AT527208B1 - Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln einer Karosserie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Behandeln einer Karosserie (K) in einem Bad, insbesondere zum Tauchlackieren in einem Behandlungsbad, umfassend einen Rahmen (3) zur Aufnahme der Karosserie (K) und eine Drehwelle (2) mit einer Drehwellenachse (X) sowie einen Antrieb zum Schwenken und/oder Drehen der Drehwelle (2), wobei die Drehwelle (2) mit dem Rahmen (3) in Verbindung steht, sodass durch Schwenken der Drehwelle (2) der Rahmen (3) mit der aufgenommenen Karosserie (K) in ein Bad geschwenkt werden kann, wobei Arme (4) mit einem ersten Ende (41) und einem zweiten Ende (42) vorgesehen sind, wobei die Arme (4) an der Drehwelle (2) gegenüberliegend angeordnet sind und den Rahmen (3) tragen, wobei die Arme (4) bewegbar sind, um einen Abstand (A) des Rahmens (3) zur Drehwelle (2) zu ändern. Erfindungsgemäß ist an der Drehwelle (2) ein Mitnehm- und Blockierelement (5) drehfest angeordnet, das bei Schwenken der Drehwelle (2) an den Armen (4) zur Anlage kommen kann. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren mit einer derartigen Vorrichtung (1).

Description

Beschreibung

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM BEHANDELN EINER KAROSSERIE

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln einer Karosserie in einem Bad, insbesondere zum Tauchlackieren in einem Behandlungsbad, umfassend einen Rahmen zur Aufnahme der Karosserie und eine Drehwelle mit einer Drehwellenachse sowie einen Antrieb zum Schwenken und/oder Drehen der Drehwelle, wobei die Drehwelle mit dem Rahmen in Verbindung steht, sodass durch Schwenken der Drehwelle der Rahmen mit der aufgenommenen Karosserie in ein Bad geschwenkt werden kann, wobei Arme mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende vorgesehen sind, wobei die Arme an der Drehwelle gegenüberliegend angeordnet sind und den Rahmen tragen, wobei die Arme bewegbar sind, um einen Abstand des Rahmens zur Drehwelle zu ändern.

[0002] Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Behandeln einer Karosserie in einem Bad, insbesondere zum Tauchlackieren in einem Behandlungsbad, mit einer Vorrichtung der vorstehend genannten Art, wobei die Karosserie auf einer Drehwelle mit einem Abstand zur Drehwelle befestigt und in das Bad geschwenkt und aus diesem wieder herausgeschwenkt wird.

[0003] Die Behandlung von Karosserien in Behandlungsbädern im Rahmen der Herstellung von Automobilen ist ein gut etablierter Prozess, welcher es ermöglicht, Karosserien von Automobilen in einem Zug mit einer gewünschten Beschichtung zu versehen. Hierbei kann es sich beispielsweise um bestimmte Lackbeschichtungen handeln.

[0004] Standardmäßig wird heute eine in einem Behandlungsbad mit einer Beschichtung zu versehende Karosserie in das Behandlungsbad vollständig eingetaucht, wobei die Karosserie in das jeweilige Behandlungsbad eingeschwenkt wird. Hierfür ist die Karosserie auf einer Drehwelle befestigt, beispielsweise mittels eines geeigneten Aufbaus, der an der Drehwelle fix montiert ist und die Karosserie aufnimmt. Ein derartiges Ein- und Ausschwenken aus Behandlungsbädern hat sich insbesondere auch deswegen durchgesetzt, weil üblicherweise mehrere Behandlungsbäder nacheinander geschaltet sind, um eine hohe Produktivität zu erreichen. Die Drehwelle ist dann an einem Förderwagen bzw. Shuttle befestigt, welches entlang einer Fahrbahn neben dem Behandlungsbädern verfahrbar ist. Durch Verfahren des Shuttles und Einschwenken sowie Herausschwenken der Karosserie oder gegebenenfalls auch Drehen durch ein Behandlungsbad kann so nacheinander jedes einzelne Behandlungsbad, sofern gewünscht, in effizienter Weise abgefahren werden.

[0005] Bei Behandlungsanlagen mit mehreren Behandlungsbädern und seitlich verfahrbaren Shuttles sind die Drehwellen üblicherweise senkrecht zur Förderrichtung angeordnet, sodass die jeweilige Karosserie in Förderrichtung in ein Behandlungsbad eingeschwenkt und aus diesem wieder herausgeschwenkt oder auch herausgedreht werden kann. Es sind aber auch andere Verfahren bekannt, bei welchen die Drehachsen in Förderrichtung angeordnet sind und die Karosserien von der Seite, also mit einer Schwenkachse parallel zur Förderrichtung, ein- und ausgeschwenkt werden.

[0006] Die Produktivität entsprechender Anlagen hat sich insbesondere im letzten Jahrzehnt sehr stark verbessert. Gemessen wird häufig, wie viele Karosserien pro Stunde (Jobs per Hour, kurz: JPH) behandelt werden können. Moderne Anlagenkonzepte erlauben es, heute einen Durchsatz von mehr als 50 JPH zu fahren. Derart hohe Stückzahlen pro Zeiteinheit erfordern allerdings bei den herkömmlichen Shuttlevarianten auch einen relativ hohen Energieaufwand, da relativ hohe Kräfte erforderlich sind, um mit einer Drehwelle eine Karosserie in ein Behandlungsbad zu schwenken und aus diesem in einer vollständigen Umdrehung herauszudrehen oder gegebenenfalls auch in die Gegenrichtung wieder herauszuschwenken. Je mehr JPH mit einer Anlage erreichbar sind, umso stärker tritt dieses Problem zu Tage.

