschichtungsvorgangs ausreicht, koaxial zu den Hohlkörpern weiterbewegt bzw. mitbewegt werden kann. Für die Bewegungen und die Steuerung sind Doppelkurvengetriebe, die über ein konstantes Übersetzungsverhältnis gekoppelt sind, vorgesehen, die für festgelegte Hublängen und Bewegungsgesetze ausgelegt sind und nur unveränderliche Hubwege gestatten. Wenn z.B. andere Hublängen gewünscht werden, muß die Vorrichtung umgestaltet werden, es sind andere Doppelkurvengetriebe einzubauen, was erhebliche Stillstandszeiten der Vorrichtung bedingt.
  • Bei einem kontinuierlichen Transport werden die Beschichtungseinheiten durch eine mechanische Schwenkkurve in Abhängigkeit vom Transportkettenantrieb zyklisch so mitgeschwenkt, daß eine oder mehrere Beschichtungseinheiten während des Beschichtungsvorgangs innerhalb eines Taktes mitlaufen und nach deren Herausfahren aus den zu beschichtenden Hohlkörpern in ihre Ausgangsstellung zurückgeschwenkt werden.
  • Bei schrittweisem Transport, wie er z.B. bei einer Vorrichtung zum Innenlackieren von Hohlkörpern gemäß der DE-A-34 17 621 bekannt ist, werden, die Beschichtungseinheiten nur durch eine mechanische Hubkurve ohne Schwenkbewegung gesteuert, wobei ebenfalls mehrere Beschichtungseinheiten gleichzeitig ausfahrbar sein können, wobei der Beschichtungsvorgang bei Stillstand der Hohlkörper erfolgt.
  • In Abhängigkeit davon, ob sich ein Hohlkörper in den Aufnahmefuttern befindet oder nicht, wird bei der jeweiligen Beschichtungseinheit der Beschichtungsvorgang freigegeben oder nicht.
  • Hierbei sind Änderungen der Hubweglängen, der Geschwindigkeit oder der Lage nicht oder nur stufenweise durch Austausch oder Neueinstellung von Vorrichtungsteilen veränderbar, was z.B. zum Beschichten von Hohlkörpern unterschiedlicher Abmessungen den Einsatz verschiedener Vorrichtungen oder lange Stillstandzeiten zum Umbau der Vorrichtungen bedingt. Durch die unveränderliche Hubweglage muß die Position der Halterungen der Beschichtungseinheiten manuell verändert werden, wenn Aufnahmen mit anderer Aufnahmetiefe verwendet werden, was ebenfalls äußerst arbeitsaufwendig ist. Ein wesentlicher Nachteil besteht auch darin, daß die Beschichtungsgeschwindigkeiten von der Taktzahl und der vorgegebenen Hubweglänge abhängig sind, d.h. daß auch bei kurzen Hohlkörpern mit kleinen Durchmessern mit der gleichen Spritzgeschwindigkeit gefahren werden muß wie bei langen Hohlkörpern mit großen Durchmessern. Eine geringe Beschichtungsgeschwindigkeit, die eventuell durch spezielle Lacke erforderlich ist, bedingt daher auch eine Reduzierung der Taktgeschwindigkeit. Es besteht somit ein unveränderliches proportionales Verhältnis von Eintauchzeit und Rückhubzeit, bezogen auf die Taktzahl der Vorrichtung. Üblicherweise wird beim Rückhub beschichtet, es kann aber auch oder nur beim Eintauchen beschichtet werden. Die bekannten Vorrichtungen bedingen auch sehr kurze Hochfahrzeiten und damit sehr hohe Beschleunigungen und Verzögerungen der Transporteinrichtungen, da innerhalb des Beschichtungsvorganges keine Änderung der Geschwindigkeit erfolgen darf, da sonst eine ungleichmäßige Beschichtung erfolgt und Ausschuß produziert wird. Durch diese hohen Beschleunigungen ergeben sich auch erhöhte Beanspruchungen und dementsprechend ein erhöhter Verschleiß der Vorrichtungselemente. Bei einem plötzlichen Stop, z.B. bei Übergabestörungen, bei dem der Antrieb abgestellt wird, wird Ausschuß produziert, da die Hohlkörper nicht zu Ende lackiert werden können. Eine Änderung der Transportgeschwindigkeit und damit zwangsweise eine Änderung der Beschichtungsgeschwindigkeit ohne Neueinstellung der Beschichtungseinheiten bewirkt ebenfalls eine Ausschußproduktion, da - unabhängig davon, ob der Hub mit einer höheren oder niedrigeren Geschwindigkeit erfolgt - pro Zeiteinheit die gleiche Lackmenge abgegeben wird, so daß in einem Falle zuviel Lack verbraucht und im anderen Falle zu wenig Lack aufgebracht wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß in weiten Grenzen beliebige Hubweglängen und Hubweglagen der Beschichtungseinheiten automatisch einstellbar sind und es möglich ist, in Abhängigkeit von den Notwendigkeiten der Beschichtung und der verwendeten Beschichtungslacke und der Hohlkörperlänge variable