[0007] Aus der CN 113443439 B ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt geworden, die mit einem Federmechanismus arbeitet. Die DE 10 2012 006 630 A1 und die WO 2013/152821 A1 offenbaren Vorrichtungen zum Behandeln von Karosserien in Tauchbecken,

wobei über bewegliche Schwingen ein Abstand einer Karosserie während der Behandlung in einem Tauchbecken verändert wird, sodass der Abstand beim Einschwenken in ein Tauchbecken vergrößert und beim Herausschwenken aus diesem vergrößert wird.

[0008] Hier setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass unter Erhaltung der Funktionalität weniger Kraft und damit auch weniger Energie für ein Ein- und Ausschwenken einer Karosserie in ein Behandlungsbad erforderlich ist.

[0009] Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass für ein Einschwenken einer Karosserie in ein Behandlungsbad weniger Kraft und damit weniger Energie erforderlich ist.

[0010] Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst, wenn bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art an der Drehwelle ein Mitnehm- und Blockierelement drehfest angeordnet ist, das bei Schwenken der Drehwelle an den Armen zur Anlage kommen kann.

[0011] Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass ein Krafteintrag durch die Drehwelle beim Schwenken oder Drehen einer Karosserie erheblich verringert werden kann, wenn für den Rahmen bewegliche Arme vorgesehen sind, die es ermöglichen, einen Abstand des Rahmens zur Drehwelle zu ändern. Dadurch kann in einer Ausgangsposition oder Nullposition, in welcher die Karosserie waagrecht am Rahmen und außerhalb des Behandlungsbades positioniert ist, ein Abstand des Rahmens und damit der Karosserie zur Drehwelle geringgehalten werden. Somit ist die Karosserie nahe an einer Drehwellenachse angeordnet. Bei einem Einschwenken des Rahmens und der Karosserie in das Behandlungsbad kann dann ein Abstand des Rahmens zur Drehwelle vergrößert werden, wobei ein Abstand mit Vorteil maximiert ist, wenn die Karosserie um 180° um die Drehwellenachse gedreht ist. Die Abstandvergrößerung kann beispielsweise erreicht werden, in dem eine blockierte Beweglichkeit der Arme freigegeben wird. Die Karosserie befindet sich dann vollständig im Behandlungsbad. Beim Ausschwenken des Rahmens mit der darauf befestigten Karosserie in die Gegenrichtung oder gegebenenfalls Weiterdrehung zur Erzielung einer vollständigen Umdrehung laufen diese Vorgänge umgekehrt ab, es wird also der Abstand wieder verringert, bis die Ausgangsposition oder Nullposition mit minimiertem Abstand des Rahmens zur Drehwelle erreicht ist.

[0012] Die Beweglichkeit der Arme kann dabei so ausgelegt sein, dass die Karosserie zunächst die Arme in Bezug auf einen Abstand des Rahmens zur Drehwelle in Position hält, bis eine durch die Karosserie wirkende Kraft jene Kraft übersteigt, welche die beweglichen Arme in einer ersten Position hält. Die Arme geben dann aufgrund der höheren Krafteinwirkung beweglich in eine zweite Position nach. Die erste Position entspricht dabei einem Minimalabstand wie in der Ausgangsposition bzw. Nulllage, die zweite Position hingegen einem Maximalabstand, insbesondere im Behandlungsbad.

[0013] Mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann insbesondere bei kapazitätsstarken Konzepten eine erhebliche Energieeinsparung erreicht werden. Zudem lassen sich die Arme einerseits und die über die Karosserie beim Ein- bzw. Ausschwenken hervorgerufenen Kräfte andererseits ohne Weiteres so abstimmen, dass ein Übergang von der ersten Position der Arme in die zweite Position der Arme ohne Antrieb, insbesondere also rein mechanisch, erzielen lässt. Ohne gesonderten Antrieb für eine Verstellung der Arme kann somit die gewünschte Abstandsveränderung von Nulllage zu Behandlungslage erreicht werden. Da dies für jedes einzelne Shuttle zutrifft, ergibt sich ein hoher Multiplikator für die Energieeinsparung einer gesamten Anlage.

[0014] Das erfindungsgemäße Konzept lässt sich sowohl auf ein Schwenken einer Karosserie als auch ein Drehen anwenden. Bei einem Schwenken wird die Karosserie in ein Behandlungsbad in einer ersten Richtung eingeschwenkt und dann entgegen der ersten Richtung wieder herausgeschwenkt. Bei einem Drehen wird die Karosserie in eine erste Richtung in das Behandlungsbad geführt und dann in derselben ersten Richtung wieder herausgeführt, sodass eine vollständige Umdrehung erhalten wird.

[0015] Günstig ist es, wenn sich bei einem Schwenken des Rahmens in ein Bad, insbesondere

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des Rahmens mit einer darauf befestigten Karosserie, der Abstand des Rahmens zur Drehwelle bei Erreichen eines vorbestimmten ersten Schwenkwinkels vergrößert. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die durch den Rahmen samt darauf befestigte Karosserie wirkende Schwerkraft ausreichend groß ist und eine zum Beispiel durch ein geeignetes Steuerelement blockierte Bewegung der Arme freigegeben ist. Sobald sich das Kräfteverhältnis zugunsten der Schwerkraft ändert, geben die beweglichen Arme bei Lösung der Blockade nach, wodurch sich der Abstand des Rahmens zur Drehwelle bzw. Drehwellenachse vergrößert. Umgekehrt kann sich der Abstand des Rahmens zur Drehwelle bei Erreichen eines vorbestimmten zweiten Schwenkwinkels verkleinern. Wird ein- und ausgeschwenkt, entspricht der erste Schwenkwinkel dem zweiten Schwenkwinkel bzw. umgekehrt. Wird hingegen die Karosserie durch ein Behandlungsbad gedreht (vollständige Umdrehung), entspricht der zweite Schwenkwinkel in Bezug auf die Ausgangsposition bzw. Nulllage dem negativen ersten Schwenkwinkel. Anders ausgedrückt erfolgt beim Herausfahren eine Abstandsverkleinerung auf der gleichen Höhe, auf welcher zuvor beim Hineinfahren eine Abstandsvergrößerung stattgefunden hat.

[0016] Konstruktiv ist es günstig, wenn die Arme am ersten Ende an der Drehwelle und am zweiten Ende am Rahmen jeweils schwenkbar gelagert sind. Dies ergibt eine konstruktiv einfache Lösung, um die erfindungsgemäß vorgesehene Abstandsänderung umzusetzen. Mit einer geeigneten Halteeinrichtung können die Arme dann bei Schwenken oder Drehen des Rahmens und der darauf angeordneten Karosserie solange in einer ersten Position gehalten werden, bis entweder die Haltekraft überwunden ist oder eine Halteeinheit gelöst wird, um eine Bewegung der Arme zu ermöglichen.

[0017] Um bei der vorgesehenen Lagerung der Arme eine Abstandsänderung auf einfache Weise erreichen zu können, kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Arm im Bereich des zweiten Endes verschiebbar, insbesondere längsverschiebbar, gelagert ist. Wenn ein Arm zur Drehwelle bzw. Drehwellenachse hin verschiebbar ist, kann sich ein Abstand des darauf gelagerten Rahmens zur Drehwellenachse vergrößern. Umgekehrt kann bei einer Verschiebung des Armes im Bereich des zweiten Endes von der Drehwellenachse weg ein Abstand des Rahmens zur Drehwellenachse verkürzt werden.

[0018] Für eine konstruktiv einfache Gestaltung und eine flexible Abstandsänderung ist bevorzugt vorgesehen, dass der Rahmen Querträger umfasst, die insbesondere etwa parallel zur Drehachse verlaufen und an welchen die Arme gelagert sind. Eine besonders einfache Lösung ist dann gegeben, wenn nur ein erster Querträger in Richtung zur Drehwelle reversibel verschiebbar gelagert ist. Der zweite Querträger dient unter anderem zur Aufnahme des zweiten Endes des gegenüberliegenden Armes, benötigt allerdings keine lineare Verschiebbarkeit im Bereich des zweiten Endes, sodass sich eine relativ einfache Ausbildung ergibt, insbesondere wenn der erste Querträger in zumindest einem Langloch gelagert ist. Bevorzugt sind zwei gegenüberliegende Langlöcher. Das zweite Ende des Armes kann dann in den Langlöchern hin- und hergleiten, wobei eine exakte Position durch die einwirkenden Kräfte bestimmt wird.

[0019] Der Rahmen kann an sich relativ einfach aufgebaut sein. Neben den bereits erwähnten Querträgern, die parallel zur Drehwelle sowie deren Drehwellenachse verlaufen, können zwei Längsträger vorgesehen sein, welche sich in Richtung quer zur Drehwellenachse erstrecken und länger als die Querträger ausgebildet sind. Es ergibt sich dann ein in Draufsicht etwa rechteckiger Rahmen. Die Arme sind dabei etwa auf halber Länge der Querträger gelagert und erstrecken sich parallel zu den Längsträgern. Die Querträger sind unterhalb der Längsträger angeordnet, die geeignete Aufnahmen zum Befestigen einer Karosserie aufweisen. An einem Ende der Längsträger können an einem unteren Ende zwei gegenüberliegende Langlöcher vorgesehen sein, welche einen der beiden Querträger aufnehmen, um wie erläutert eine Längsverschiebbarkeit des aufgenommenen Querträgers und damit eine Abstandsänderung zu ermöglichen.

[0020] Erfindungsgemäß ist an der Drehwelle ein Mitnehm- und Blockierelement drehfest angeordnet, das bei Schwenken der Drehwelle an den Armen zur Anlage kommen kann. Eine drehfeste Anordnung des Mitnehm- und Blockierelementes bedeutet, dass sich dieses mit der Drehwelle synchron mitdreht. Bevorzugt ist das Mitnehm- und Blockierelement an einem Ende der