Hubgeschwindigkeiten vorzusehen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Vorzugsweise Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Durch die Erfindung ist es möglich, die Hubweglänge an unterschiedliche Behälterlängen anzupassen. Entsprechendes gilt für die Hubweglage bei unterschiedlichen Aufnahmefuttertiefen. Ferner ist es möglich den Umkehrpunkt der Hubbewegung zu verändern ohne daß dies eine manuelle Korrektur an den Halterungen der Beschichtungseinheiten erfordert. Hierdurch kann die Qualität der Beschichtung in einem kritischen Bereich verbessert werden. Es sind Einfach- oder Mehrfachlackierungen pro Hubzyklus mit wählbarer Beschichtungsgeschwindigkeit möglich. So kann neben der üblichen Rückhublackierung auch eine Eintauchlackierung vorgenommen werden. Bei Bedarf sind auch mehrere Hubzyklen innerhalb eines Taktes möglich. Die frei wählbare Geschwindigkeit für den Vor- und Rückhub ermöglicht mit der veränderbaren Hubweglage und Hubweglänge im Zusammenhang mit der einstellbaren Beschichtungswegsteuerung eine optimale Anpassung an Hohlkörper mit unterschiedlicher Länge und und Durchmesser bezüglich der gewünschten optimalen Beschichtungsqualität und bezüglich hoher Produktionszahlen. Die Vorrichtung kann ohne eine Änderung der zugeführten Lackmenge pro Hohlkörper und damit ohne Ausschuß in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit bis zum Stillstand entsprechend verzögert oder bis zur Produktionsgeschwindigkeit entsprechend beschleunigt werden, da die eingestellte Beschichtungsgeschwindigkeit unverändert bleibt. Bei einem plötzlichen Stop des Transportantriebes bei Übergabeproblemen kann der Beschichtungsvorgang beendet werden, so daß kein Ausschuß durch nicht vollständig lackierte Hohlkörper entsteht. Für Einrichtfunktionen bezüglich des Hubwegs und seiner Lage bzw. der Hubgeschwindigkeiten braucht der Antrieb für die Transportvorrichtung nicht betätigt werden.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf schematische Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 bis 4
    Vorrichtungen mit lagegeregelter Beschichtungshubbewegung, wobei sich die Ausführungsbeispiele gemäß Fig.1 bis 3 nur durch ihre mechanischen Übertragungselemente unterscheiden, wobei das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 für eine Doppelbeschichtungsstation ausgelegt ist;
    Fig. 5
    zeigt eine Vorrichtung mit einer Nachführeinrichtung.
  • Die Erfindung beruht darauf, daß der Antrieb der Hubbewegungen von dem Antrieb des Transportsystems und gegebenenfalls der Schwenkbewegung des Hubschlittens getrennt ist. Die Hubbewegung erfolgt direkt oder indirekt mit zwischengeschalteten mechanischen Übertragungselementen durch einen lagegeregelten Antrieb. Als Antrieb kann ein elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Antrieb dienen. Der Transport kann kontinuierlich oder schrittweise erfolgen.
  • Die Vorrichtung gemäß Fig. 1a und b weist ein Spritzrad 1 auf, um das eine Transportkette 2 mit drehbaren Aufnahmefuttern 3 geführt ist. Die Vorrichtung weist ferner eine Lagerung 4 für einen Hubschlitten 5 auf, die dessen Hub- und Schwenkbewegungen ermöglicht. Der Hubschlitten 5 weist eine oder mehrere an Haltern 6 angeordnete Beschichtungseinheiten 7, z.B. Spritzpistolen auf. In den Aufnahmefuttern 3 sind Hohlkörper 8, z. B. Dosen oder Tuben anordenbar, die innen beschichtet werden sollen. Die Vorrichtung weist einen geregelten Antrieb, zum Beispiel einen Elektromotor 9 (Fig. 1b) auf, der ein Drehstrommotor sein kann und zum Antrieb der Transportkette 2 und über ein Pendelgetriebe 10 zur Ausführung der Schwenkbewegungen des Hubschlittens 5 dient. Die Vorrichtung weist ferner einen zusätzlichen lagegeregelten elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Antrieb 11 auf, der über ein Spindelhubsystem, 13, das ein Kugelgewindesystem sein kann dem Hubschlitten 5 Hubbewegungen erteilt. Bei Reversierbetrieb wird durch eine Veränderung der Richtungsumkehrpunkte eine Hubwegbegrenzung bzw. eine Hubwegänderung geregelt.
  • Sofern ein schrittweiser Transport vorgesehen ist, könnte der geregelte Antrieb beispielsweise ein Schrittschaltgetriebe mit Spritzteller oder eine Transportkette mit Ausgleichsschleifen antreiben (nicht dargestellt).
  • Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den in Fig. 1 dargestellten nur dadurch, daß die Beschichtungshubbewegung vom lagegeregelten Antrieb 11 über ein Linearmodul 14 übertragen wird.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 entspricht den in Fig. 1 und 2 dargestellten mit dem Unterschied, daß die Hubbewegung vom lagegeregelten Antrieb 11 auf den Hubschlitten 5 mittels eines direkt angekoppelten Gelenkhebelsystems 15 mit konstanter Übersetzung erfolgt.
  • Die in Fig. 1 bis 3 wiedergegebenen Ausführungsvarianten können als Doppelbeschichtungsstation, siehe Fig. 4, betrieben werden, wo das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 als Doppelstation wiedergegeben ist.
  • Um Beschädigungen eingetauchter Beschichtungseinheiten 7 bei einer Störung des Antriebs des Hubschlittens 5 auszuschließen, kann der Hubbewegung H zwischen den Endpunkten A und B eine mit dem Antrieb für die Transportkette 2 mechanisch gekuppelte Nachführeinrichtung 21 (Fig.5) überlagert sein, deren Bewegungsablauf alle Spritzhubbewegungen umhüllt.
  • Die frei wählbare Hublage und die unterschiedliche Ausgangslage der gesteuerten Hubbewegung erfordert eine Einrichtkorrektur für die Nachführeinrichtung 21. Eine derartige, der Sicherheit der Beschichtungseinheiten 7 vor Beschädigung dienende Nachführeinrichtung 21 ist in Fig. 8 für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 schematisch dargestellt. Sie ist entsprechend dem größtmöglichen Hubweg H dimensioniert und führt den eventuell gestörten Hubantrieb (den lagegeregelten Antrieb 11) mechanisch in seine Ausgangslage außerhalb des Kollisionsbereichs der Beschichtungseinheiten 7 mit den Aufnahmefuttern 3 mit Hohlkörpern 8 der Transportkette 2 heraus. Über ein Getriebe 22 wird eine Kurbel 23 durch eine mit dem Antrieb der Transportkette 2 verbundene Antriebswelle 24 kontinuierlich angetrieben. Durch einen Pendelhebel 25 der Nachführeinrichtung 21 wird diese Bewegung auf eine Welle mit einer darauf gelagerten Kupplung 26 und einen Mitnehmerhebel 29 übertragen.
  • Bei einer Änderung der Hubausgangslage Punkt A (Hubschlitten ausgefahren) durch Positionsänderung des Pendelhebelantriebs 28 durch den lagegeregelten Antrieb 11 wird die Kupplung 26 der Nachführeinrichtung 21 gelöst und der Mitnehmerhebel 29, der mit der einen Hälfte der gelösten Kupplung 26 verbunden ist, wird über eine Feder 30 neu positioniert. Bei gestörtem Antrieb 11 stößt der Mitnehmerhebel 29 den Hubschlitten über den Pendelhebelantrieb 28 und ein Gelenkhebelsystem 15 (Fig. 3) in seine Ausgangslage, d.h. aus dem Kollisionsbereich mit dem Aufnahmefutter und dem Hohlbehälter heraus.

Claims (3)

  1. Vorrichtung zum Innenlackieren von Hohlkörpern (8), wie Tuben, Dosen oder dergleichen, mit einer Transportkette (2) mit drehbaren Aufnahmefuttern (3) für die Hohlkörper (8), wobei die Transportkette (2) an der Beschichtungsstelle um ein Rad (1) geführt ist, dem ein gegebenenfalls auch Schwenkbewegungen ausführender Hubschlitten (5) mit daran mittels Haltern (6) befestigten Beschichtungseinheiten (7) zugeordnet ist, mit einem Antrieb (9) für die Schwenkbewegung des Hubschlittens (5) und einem zusätzlichen Antrieb (11) für die Hubbewegung des Hubschlittens (5),
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der zusätzliche Antrieb (11) ein unabhängiger zur frei wählbaren Steuerung der Hublage und Ausgangslage dienender lagegeregelter Antrieb ist und die Hubbewegungen des Hubschlittens (5) mittels eines Getriebes mit konstanter Übersetzung übertragen werden.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Getriebe eine Kurve (12) mit konstanter Steigung oder ein Spindelhubsytem (13) oder ein Linearmodul (14) oder ein direkt angekoppeltes Gelenkhebelsystem (15) ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß alle Hubbewegungen des Hubschlittens (5) durch eine mit dem Antrieb (9) für den Transport mechanisch gekuppelte Nachführeinheit (21) überlagert sind.
EP90110141A 1989-06-01 1990-05-29 Vorrichtung zum Innenlackieren von Hohlkörpern Expired - Lifetime EP0400567B1 (de)

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EP0400567A2 EP0400567A2 (de) 1990-12-05
EP0400567A3 EP0400567A3 (de) 1991-10-30
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