Drehwelle positionsstabil fixiert. Jede Drehbewegung der Drehwelle wird damit in eine winkelmäBig analoge Drehbewegung des Mitnehm- und Blockierelementes umgesetzt. Auf der anderen Seite sind die Arme an der Drehwelle schwenkbar gelagert. Abgesehen von geringfügigen, durch Reibungskräfte verursachten Schwenkbewegungen wird damit bei Drehen der Drehwelle aus einer Ausgangsposition bzw. Nulllage zwar das Mitnehm- und Blockierelement mitgedreht, nicht jedoch die Arme. Dies kann allerdings nur solange erfolgen, bis das Mitnehm- und Blockierelement an einem der Arme zur Anlage kommt. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass das Mitnehm- und Blockierelement erste Anschlagflächen und die Arme zweite Anschlagflächen aufweisen, wobei die ersten Anschlagflächen bei Schwenken der Drehwelle an den zweiten Anschlagflächen zur Anlage kommen, um den Rahmen zu schwenken. Ein entsprechendes Spiel, das durch eine Beabstandung des Mitnehm- und Blockierelementes bzw. der ersten Anschlagflächen relativ zu den Armen und den zweiten Anschlagflächen bestimmt wird, legt somit fest, wann das Mitnehm- und Blockierelement an einem der Arme zur Anlage kommt und damit den gesamten Rahmen samt darauf befestigter Karosserie mitnimmt bzw. mitdreht. Dies erfolgt solange, bis eine Schwerkraft, insbesondere hervorgerufen durch den Rahmen samt darauf befestigter Karosserie, so groß ist, dass der hintere, zweite und nachgeführte Arm, welcher zunächst nicht in Kontakt mit dem Mitnehm- und Blockierelement ist, nach vorne kippt und kurzfristig in der Bewegung einen größeren Winkel überstreicht als das Mitnehm- und Blockierelement. In dieser Situation ist dann der zweite, nachgeführte Arm blockiert und kann sich nicht weiterbewegen. Der Abstand des Rahmens zur Drehwellenachse bleibt in dieser Position unverändert. Sobald jedoch ein gewisser Schwenkwinkel erreicht ist, gibt das Mitnehm- und Blockierelement den zweiten, nachgeführten Arm frei und ist die wirkende Schwerkraft ausreichend, um genug Kraft auf die Arme auszuüben. Der beweglich gelagerte Arm gibt dann nach, wodurch sich der Abstand des Rahmens zur Drehwelle vergrößert, sodass schließlich in einer Eintauchposition im Behandlungsbad eine maximale Auslenkung des Rahmens bzw. maximaler Abstand des Rahmens zur Drehwelle gegeben ist.

[0021] Der erste Schwenkwinkel ergibt sich bei einem Mitnehm- und Blockierelement aus dem freien Winkel zwischen dem Mitnehm- und Blockierelement und den Armen. Bevorzugt sind Winkel zwischen 5° und 15°, insbesondere 7,5° bis 12,5°, beispielsweise etwa 10°. Dies bedeutet, dass sich das Mitnehm- und Blockierelement zu Beginn des Einschwenkens um diesen Winkel in eine Richtung drehen kann, ehe ein Arm mitgenommen wird. Auf der anderen Seite erfolgt die Freigabe eines Armes bzw. der Wegfall der Blockade desselben bei einem entsprechenden Winkel von 180° weniger dem erläuterten freien Winkel.

[0022] Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Abstandsänderung ohne Antriebe und damit ohne zusätzliche Energiezufuhr ermöglicht, werden relativ hohe Lasten bewegt. Ein üblicher Aufbau kann 400 kg bis 600 kg aufweisen. Damit der zweite, nachgeführte Arm nicht ungebremst am Mitnehm- und Blockierelement anstößt und auch eine spätere Abstandsänderung möglichst sanft erfolgt, ist mit Vorteil eine Feder vorgesehen, welche einer Vergrößerung des Abstandes des Rahmens zur Drehwelle entgegenwirkt. Die Feder wirkt dabei als Stoßdämpfer bei einer Bewegung der Arme während einer Abstandsvergrößerung. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Feder am Mitnehm- und Blockierelement eingespannt und an den Armen zwischen Rollenpaaren und relativ zu diesen verschiebbar gelagert ist. Dies ist eine besonders elegante Lösung, da aufgrund der Lagerung zwischen den Rollenpaare die Federkraft dann am höchsten ist, wenn diese auch benötigt wird. Die Feder wirkt auch dem vorstehend erläuterten Nachkippen des zweiten, nachgeführten Armes an das Mitnehm- und Blockierelement. Stößt der zweite, nachgeführte Arm mit seiner zweiten Anschlagfläche an die erste Anschlagfläche des Mitnehm- und Blockierelementes, ist der Hebel der Feder am entsprechenden Rollenpaar des zweiten, nachgeführten Armes am größten und damit auch die aufgebrachte Kraft, die für eine Dämpfung der Bewegung sorgt. Analog verhält es sich, wenn die Karosserie aus dem Behandlungsbad geführt wird. In diesem Fall hilft die Feder mit einem langen Hebel am nachgeführten zweiten Arm kräftemäßig beim Herausdrehen aus dem Behandlungsbad mit.

[0023] Wenngleich die Feder nicht zwingend erforderlich ist, erweist sich diese auf Basis der vorstehenden Überlegungen als zweckmäßig. Die Feder fügt sich auch in das Konzept ein, völlig

ohne Antrieb, mit Ausnahme der Drehwelle, für eine möglichst sanfte Veränderung eines Abstandes von Rahmen zu Drehwelle auszukommen.

In einer Variante der Erfindung kann an der Drehwelle ein federnd gelagertes sichelförmiges Stellelement vorgesehen sein, und an einem Arm ein Bolzen angeordnet sein, welcher mit dem Stellelement zusammenwirkt, wobei der Bolzen das Stellelement bei Kontakt mit einer Seitenfläche des Stellelementes und Schwenken der Drehwelle zur Drehwelle drückt und dann in einer Nut des Stellelementes zur Anlage kommt. Diese zusätzliche Einrichtung ermöglicht es, eine Karosserie nach erfolgter Behandlung noch etwas über den Rahmen nachzudrehen. Obwohl grundsätzlich von einer Nullposition ausgegangen wird, in welcher die Karosserie waagrecht steht, kann es für einige Anwendungsfälle zweckmäßig sein, wenn eine geringe Neigung der Karosserie von einigen Grad gegeben ist. Dies lässt sich mit dem vorgesehenen Stellelement erreichen. Für die Drehbewegung selbst ist das Stellelement nicht hinderlich, weil dieses aufgrund der federnden Lagerung zunächst bei Kontakt mit dem Bolzen nachgibt, dann aber, sobald dieser Kontakt zwischen Seitenfläche des Stellelementes und dem Bolzen wegfällt, wieder automatisch ausklappt. Der Bolzen kann dann aber in einer Nut des Stellelementes aufgenommen werden und über die Drehwelle kann die Karosserie je nach Bedarf leicht schräg gestellt werden, beispielsweise im Ausmaß von 2° bis 5°.

[0024] Das weitere Ziel der Erfindung wird erreicht, wenn bei einem Verfahren der eingangs genannten Art der Abstand der Karosserie beim Schwenken der Karosserie in das Bad vergrößert und beim Herausschwenken aus dem Bad verkleinert wird.

[0025] Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass die Karosserie zunächst in der Ausgangsposition bzw. Nulllage relativ knapp an der Drehwellenachse der Drehwelle angeordnet sein kann, sodass die für ein Schwenken aufzuwendenden Kräfte relativ gering sind. Bei dem in der Ausgangsposition bzw. Nulllage gegebenem Abstand würde die Karosserie allerdings nicht voll in ein Behandlungsbad oder Behandlungsbecken einbringbar sein, da ein gewisser Mindestabstand der Drehwelle zur Badoberfläche erforderlich ist. Aufgrund der nun vorgesehenen Abstandsänderung kann jedoch die Karosserie zunächst mit geringem Kraftaufwand geschwenkt bzw. gedreht werden, ehe ein Abstand des Rahmens zur Drehwelle bzw. Drehwellenachse vergrößert wird. Dadurch ist letztlich ein maximaler Abstand gegeben, wenn die Karosserie im Behandlungsbad positioniert ist, also bei einem Schwenken um 180°. Im Gegensatz dazu muss bei einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik die Karosserie mit demselben Abstand zur Drehachse entlang des gesamten Schwenkweges bewegt werden.

Der Abstand wird bevorzugt auf ein Maximum im Bad eingestellt. Das Maximum kann bereits früher während des Schwenkvorganges erreicht werden, soll aber jedenfalls im Bad selbst vorliegen.

[0026] Besonders bevorzugt ist es, dass die Karosserie auf einem Rahmen mit Armen befestigt wird und der Abstand selbsttätig eingestellt wird, indem ein drehfest an der Drehwelle angeordnetes Mitnehm- und Blockierelement mit ersten Anschlagflächen an beabstandete zweite Anschlagflächen der Arme angestellt wird, sodass die Arme bis zu einem vorbestimmten Winkel mitgeschwenkt werden, wonach sich zumindest ein Arm passiv zur Drehwelle hinbewegt, um den Abstand zu vergrößern. Dadurch kann eine Abstandsvergrößerung ohne Antriebe erfolgen. Zwar wäre auch eine Abstandsvergrößerung denkbar, welche über einen Stelltrieb oder dergleichen motorisch bewirkt wird, was aber eben zusätzliche Antriebe erfordern würde, was vermieden werden soll. Das erfindungsgemäße Verfahren kann abgesehen vom erforderlichen Antrieb der Drehwelle ohne weitere Antriebe auskommen.

[0027] Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiel. In den Zeichnungen, auf welche dabei Bezug genommen wird, zeigen:

[0028] Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; [0029] Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1; [0030] Fig. 3 die Vorrichtung aus Fig. 1 unter Aussparung eines Längsträgers;

[0031] Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2; [0032] Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 4; [0033] Fig. 6 eine Vorrichtung mit einer darauf befestigten Karosserie;

[0034] Fig. 7 bis Fig. 15 einen Bewegungsablauf bei einer Drehung der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

[0035] Fig. 16 bis Fig. 18 Details eines Stellelementes in verschiedenen Betriebspositionen.

[0036] In Fig. 1 bis Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 näher dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 weist gemäß Fig. 1 eine Drehwelle 2 auf, die neben der eigentlichen Welle eine äußere Schutzhülle aufweisen kann. Die Drehwelle 2 kann mittels eines Flansches 21 an einer Fördereinheit wie einem Shuttle angeordnet sein. Das Shuttle kann entlang einer Fahrbahn, gegebenenfalls gleisgeführt, bewegbar sein. Eine Fahrtrichtung erstreckt sich dabei senkrecht zur Drehwelle 2. Anders ausgedrückt kann auch gesagt werden, dass die Drehwelle 2 senkrecht zur Fahrtrichtung angeordnet ist. Unterhalb der Drehwelle 2 befinden sich entlang einer Behandlungsstrecke ein oder mehrere Behandlungsbäder bzw. Behandlungsbecken, die mit einer Flüssigkeit oder einer Suspension gefüllt sind.

[0037] Die Vorrichtung 1 umfasst gemäß Fig. 1 des Weiteren einen Rahmen 3, welcher einen ersten Längsträger 31 sowie einen gegenüberliegend, in Richtung einer Erstreckung der Drehwelle 2 nach außen hin, weiteren, zweiten Längsträger 32 aufweist. Die beiden Längsträger 31, 32 sind oberhalb der Drehwelle 2 angeordnet. Die beiden Längsträger 31, 32 verlaufen im Wesentlichen senkrecht zur Drehwelle 2. Ein Schwerpunkt der Längsträger 31, 32 liegt jeweils etwa vertikal über einer Drehwellenachse X der Drehwelle 2. Die beiden Längsträger 31, 32 sind zur Bildung des Rahmens 3 mit einem ersten Querträger 33 und einem zweiten Querträger 34 verbunden. Unterhalb der Längsträger 31, 32 ist an der Seite des ersten Querträgers 33 jeweils eine Anformung mit einem Langloch 35 vorgesehen. In diesem Langloch 35 ist der erste Querträger 33 aufgenommen, sodass der Querträger 33 in den Langlöchern 35 gleiten kann, und zwar linear verschieblich.

[0038] Der Rahmen 3 ist an der Drehwelle 2 mit zwei Armen 4 gehalten. Die beiden Arme 4 erstrecken sich, wie insbesondere in Fig. 2 ersichtlich, zu beiden Seiten der Drehwelle 2 und schließen einen Winkel von etwa 145° bis 175° ein. Im Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel in Fig. 4 etwa 165°. Die beiden Arme 4 weisen jeweils ein erstes Ende 41 und ein zweites Ende 42 auf. Am ersten Ende 41 sind die Arme 4 jeweils schwenkbar an der Drehwelle 2 gelagert, wie dies beispielsweise aus Fig. 4 oder Fig. 5 ersichtlich ist. Am zweiten Ende 42 sind die Arme 4 ebenfalls schwenkbar am jeweils zugehörigen Querträger 33, 34 gelagert.

[0039] In der Mitte zwischen den Armen 4 bzw. zentral an der Drehwelle 2 ist ein Mitnehm- und Blockierelement 5 angeordnet, das in der Ausgangsposition bzw. Nulllage gemäß Fig. 1 und Fig. 2 vertikal steht. Das Mitnehm- und Blockierelement 5 ist drehfest an der Drehwelle 2 angeordnet, dreht sich also mit dieser winkelgetreu mit.

[0040] Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist das Mitnehm- und Blockierelement 5 ebenso wie die Arme 4 etwa in der Mitte des Rahmens 3, aber unterhalb desselben, angeordnet. Eine möglichst symmetrische Anordnung ist in Bezug auf eine gleichmäßige Kräfteverteilung zweckmäßig.

[0041] In Fig. 3 und Fig. 4 ist auch ersichtlich, dass am Mitnehm- und Blockierelement 5 eine Feder 6 fixiert ist. Diese Feder 6 ist gleichzeitig in Rollenpaaren 61 (Fig. 3) gelagert. Die Rollenpaare 61 sind jeweils an einem korrespondierenden Arm 4 angeordnet, und zwar an einer Unterseite des jeweiligen Armes 4. Die Feder 6 drückt in Fig. 4 die jeweilige untere Rolle des Rollenpaars 61 nach unten. Da die Feder 6 in den Rollenpaaren 61 gleiten kann, kann sich bei einer Relativvewegung des Mitnehm- und Blockierelementes 5 auch ein Hebel der Feder 6 und damit eine Kraft ändern, die auf den jeweiligen Arm 4 wirkt.

[0042] Wie insbesondere in Fig. 4 ersichtlich ist, weist das Mitnehm- und Blockierelement 5 erste Anschlagflächen 51 auf, die mit zweiten Anschlagflächen 43, welche den Armen 4 zugeordnet

sind, wechselwirken. Das Mitnehm- und Blockierelement 5 kann sich etwa 10° in eine Richtung frei drehen, dann kommen eine erste Anschlagflächen 51 mit einer der zweiten Anschlagflächen 43 in Kontakt.

[0043] Die Wechselwirkung zwischen den Mitnehm- und Blockierelement 5 sowie den Armen 4 und der Feder 6 ist nachstehend erläutert: Fig. 6 zeigt zunächst eine Ausgangsposition bzw. Nulllage der Vorrichtung 1 mit einer darauf befestigten Karosserie K. Die nachfolgenden Fig. 7 bis 15 zeigen einen Bewegungsablauf der Vorrichtung 1, wenn diese um 360° gedreht wird. Für Ein- und Ausschwenkprozesse um 180° in eine erste Richtung und danach in eine Gegenrichtung gelten die nachstehenden Ausführungen sinngemäß. Die in Fig. 6 ersichtliche Karosserie K ist in Fig. 7 bis Fig. 15 der Übersichtlichkeit wegen weggelassen.

[0044] Ausgangssituation ist Fig. 7. In dieser Situation ist der Rahmen 3 waagrecht angeordnet. Der Rahmen 3 weist einen Abstand A zur Drehwelle 2 auf, wobei der Abstand A einen Abstand A von einer Mitte des Rahmens 3 im Bereich der Längsträger 31, 32 zur Drehwellenachse X darstellt. Das Mitnehm- und Blockierelement 5 ist mit dessen Längserstreckung vertikal ausgerichtet. Die beiden Arme 4 erstrecken sich zu den beiden Seiten der Drehwelle 2 und schließen mit einer vertikalen durch das Mitnehm- und Blockierelement 5 jeweils einen gleichen Winkel ein, sind somit spiegelsymmetrisch angeordnet. Dies gilt auch für die Feder 6, welche ebenfalls symmetrisch zu einer Vertikal- bzw. Spiegelebene angeordnet ist, die durch das Mitnehm- und Blockierelement 5 verläuft. Wird nun die Drehwelle 2 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wird das Mitnehm- und Blockierelement 5 mitgedreht. Die Arme 4, die an der Drehwelle 2 schwenkbar gelagert sind, bewegen sich dabei grundsätzlich zunächst nicht, es sei denn geringfügig aufgrund von Reibungskräften. Sobald jedoch das Mitnehm- und Blockierelement 5 am linken, ersten Arm 4 in Fig. 7 zur Anlage kommt, wird dieser Arm 4 und damit der gesamte Rahmen 3 mitgedreht. Sobald sich aufgrund der Karosserie K und auch des Gewichtes des Rahmens 3 eine andere Gewichtsverteilung für die Arme 4 ergibt, beginnt der zweite, nachgeführte Arm 4 nach vorne zu kippen. In Fig. 8 ist hierzu eine Zwischensituation dargestellt. Die Feder 6 dämpft dabei die Kippbewegung des zweiten, nachgeführten Armes 4. In Fig. 9 ist eine weitere Zwischensituation dargestellt, in welcher ersichtlich ist, dass der zweite, nachgeführte Arm 4 am Mitnehm- und Blockierelement 5 bereits anliegt. Eine weitere Drehung der Drehwelle 2 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt zunächst keine Anderung. Dies ist beispielsweise auch aus Fig. 10 in einer weiteren Zwischensituation ersichtlich, in welcher der Rahmen und damit auch die Karosserie bereits senkrecht steht. Durch die Blockade des zweiten, nachgeführten Armes 4, der am Mitnehm- und Blockierelement 5 anliegt, kann dieser Arm 4 trotz Senkrechtstellung das durch die Langlöcher 35 gegebenen Bewegungsspiel nicht nutzen. Dies ist auch in Fig. 11 noch der Fall, allerdings kommt nun zum Tragen, dass die Karosserie K und auch der Rahmen 3 eine erhebliche Schwerkraft ausüben, welche dazu führt, dass der Rahmen 3 bei gleichzeitiger Freigabe des zweiten, nachgeführten Armes 4 durch das Mitnehm- und Blockierelement 5 nach unten kippen kann, in dem die beiden Arme 4 durch Verkleinerung eines Winkels zwischen den Armen 4 absacken und damit auch den Rahmen 3 und die Karosserie K nach unten absenken. Wiederum sorgt die Feder 6 dafür, dass diese Abstandsänderung, deren Maximalposition in Fig. 12 ersichtlich ist, relativ sanft erfolgt. Wie in Fig. 5 ersichtlich ist, wirkt die Feder 6 am zweiten, nachgeführten Arm 4 mit einem größeren Hebel und drückt somit diesen Arm 4 grundsätzlich nach oben, was von der wirkenden Schwerkraft überwunden wird. Die Gegenkraft durch die Feder 6 verhindert jedoch ein abruptes Abfallen, sobald der nachgeführte Arm 4 vom Mitnehm- und Blockierelement 5 freigegeben ist.

[0045] Beginnend mit Fig. 13 sind weitere Zwischensituationen bis hin zu Fig. 15 dargestellt, welche bei einer Drehung die weitere Bewegung des Rahmens 3 entgegen dem Uhrzeigersinn darstellen. Wiederum nimmt das Mitnehm- und Blockierelement 5 zunächst den ersten Arm 4 mit und drückt diesen Arm 4 in die Höhe. Die Feder 6 wirkt hierbei wiederum unterstützend. Durch den Anschlag des Mitnehm- und Blockierelementes 5 am ersten Arm 4 wird der zweite, nachgeführte Arm 4 wieder im Langloch 35 nach hinten verschoben, sodass sich der Abstand A verringert. In der Folge wird dann der Rahmen 3 über das Mitnehm- und Blockierelement 5 entsprechend Fig. 14 weitergeführt, ehe es wieder zu einem Umklappen kommt, in welchem der zweite, nachgeführte Arm 4 am Mitnehm- und Blockierelement 5 anliegt, wie dies in Fig. 15 ersichtlich

ist. Bei weiterer Drehung wird schließlich wieder die Ausgangssituation bzw. Nulllage gemäß Fig. 7 erreicht. Somit kann verfahrensmäßig abgesehen von der Drehwelle 2 völlig ohne Antrieb und selbsttätig eine gewünschte Einstellung eines Abstandes des Rahmens 3 zu einer Drehwellenachse X bzw. allgemein einer Drehwelle 2 eingestellt werden. Da die Drehwelle 2 auf einer gewissen Höhe über einem Behandlungsbad oder einem Behandlungsbecken angeordnet sein muss, was sich aus anderen Restriktionen ergibt, müssen Karossieren K mit relativ hohem Kraftaufwand in die entsprechenden Bäder oder Becken bewegt und aus diesen herausgeführt werden. Mit einem Verfahren wie anhand Fig. 7 bis Fig. 15 beschrieben ist hierfür ein wesentlich geringerer Kraft- und damit auch Energieeintrag erforderlich, weil der Rahmen 3 zunächst von der Ausgangslage weg relativ knapp an der Drehwelle 2 gehalten werden kann und erst in einer späten Phase während oder vor dem Eintauchen in das Bad oder Becken von der Drehwelle 2 wegbewegt wird. Die hierfür antriebslose Ausbildung der Vorrichtung und eine entsprechende Durchführung des Verfahrens bringt auch Vorteile in Bezug auf eine geringe Wartungsintensität.

[0046] In Fig. 16 bis Fig. 18 ist eine zusätzliche Einrichtung dargestellt, welche im Rahmen 3 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 Anwendung finden kann. Die entsprechende Einrichtung ist rückseitig am Mitnehm- und Blockierelement 5 bzw. an der Drehwelle 2 angeordnet.

[0047] Die Einrichtung umfasst einen Bolzen 7, der an einem Arm 4 angeordnet ist. Des Weiteren ist ein Stellmittel 8 vorgesehen, welches an der Drehwelle 2 angeordnet ist. Das Stellmittel 8 ist etwa sichelförmig ausgebildet und mit einer Feder gelagert, sodass das Stellmittel 8 bei Kraftbeaufschlagung zur Drehwelle 2 hin bewegbar ist. Erfolgt nun eine Drehung des Rahmens 3 mit der Drehwelle 2 wird das sichelförmige Stellelement 8 am Anschlag am Bolzen 7 vorbeigeführt, wobei der Bolzen 7 das Stellmittel 8 zur Drehwelle 2 hindrückt. Sobald der Bolzen 7 eine Seitenfläche 81 des Stellmittels 8 nicht mehr berührt, springt das Stellmittel 8 aufgrund der Federkraft in die ursprüngliche Position zurück. Dadurch kann das Stellmittel 8 ohne Blockade am Bolzen 7 vorbeigeführt werden, wenn die Drehwelle 2 gedreht wird. Ist das Stellmittel 8 aber in die Ausgangsposition rückgesprungen, kann dieses über eine Nut 82 den Bolzen 7 greifen, wenn die Drehwelle 2 in entgegengesetzte Richtung gedreht wird. Damit ist es möglich, einen der Arme 4 und damit letztlich den gesamten Rahmen 3 um einige Grad zu drehen, beispielsweise 2° bis 5°. Dies kann in einzelnen Prozessschritten erforderlich sein, wenn eine Karosserie K bewusst nicht waagrecht, sondern mit einer leichten Neigung einem weiteren Prozessschritt zugeführt werden soll.

Claims (13)

Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Behandeln einer Karosserie (K) in einem Bad, insbesondere zum Tauchlackieren in einem Behandlungsbad, umfassend einen Rahmen (3) zur Aufnahme der Karosserie (K) und eine Drehwelle (2) mit einer Drehwellenachse (X) sowie einen Antrieb zum Schwenken und/oder Drehen der Drehwelle (2), wobei die Drehwelle (2) mit dem Rahmen (3) in Verbindung steht, sodass durch Schwenken der Drehwelle (2) der Rahmen (3) mit der aufgenommenen Karosserie (K) in ein Bad geschwenkt werden kann, wobei Arme (4) mit einem ersten Ende (41) und einem zweiten Ende (42) vorgesehen sind, wobei die Arme (4) an der Drehwelle (2) gegenüberliegend angeordnet sind und den Rahmen (3) tragen, wobei die Arme (4) bewegbar sind, um einen Abstand (A) des Rahmens (3) zur Drehwelle (2) zu ändern, dadurch gekennzeichnet, dass an der Drehwelle (2) ein Mitnehm- und Blockierelement (5) drehfest angeordnet ist, das bei Schwenken der Drehwelle (2) an den Armen (4) zur Anlage kommen kann.

2, Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (4) am ersten Ende (41) an der Drehwelle (2) und am zweiten Ende am Rahmen (3) jeweils schwenkbar gelagert sind.

3. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Arm (4) im Bereich des zweiten Endes (42) verschiebbar, insbesondere längsverschiebbar, gelagert ist.

4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) Querträger (41, 42) umfasst, die insbesondere etwa parallel zur Drehachse (2) verlaufen und an welchen die Arme (4) gelagert sind.

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein erster Querträger (41) in Richtung zur Drehwelle (2) reversibel verschiebbar gelagert ist.

6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Querträger (41) in zumindest einem Langloch (35) gelagert ist.

7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehm- und Blockierelement (5) ersten Anschlagflächen (51) und die Arme (4) zweite Anschlagflächen (43) aufweisen, wobei die ersten Anschlagflächen (51) bei Schwenken der Drehwelle (2) an den zweiten Anschlagflächen (43) zur Anlage kommen, um den Rahmen (3) zu schwenken.

8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (6) vorgesehen ist, welche einer Vergrößerung des Abstandes (A) des Rahmens (3) zur Drehwelle (2) entgegenwirkt.

9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (6) am Mitnehm- und Blockierelement (5) eingespannt und an den Armen (4) zwischen Rollenpaaren (61) und relativ zu diesen verschiebbar gelagert ist.

10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Drehwelle (2) ein federnd gelagertes sichelförmiges Stellelement (8) vorgesehen ist und an einem Arm (4) ein Bolzen (7) angeordnet ist, welcher mit dem Stellelement (8) zusammenwirkt, wobei der Bolzen (7) das Stellelement (8) bei Kontakt mit einer Seitenfläche (81) des Stellelementes (8) und Schwenken der Drehwelle (2) zur Drehwelle (2) drückt und dann in einer Nut (82) des Stellelementes (8) zur Anlage kommt.

11. Verfahren zum Behandeln einer Karosserie (K) in einem Bad, insbesondere zum Tauchlackieren in einem Behandlungsbad, mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Karosserie (K) auf einer Drehwelle (2) mit einem Abstand (A) zur Drehwelle (2) befestigt und in das Bad geschwenkt und aus diesem wieder herausgeschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) der Karosserie (K) beim Schwenken der Karosserie (K) in das Bad vergrößert und beim Herausschwenken aus dem Bad verkleinert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) auf ein Maximum im Bad eingestellt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Karosserie (K) auf einem Rahmen (3) mit Armen (4) befestigt wird und der Abstand (A) selbsttätig eingestellt wird, indem ein drehfest an der Drehwelle (2) angeordnetes Mitnehm- und Blockierelement (5) mit ersten Anschlagflächen (51) an beabstandete zweite Anschlagflächen (43) der Arme (4) angestellt wird, sodass die Arme (4) bis zu einem vorbestimmten Winkel mitgeschwenkt werden, wonach sich zumindest ein Arm (4) passiv zur Drehwelle (2) hin bewegt, um den Abstand (A) zu vergrößern.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen