DE102009023115A1

DE102009023115A1 - Verfahren und Beschichtungsanlage zum Versehen eines Werkstücks mit einer Beschichtung

Info

Publication number: DE102009023115A1
Application number: DE102009023115A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schmitt; Gerald Dalibor; Jerzy Mrozek; Jörg FOJTZIK
Original assignee: Duerr Systems AG
Current assignee: Duerr Systems AG
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-11-25
Also published as: US20120094031A1; RU2011152241A; WO2010133624A4; WO2010133624A2; JP2012527343A; CA2762508A1; WO2010133624A3; CN102439386A; KR20120016142A; BRPI1010673A2; EP2433076A2; MX2011012324A

Abstract

Um ein Verfahren zum Versehen eines Werkstücks mit einer Beschichtung, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - Beschichten des Werkstücks; und - Trocknen des Werkstücks mittels einer Trocknungsvorrichtung, zu schaffen, welches eine erhöhte Kapazität aufweist und insbesondere auch für sehr lange Werkstücke geeignet ist, wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem das Werkstück relativ zu der Trocknungsvorrichtung bewegt wird, nachdem das Beschichten des Werkstücks begonnen worden ist und bevor das Trocknen des Werkstücks beendet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versehen eines Werkstücks mit einer Beschichtung, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:

– Beschichten des Werkstücks; und
– Trocknen des Werkstücks mittels einer Trocknungsvorrichtung.

Es ist bekannt, ein mit einer Beschichtung zu versehendes Werkstück in eine Prozesskabine einzubringen und das in der Prozesskabine ortsfest angeordnete Werkstück manuell oder mittels automatischer Beschichtungsvorrichtungen zu beschichten. Anschließend wird die Prozesskabine aufgeheizt, um das beschichtete Werkstück zu trocknen. Nach erfolgter Trocknung des Werkstücks und anschließender Abkühlung der Prozesskabine wird das Werkstück aus der Prozesskabine entnommen. Während des gesamten Bearbeitungsvorgangs, der auch eine Vorbehandlungsphase und eine Abdunstphase einschließen kann, bewegt sich das Werkstück nicht relativ zu der unter anderem auch als Trocknungsvorrichtung dienenden Prozesskabine.
Die gesamte Bearbeitungszeit eines Werkstücks setzt sich bei diesem bekannten Verfahren aus den für das Beschichten des Werkstücks, die Aufheizung der Prozesskabine, die Trocknung des Werkstücks und die Abkühlung der Prozesskabine benötigten Zeiten zusammen, was die Kapazität der Beschichtungsanlage und des damit durchgeführten Beschichtungsverfahrens beschränkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Versehen eines Werkstücks mit einer Beschichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine erhöhte Kapazität aufweist und insbesondere auch für sehr lange Werkstücke geeignet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Werkstück relativ zu der Trocknungsvorrichtung bewegt wird, nachdem das Beschichten des Werkstücks begonnen worden ist und bevor das Trocknen des Werkstücks beendet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit das Konzept zugrunde, das Werkstück nicht während des gesamten, die Beschichtung und die Trocknung des Werkstücks umfassenden Bearbeitungsvorgangs relativ zu der Trocknungsvorrichtung ortsfest zu belassen, sondern zumindest in dem Zeitraum zwischen dem Beginn des Beschichtungsauftrags auf das Werkstück und dem Abschluss der Trocknung des Werkstücks relativ zu der Trocknungsvorrichtung zu bewegen.
Hierdurch ist es möglich, die für die Behandlung eines Werkstücks insgesamt benötigte Zeit deutlich zu reduzieren.
Dabei kann die Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Trocknungsvorrichtung durch eine Bewegung des Werkstücks bei ortsfester Trocknungsvorrichtung, durch eine Bewegung der Trocknungsvorrichtung bei ortsfestem Werkstück oder auch durch eine gleichzeitige Bewegung von Werkstück und Trocknungsvorrichtung erzeugt werden.
Bei einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Werkstück sowohl während des Beschichtens als auch während des Trocknens bewegt.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Werkstück im Durchlaufbetrieb, intermittierend oder vorzugsweise kontinuierlich, durch eine Beschichtungszone und eine in der Förderrichtung des Werkstücks hinter der Beschichtungszone liegende Trocknungszone gefördert wird. Hierdurch ist es möglich, die Vorgänge des Beschichtens und des Trocknens des Werkstücks an verschiedenen Teilen des Werkstücks gleichzeitig durchzuführen, wodurch eine ganz erhebliche Reduktion der pro Werkstück erforderlichen Gesamtbearbeitungszeit erzielt wird.
Außerdem ermöglicht es der Durchlaufbetrieb, sowohl die Beschichtungszone als auch die Trocknungszone deutlich kürzer auszubilden als das zu beschichtende Werkstück.
Wenn außer dem Vorgang des Beschichtens und dem Vorgang des Trocknens noch weitere Bearbeitungsvorgänge an dem Werkstück ausgeführt werden, beispielsweise ein Vorbehandlungsvorgang und/oder ein Abdunstvorgang, so können diese zusätzlichen Vorgänge ebenfalls in separaten Zonen, also beispielsweise einer Vorbehandlungszone und einer Abdunstzone, durchgeführt werden, deren Länge kürzer sein kann als die Länge des zu beschichtenden Werkstücks.
Durch die kleinere Kabinengröße der einzelnen Zonen und den deshalb verringerten Luftdurchsatz durch diese Zonen wird eine deutliche Energieersparnis erzielt.
Ferner ist es nicht mehr erforderlich, die gesamte Prozesskabine zum Trocknen des Werkstücks aufzuheizen und nach dem Trocknen des Werkstücks wieder abzukühlen, was ebenfalls zu einer deutlichen Energieersparnis beiträgt.
Ferner muss die für die Durchführung des Verfahrens verwendete Beschichtungsanlage nicht in Abhängigkeit von der Werkstückgröße dimensioniert werden, sondern kann in Abhängigkeit von dem gewünschten Durchsatz ausgelegt werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Werkstück, vorzugsweise kontinuierlich, bewegt wird, nachdem das Beschichten des Werkstücks abgeschlossen ist und während das Werkstück getrocknet wird.
In diesem Fall kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Trocknung des Werkstücks im Durchlaufbetrieb erfolgt, während das Beschichten des Werkstücks bei ortsfestem Werkstück durchgeführt wird.
Auch weitere Bearbeitungsvorgänge, insbesondere ein Vorbehandlungsvorgang und ein Abdunstvorgang, können in diesem Fall bei ortsfestem Werkstück durchgeführt werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Trocknungsvorrichtung, vorzugsweise kontinuierlich, bewegt wird, während das Werkstück getrocknet wird.
In diesem Fall kann der Beschichtungsvorgang bei ortsfestem Werkstück durchgeführt werden.
Auch weitere Bearbeitungsvorgänge, beispielsweise ein Vorbehandlungsvorgang und ein Abdunstvorgang, können in diesem Fall bei ortsfestem Werkstück durchgeführt werden.
Das Werkstück kann auch während des Trocknungsvorgangs ortsfest bleiben. Da in diesem Fall das Werkstück während der Bearbeitung in der Prozesskabine nicht im Durchlaufbetrieb gefördert wird, kann eine einfacher aufgebaute Fördervorrichtung zum Fördern des Werkstücks verwendet werden, da an die Laufruhe der Werkstückförderung dann geringere Anforderungen zu stellen sind.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Werkstück relativ zu der Trocknungsvorrichtung bewegt wird, nachdem das Beschichten des Werkstücks abgeschlossen ist und bevor das Trocknen des Werkstücks beginnt.
In diesem Fall können sowohl das Beschichten des Werkstücks als auch das Trocknen des Werkstücks bei ortsfestem Werkstück erfolgen. Es genügt, das Werkstück zwischen dem Beschichtungsvorgang und dem Trocknungsvorgang von einer Beschichtungszone in eine Trocknungszone zu bewegen. Da in diesem Fall kein Bearbeitungsvorgang am bewegten Werkstück stattfindet, kann die Fördervorrichtung für das Fördern des Werkstücks einfacher ausgebildet werden als bei einem Durchlaufbetrieb, da an die Laufruhe der Werkzeugbewegung geringere Anforderungen zu stellen sind.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Werkstück während des Beschichtens und/oder während des Trocknens im Wesentlichen kontinuierlich durch eine Prozesskabine der Beschichtungsanlage gefördert.
Die Fördergeschwindigkeit des Werkstücks beträgt dabei vorzugsweise zwischen 0,2 m/min und 1 m/min.
Das Werkstück kann insbesondere mittels eines spurgeführten Werkstücktransportwagens relativ zu der Trocknungsvorrichtung bewegt werden.
Die Fördervorrichtung der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Beschichtungsanlage umfasst vorzugsweise eine Längsförderspur, längs welcher der Werkstücktransportwagen in einer Längsförderrichtung bewegbar ist, und eine Querförderspur, längs welcher der Werkstücktransportwagen in einer quer zur Längsförderrichtung verlaufenden Querförderrichtung bewegbar ist.
Um den Werkstücktransportwagen außerhalb einer Prozesskabine der Beschichtungsanlage vom Ausgang der Prozesskabine zum Eingang der Prozesskabine zurückbewegen zu können, umfasst die Fördervorrichtung vorzugsweise eine Rückförderspur, über welche der Werkstücktransportwagen von einem Ende der Längsförderspur zu dem Anfang der Längsförderspur zurückbewegbar ist.
Vorzugsweise verläuft die Rückförderspur außerhalb der Prozesskabine der Beschichtungsanlage.
Insbesondere kann die Rückförderspur im Wesentlichen parallel zu der Längsförderspur verlaufen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Werkstück mittels eines selbstfahrenden Werkstücktransportwagen bewegt wird.
Um eine Antriebsvorrichtung eines selbstfahrenden Werkstücktransportwagens mit der erforderlichen elektrischen Energie zu versorgen, kann vorgesehen sein, dass die Fördervorrichtung der Beschichtungsanlage mit einer Vorrichtung zur berührungslosen Übertragung von Energie zu dem Werkstücktransportwagen versehen ist.
Alternativ oder ergänzend zu einer solchen berührungslosen Energieübertragung kann vorgesehen sein, dass der Werkstücktransportwagen einen Speicher für elektrische Energie, insbesondere einen Akkumulator, aufweist.
Um den Werkstücktransportwagen sowohl in einer Längsförderrichtung als auch in einer quer dazu verlaufenden Querförderrichtung bewegen zu können, ist es günstig, wenn der Werkstücktransportwagen mittels eines ersten Satzes von Laufrädern in einer ersten Richtung und mittels eines zweiten Satzes von Laufrädern in einer zweiten Richtung, welche quer zu der ersten Richtung verläuft, bewegt wird.
Insbesondere kann der Werkstücktransportwagen Längslaufräder für den Längstransport in einer Längsförderrichtung und Querlaufräder für einen Quertransport in einer quer zur Längsförderrichtung verlaufenden Querförderrichtung aufweisen.
Vorzugsweise sind die Längslaufräder und/oder die Querlaufräder höhenverstellbar an dem Werkstücktransportwagen angeordnet, so dass durch ein Absenken bzw. Anheben dieser Laufräder der Werkstücktransportwagen von Längstransport auf Quertransport bzw. von Quertransport auf Längstransport umgestellt werden kann.
Um eine möglichst große Laufruhe des Werkstücktransportwagens zu erzielen, kann vorgesehen sein, dass der Werkstücktransportwagen an mindestens einer Schiene geführt ist, welche eine, vorzugsweise konvex, gekrümmte Lauffläche aufweist.
Eine solche Schiene kann insbesondere als Rundschiene ausgebildet sein.
In diesem Fall weist der Werkstücktransportwagen vorzugsweise mindestens ein Laufrad auf, welches eine komplementär zu der gekrümmten Lauffläche der Schiene, vorzugsweise konkav, gekrümmte Lauffläche längs seines Umfangs aufweist.
Um eine Verschmutzung der Schiene, an welcher der Werkstücktransportwagen geführt ist, zu vermeiden, ist die Schiene in der Beschichtungszone der Beschichtungsanlage vorzugsweise durch ein Abschirmelement, beispielsweise eine Einhausung, von einem Applikationsbereich der Beschichtungszone getrennt, in welchem das Beschichtungsmaterial auf das Werkstück appliziert wird.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Werkstück vor dem Beschichten vorbehandelt wird, um die zu beschichtende Werkstückoberfläche zu aktivieren.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Werkstück vor dem Beschichten mittels einer, vorzugsweise auf einer robotergeführten oder automatischen Verfahreinheit befestigten, Vakuumsaugstrahlvorrichtung vorbehandelt wird.
Bei einer solchen Vakuumsaugstrahlvorrichtung wird ein Strahlmedium unter einer Haube, die sich auf dem Werkstück ansaugt, gegen die Oberfläche des Werkstücks ausgeblasen und sofort wieder abgesaugt, so dass außerhalb der Haube kein Staub entsteht.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das Werkstück vor dem Beschichten mittels eines robotergeführten Bürstensystems mit Absaugung vorbehandelt wird.
Die Beschichtung des Werkstücks kann grundsätzlich mit einem beliebigen Beschichtungsmaterial erfolgen.
Vorzugsweise wird zur Beschichtung ein Lack, insbesondere ein lösemittelfreier Lack, beispielsweise ein Wasserlack, verwendet.
Das Beschichten des Werkstücks erfolgt vorzugsweise in einer Beschichtungszone, in welcher ein Luftstrom überschüssiges Beschichtungsmaterial aufnimmt, wobei das überflüssige Beschichtungsmaterial anschließend mittels einer Abscheidevorrichtung aus dem Luftstrom abgetrennt wird.
Diese Abscheidevorrichtung ist vorzugsweise als eine Trockenabscheidungsvorrichtung ausgebildet.
Eine solche Trockenabscheidungsvorrichtung kann insbesondere mit einem Precoat-Material belegbare Filterelemente umfassen.
An der Precoat-Schicht aus einem solchen Precoat-Material, beispielsweise Steinmehl, können sich klebrige Partikel aus dem Beschichtungsmaterial ablagern.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Trockenabscheidungsvorrichtung Labyrinthfilter zur Abscheidung des Beschichtungsmaterials umfassen.
Die Trocknung des Werkstücks kann beispielsweise mittels Zufuhr von warmer Luft zu dem Werkstück erfolgen.
Die Trocknungsvorrichtung, mittels welcher das Werkstück getrocknet wird, kann beispielsweise als ein Konvektionstrockner ausgebildet sein.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die an dem Werkstück erzeugte Beschichtung zumindest teilweise mittels einer Bestrahlungseinheit getrocknet und/oder ausgehärtet wird.
Dabei kann die Bestrahlungseinheit beispielsweise Infrarotstrahlung und/oder UV-Strahlung (im Falle einer durch UV-Bestrahlung aushärtbaren Beschichtung) emittieren.
Ferner kann eine Kühlvorrichtung zur Kühlung der mindestens einen Bestrahlungsvorrichtung vorgesehen sein.
Die mindestens eine Bestrahlungseinheit kann ortsfest in einer Trocknungszone angeordnet sein.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens eine Bestrahlungseinheit, vorzugsweise in einer Längsrichtung einer Prozesskabine der Beschichtungsanlage, beweglich ist, so dass mit dieser Bestrahlungseinheit ein größerer Bereich der Oberfläche des Werkstücks überstrichen werden kann, ohne dass das Werkstück relativ zu der Bestrahlungseinheit bewegt werden muss.
Insbesondere dann, wenn das Werkstück eine in seiner Längsrichtung variierende Querschnittsgeometrie aufweist, ist es von Vorteil, wenn die Bestrahlungseinheit mindestens eine Bestrahlungsvorrichtung umfasst, die relativ zu der beschichteten Oberfläche des Werkstücks verfahrbar ist, so dass deren Abstand von der beschichteten Oberfläche des Werkstücks variabel einstellbar ist. Auf diese Weise kann die Position der Bestrahlungsvorrichtung an die Variierende Querschnittsgeometrie des Werkstücks angepasst werden und eine gleichmäßige Bestrahlungsstärke an allen Oberflächen des Werkstücks erzielt werden.
Der Prozesskabine der Beschichtungsanlage zugeführte Luft wird vorzugsweise in einem Umluftkreislauf geführt, wodurch eine erhebliche Energieersparnis erzielt wird, weil es dann nicht erforderlich ist, ständig Frischluft auf die in der Prozesskabine benötigte Temperatur zu erwärmen.
Ferner ist es günstig, wenn die Beschichtungsanlage mehrere Umluftkreisläufe umfasst, so dass die Kabinenluft je nach Bedarf in den verschiedenen Umluftkreisläufen unterschiedlich konditioniert werden kann.
Insbesondere ist es günstig, wenn ein erster Umluftkreislauf vorhanden ist, welcher Zuluft einer Vorbehandlungszone zuführt, und ein zweiter Umluftkreislauf vorhanden ist, welcher Zuluft einer Beschichtungszone zuführt, so dass die Zuluft für die Vorbehandlungszone einerseits und für die Beschichtungszone andererseits unterschiedlich konditionierbar ist.
Ferner ist es günstig, wenn die Prozesskabine mehrere voneinander getrennte Zonen umfasst, denen jeweils über eine eigene Zuluftleitung die Zuluft zugeführt wird, weil auf diese Weise die jeweils einer Zone zugeführte Zuluftmenge an den jeweiligen Bedarf genau angepasst werden kann. Durch eine solche sektionale Luftführung wird eine weitere Energieeinsparung erzielt.
Das Trocknen des Werkstücks erfolgt vorzugsweise in einer Trocknungszone, deren Längsausdehnung in der Richtung, in welcher das Werkstück relativ zu der Trocknungsvorrichtung bewegt wird, kleiner ist als die Längsausdehnung des Werkstücks in dieser Richtung.
Ebenso ist es günstig, wenn das Beschichten des Werkstücks in einer Beschichtungszone erfolgt, deren Längsausdehnung in der Richtung, in welcher das Werkstück relativ zu der Trocknungsvorrichtung bewegt wird, kleiner ist als die Längsausdehnung des Werkstücks in dieser Richtung.
Vorzugsweise erfolgen alle an dem Werkstück in der Beschichtungsanlage durchzuführenden Bearbeitungsvorgänge im Normalbetrieb der Anlage vollautomatisch.
Es kann aber vorgesehen sein, dass die Prozesskabine der Beschichtungsanlage mindestens eine Reservezone oder Back-up-Zone aufweist, in der eine manuelle Bearbeitung des Werkstücks durchführbar ist.
Auf diese Weise kann das Werkstück auch dann ordnungsgemäß beschichtet werden, wenn eine in der Förderrichtung des Werkstücks vorausgehende automatisch betriebene Bearbeitungszone ausfällt oder ein mangelhaftes Arbeitsergebnis erzeugt, so dass eine manuelle Nacharbeit erforderlich ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine solche Reservezone oder Back-up-Zone zwischen einer Vorbehandlungszone und einer Beschichtungszone der Beschichtungsanlage angeordnet ist.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch vorgesehen sein, dass eine solche Reservezone oder Back-up-Zone zwischen einer Beschichtungszone und einer Trocknungszone der Beschichtungsanlage angeordnet ist.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren eignet sich insbesondere zur Beschichtung sehr langer Werkstücke, insbesondere von langgestreckten Werkstücken, bei denen die Längserstreckung deutlich größer ist als die maximale Erstreckung in einer senkrecht zur Längsrichtung des Werkstücks verlaufenden Querrichtung.
Vorzugsweise ist die Längserstreckung des Werkstücks mindestens fünfmal so groß wie die maximale Quererstreckung des Werkstücks.
Bei dem zu beschichtenden Werkstück handelt es sich vorzugsweise um ein Einzelteil mit vorgegebener Längserstreckung, also nicht um ein Bandmaterial unbestimmter Länge.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einer Beschichtungsanlage zum Versehen eines Werkstücks mit einer Beschichtung, welche mindestens eine Beschichtungseinheit, mittels welcher das Werkstück mit einer Beschichtung versehbar ist, und mindestens eine Trocknungsvorrichtung, mittels welcher die Beschichtung an dem Werkstück trockenbar ist, umfasst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine solche Beschichtungsanlage zu schaffen, welche eine erhöhte Kapazität aufweist und insbesondere zur Beschichtung sehr langer Werkstücke geeignet ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Beschichtungsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 16 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Beschichtungsanlage mindestens eine Bewegungsvorrichtung umfasst, mittels welcher eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und der Trocknungsvorrichtung erzeugbar ist, nachdem das Beschichten des Werkstücks begonnen worden ist und bevor das Trocknen des Werkstücks beendet ist.
Eine solche Beschichtungsanlage eignet sich insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Bewegungsvorrichtung kann zur Bewegung des Werkstücks und/oder zur Bewegung der Trocknungsvorrichtung ausgebildet sein.
Insbesondere kann die Bewegungsvorrichtung einen Werkstücktransportwagen und/oder eine verfahrbare Bestrahlungseinheit zum Trocknen des Werkstücks umfassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf eine Beschichtungsanlage mit einer sich in einer Längsrichtung erstreckenden Prozesskabine und einer Fördervorrichtung, welche eine durch die Prozesskabine verlaufende Längsförderspur, eine außerhalb der Prozesskabine und parallel zur Längsförderspur verlaufende Rückförderspur sowie die Rückförderspur und die Längsförderspur miteinander verbindende Querförderspuren umfasst;
2 einen schematischen Grundriss der Prozesskabine der Beschichtungsanlage aus 1, welche eine Vorbehandlungszone, eine erste Back-up-Zone, eine Schleusenzone, eine Beschichtungszone, eine weitere Back-up-Zone, eine Abdunstzone und eine Trocknungszone umfasst, die in der Längsrichtung der Prozesskabine aufeinanderfolgen;
3 ein Luftführungsschema, welches die Zuluftführung zu und die Abluftführung von der Prozesskabine aus 2 darstellt;
4 einen weiteren schematischen Grundriss der Prozesskabine mit einem Werkstücktransportwagen, der ein sehr langes Werkstück (beispielsweise in der Form eines Rotorblattes für ein Windkraftwerk) trägt und in einer Längsförderrichtung durch die Prozesskabine fördert, während in der Längsrichtung des Werkstücks aufeinanderfolgende Teile des Werkstücks in unterschiedlichen Zonen der Prozesskabine gleichzeitig bearbeitet werden;
5 eine schematische Seitenansicht des Werkstücktransportwagens mit dem daran gehaltenen Werkstück;
6 einen ausschnittsweisen schematischen vertikalen Querschnitt durch den Werkstücktransportwagen und eine Längsförderschiene, auf welcher ein Längsförderlaufrad des Werkstücktransportwagens abrollt;
7 eine schematische Ansicht des Werkstücktransportwagens, des daran gehaltenen Werkstücks und von gegen das Werkstück zustellbaren Bestrahlungsvorrichtungen, mit Blickrichtung in der Längsförderrichtung der Beschichtungsanlage;
8 einen schematischen Schnitt durch eine Vakuumsaugstrahlvorrichtung, die zur Vorbehandlung des Werkstücks in der Vorbehandlungszone verwendet wird;
9 einen schematischen Grundriss einer Prozesskabine einer zweiten Ausführungsform einer Beschichtungsanlage, bei welcher die Vorbehandlung und die Beschichtung des Werkstücks sowie das Abdunsten in einer gemeinsamen Arbeitszone bei stationärem Werkstück durchgeführt werden und anschließend das Werkstück durch eine Trocknungszone gefördert wird;
10 einen schematischen Grundriss der Prozesskabine einer dritten Ausführungsform einer Beschichtungsanlage, bei welcher die Vorbehandlung und die Beschichtung des Werkstücks sowie das Abdunsten in einer gemeinsamen Arbeitskabine bei stationärem Werkstück durchgeführt werden und anschließend eine Trocknungsvorrichtung an dem Werkstück entlang bewegt wird, während das Werkstück stationär bleibt; und
11 einen schematischen Grundriss der Prozesskabine einer vierten Ausführungsform einer Beschichtungsanlage, bei der die Vorbehandlung und die Beschichtung des Werkstücks sowie das Abdunsten in einer gemeinsamen Arbeitszone bei stationärem Werkstück durchgeführt werden und anschließend das Werkstück in eine Trocknungszone gefördert und in der Trocknungszone im stationären Zustand getrocknet wird.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in den 1 bis 8 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Beschichtungsanlage umfasst eine Prozesskabine 102 und eine Fördervorrichtung 104, mit welcher ein zu beschichtendes Werkstück 106 (siehe 4 und 5) in einer Längsförderrichtung 108 durch die Prozesskabine 102 förderbar ist (siehe 1).
Als zu beschichtende Werkstücke sind erfindungsgemäß häufig einstückig ausgeführte Einheiten wie Rotorblätter von Windkraftanlagen, Schiffsrümpfe, Automobilkarosserien oder Flugzeug-Tragflügel bzw. -Leitwerke vorgesehen.
Besondere Vorteile entfaltet eine erfindungsgemäße Beschichtungsanlage bei Substraten mit einer Längenausdehnung von 10 m oder mehr, wie weiter unten näher erläutert wird.
Die Fördervorrichtung 104 umfasst eine in der Längsförderrichtung 108 verlaufende Längsförderspur 110 mit zwei parallel zur Längsförderrichtung 108 verlaufenden und senkrecht zur Längsförderrichtung 108 voneinander beabstandeten Längsförderschienen 112.
Um das Werkstück 106 nach einem ersten Beschichtungsvorgang in der Prozesskabine 102 vom Ausgang der Prozesskabine 102 für einen zweiten Beschichtungsvorgang an den Eingang der Prozesskabine 102 zurückfördern zu können, umfasst die Fördervorrichtung 104 ferner eine Rückförderspur 114, welche längs einer entgegengesetzt parallel zur Längsförderrichtung 108 gerichteten Rückförderrichtung 116 verläuft.
Die Rückförderspur 114 umfasst zwei parallel zur Rückförderrichtung 116 verlaufende und senkrecht zur Rückförderrichtung 116 voneinander beabstandete Rückförderschienen 118.
Um das Werkstück 106 vom Ende der Längsförderspur 110 zum Anfang der Rückförderspur 114 fördern zu können, ist das Ende der Längsförderspur 110 über eine erste Querförderspur 120, welche längs einer senkrecht zu der Längsförderrichtung 108 und senkrecht zu der Rückförderrichtung 116 gerichteten ersten Querförderrichtung 122 verläuft, mit dem Anfang der Rückförderspur 114 verbunden.
Die erste Querförderspur 120 umfasst zwei parallel zur ersten Querförderrichtung 122 verlaufende und senkrecht zur ersten Querförderrichtung 122 voneinander beabstandete Querförderschienen 124, welche mit den Längsförderschienen 112 der Längsförderspur 110 eine erste Schienenkreuzung 126 und mit den Rückförderschienen 118 der Rückförderspur 114 eine zweite Schienenkreuzung 128 bilden.
Um das Werkstück 106 vom Ende der Rückförderspur 114 zum Anfang der Längsförderspur 110 zurückfördern zu können, umfasst die Fördervorrichtung 104 ferner eine zweite Querförderspur 130, welche in einer senkrecht zur Rückförderrichtung 116 und senkrecht zur Längsförderrichtung 108 gerichteten zweiten Querförderrichtung 132 verläuft und das Ende der Rückförderspur 114 mit dem Anfang der Längsförderspur 110 verbindet.
Die zweite Querförderspur 130 umfasst zwei Querförderschienen 134, die parallel zur zweiten Querförderrichtung 132 verlaufen und mit den Rückförderschienen 118 der Rückförderspur 114 eine dritte Schienenkreuzung 136 und mit den Längsförderschienen 112 der Längsförderspur 110 eine vierte Schienenkreuzung 138 bilden.
Die Prozesskabine 102 der Beschichtungsanlage 100 ist in größerem Detail in den 2 und 3 dargestellt.
Die Prozesskabine 102 umfasst eine vollautomatische Vorbehandlungszone 140, eine erste Reservezone oder Back-up-Zone 142 zur Durchführung einer manuellen Vorbehandlung, eine Schleusenzone 144, eine vollautomatische Beschichtungszone 146, eine zweite Reservezone oder Back-up-Zone 148 zur Durchführung einer manuellen Beschichtung, eine Abdunstzone 150 und eine Trocknungszone 152.
Die vorstehend genannten Zonen folgen in einer Längsrichtung 153 der Prozesskabine 102, welche mit der Längsförderrichtung 108 übereinstimmt, in der genannten Reihenfolge aufeinander.
Die Vorbehandlungszone 140 ist als eine geschlossene Kabine ausgebildet, welche aus selbsttragenden Rahmenelementen aus Stahlblechprofilen mit in die Rahmenelemente integrierten Glasausfachungen und Blechausfachungen zusammengesetzt ist.
Die aus diesen Rahmenelementen gebildeten Seitenwände 154 der Vorbehandlungszone 140 umfassen, in der Reihenfolge von oben nach unten, ein oberes Blechfeld, ein oberes Glasfeld zur Anordnung von Leuchten (mit einer Höhe von beispielsweise ungefähr 1 m), ein mittleres Blechfeld, ein unteres Glasfeld (mit einer Höhe von beispielsweise ungefähr 1,6 m) und ein unteres Blechfeld.
Die Glasausfachungen der Seitenwände 154 bestehen vorzugsweise aus Einscheibensicherheitsglas.
Die Glasausfachungen und die Blechausfachungen sind so in Dichtungen geschraubt oder geklemmt, dass bei einer Reinigung der Kabine Reinigungsmedien nicht nach außen dringen können und ein Herausfallen der Ausfachungen im Brandfall verhindert wird.
Die für die oberen Glasfelder der Seitenwände 154 vorgesehenen Leuchten umfassen asymmetrische Reflektoren und Blechgehäuse, die von außen an die Glasfelder angedrückt werden.
Die Leuchtengehäuse können mit einstellbaren Befestigungs- und Spannvorrichtungen, Sicherungsketten oder einer Aufstelleinrichtung sowie einer Abdichtung gegen die Glasscheibe hin versehen sein.
Die Beleuchtung der Kabine ist vor Ort an einem Beleuchtungsschrank einschaltbar.
An dem unteren Blechfeld ist jeweils eine parallel zur Längsförderrichtung 108 verlaufende Verfahrschiene 156 für eine parallel zur Längsförderrichtung 108 verfahrbare automatische Vorbehandlungseinheit 158 angeordnet.
Die automatische Vorbehandlungseinheit 158 kann insbesondere als ein Vorbehandlungsroboter ausgebildet sein.
Die Seitenwände 154 sind somit zur Integration der Vorbehandlungseinheiten 158 vorbereitet.
In den Seitenwänden 154 sind Türen vorgesehen, damit der Innenraum der Kabine von Wartungs- oder Reinigungspersonal betreten werden kann.
Die Türen können beispielsweise als Stahltüren mit Sichtfenster ausgebildet sein.
Zur Betätigung der Türen sind vorzugsweise auf der Kabineninnenseite Druckplatten und auf der Außenseite Griffe angebracht.
Die Türen öffnen vorzugsweise nach außen.
Am Anfang und am Ende der Kabine befindet sich jeweils eine Stirnwand 160 in Panel-Bauweise, die zum Anschluss weiterer Anlagenteile, insbesondere weiterer Kabinen, vorbereitet ist.
Die Stirnwand 160 kann beispielsweise aus verzinktem Blech ausgebildet sein.
Die Stirnwand 160 ist vorzugsweise glattflächig und doppelwandig ausgeführt und für verdeckte Kabelführung vorbereitet.
Um das Werkstück 106 aus der Kabine heraus in die nachfolgende Kabine fördern zu können, ist die Stirnwand 160 mit einer Durchfahrtsöffnung versehen, welche vorzugsweise eine starre Silhouette aufweist.
Der Abstand der Silhouette bis zur Werkstückoberfläche beträgt bei der Durchfahrt des Werkstücks 106 vorzugsweise mindestens 0,5 m.
Um eine Fehlorientierung des Werkstücks 106 beim Hindurchbewegen durch die Durchfahrtsöffnung erkennen und die Beschichtungsanlage 100 in einem solchen Fall abschalten zu können, sind an der Durchfahrtsöffnung Pendelblenden vorgesehen, welche aus ihrer Ruhelage ausgelenkt werden, wenn ein nicht ordnungsgemäß orientiertes Werkstück 106 in Kontakt mit einer solchen Pendelblende kommt. Die Auslenkung einer solchen Pendelblende wird von einem der Pendelblende zugeordneten Initiator registriert, welcher daraufhin ein Signal an die Steuereinrichtung der Beschichtungsanlage 100 sendet, welches zu einer Notfallabschaltung der Beschichtungsanlage 100 führt.
Die Initiatoren der Pendelblenden sind vorzugsweise in der jeweiligen Stirnwand 160 integriert.
Der Boden der Kabine ist als selbsttragende Stahlkonstruktion mit Gitterrostauflage ausgeführt.
Unter der Gitterrostauflage ist eine Bodenwanne aus Edelstahl, vorzugsweise ohne Gefälle, installiert.
Die Zugangstüren der Kabine liegen auf dem Niveau der Gitterrostauflage oder sind von dem Gitterrostniveau aus über Podeste, vorzugsweise Glattblechpodeste, mit Treppenstufen zugänglich.
Nach oben wird der Arbeitsraum der Kabine durch eine Filterdecke 162 (siehe 3) abgeschlossen.
Die Filterdecke kann aus verzinkten und/oder lackierten Blechelementen mit einem integrierten lackierten Drahtgitter gebildet sein.
Der Rahmen der Filterdecke 162 ist vorzugsweise begehbar ausgeführt.
Die Verschmutzung der Filter der Filterdecke 162 ist durch ein Differenzdruckmanometer überwachbar.
Das Differenzdruckmanometer weist vorzugsweise eine vor Ort in der Kabine ablesbare Anzeige auf.
Der Differenzdruck über die Filterdecke 162 hinweg wird in einer für die Filterverschmutzung repräsentativen Zone der Kabine bestimmt.
Über der Filterdecke 162 befindet sich ein Filterplenum 164, wobei die Filterplenen von in der Längsförderrichtung 108 aufeinanderfolgenden Kabinen ebenfalls durch Trennwände 166 voneinander getrennt sind, so dass eine nach Arbeitszonen getrennte sektionale Luftzufuhr zu den Zonen der Prozesskabine 102 möglich ist.
Das Filterplenum 164 ist mit einer Beleuchtung versehen, die vorzugsweise von einer zentralen Stelle des Filterplenums 164 aus über einen Schalter mit Kontrolllampe einschaltbar ist.
Das Filterplenum 164 ist über eine luftdichte Wartungstür von Wartungs- oder Reinigungspersonal begehbar.
Die Kabine der Vorbehandlungszone 140 wird im Umluftbetrieb belüftet; die Belüftung der Kabine im Einzelnen wird nachstehend noch unter Bezugnahme auf 3 erläutert werden.
Zur Vorbehandlung des Werkstücks 106 ist jede der verfahrbaren automatischen Vorbehandlungseinheiten 158 mit einer in 8 schematisch dargestellten Vakuumsaugstrahlvorrichtung 168 versehen.
Die Vakuumsaugstrahlvorrichtung 168 umfasst eine Strahlhaube 170, welche zum Werkstück 106 hin offen ist und mittels einer Abdichtung, die an dem dem Werkstück 106 zugewandten Rand der Strahlhaube 170 angeordnet ist, im Wesentlichen luftdicht auf die Oberfläche 172 des Werkstücks 106 aufsetzbar ist.
In den Innenraum 174 der Strahlhaube 170 mündet eine Strahllanze 176, mittels welcher die den Innenraum 174 begrenzende Oberfläche 172 des Werkstücks 106 mit einem Strahlmedium 178 beaufschlagbar ist.
Durch das Auftreffen des Strahlmediums 178 auf die Oberfläche 172 des Werkstücks 106 wird die zu beschichtende Oberfläche 172 aktiviert.
Das Strahlmedium wird über eine Absaugleitung 180 aus dem Innenraum 174 der Strahlhaube 170 abgesaugt.
Die Absaugleitung 180 ist an eine Unterdruckquelle angeschlossen, so dass im Innenraum 174 der Strahlhaube 170 ein Unterdruck erzeugt wird, durch welchen die Strahlhaube 170 gegen die Oberfläche 172 des Werkstücks 106 gepresst wird.
Um die gesamte zu beschichtende Oberfläche 172 des Werkstücks 106 zu erfassen, werden die Strahlhauben 170 mittels der jeweils zugeordneten, als verfahrbare Roboter ausgebildeten Vorbehandlungseinheiten 158 über die gesamte zu beschichtende Oberfläche 172 des Werkstücks 106 bewegt.
Dadurch, dass das Strahlmedium 178 und der jeweils damit beaufschlagte Teil der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 durch die Strahlhaube 170 von der Umgebung getrennt sind, entsteht während des Aktivierungsvorgangs mittels der Vakuumsaugstrahlvorrichtung 168 kein Staub in der Vorbehandlungszone 140.
Alternativ zu einer Vakuumsaugstrahlvorrichtung 168 kann zur Aktivierung der zu beschichtenden Oberfläche 172 des Werkstücks 106 auch ein robotergeführtes Bürstensystem mit Absaugvorrichtung eingesetzt werden.
Die in der Längsförderrichtung 108 auf die Vorbehandlungszone 140 folgende erste Back-up-Zone 142 ist ebenso wie die Vorbehandlungszone 140 als eine geschlossene Kabine ausgebildet, deren Aufbau der Kabine der Vorbehandlungszone 140 entspricht, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Die erste Back-up-Zone 142 ist jedoch nicht mit automatischen Vorbehandlungseinheiten 158 versehen. Vielmehr dient die erste Back-up-Zone 142 dazu, bei einem Ausfall oder bei ungenügendem Arbeitsergebnis der automatischen Vorbehandlungseinheiten 158 in der Vorbehandlungszone 140 eine manuelle Vorbehandlung des Werkstücks 106 durch Arbeiter 181 (siehe 4) mit geeignetem Vorbehandlungsgerät durchzuführen.
An die erste Back-up-Zone 142 schließt sich in der Längsförderrichtung 108 die Schleusenzone 144 an, in welcher ein die Schleusenzone 144 in vertikaler Richtung durchsetzender Luftvorhang erzeugbar ist, um die Vorbehandlungszone 140 und die erste Back-up-Zone 142 lufttechnisch von der auf die Schleusenzone 144 folgenden Beschichtungszone 146 zu trennen und so zu verhindern, dass Verunreinigungen aus der Vorbehandlungszone 140 oder der ersten Back-up-Zone 142 in die Beschichtungszone 146 oder Beschichtungsmaterial aus der Beschichtungszone 146 in die Vorbehandlungszone 140 oder die erste Back-up-Zone 142 gelangen können.
Die in der Längsförderrichtung 108 auf die Schleusenzone 144 folgende Beschichtungszone 146 ist ebenso wie die Vorbehandlungszone 140 als geschlossene Kabine aufgebaut, deren Aufbau von der Gitterrostebene aufwärts mit dem Aufbau der Kabine der Vorbehandlungszone 140 identisch ist, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit verwiesen wird.
Statt der Vorbehandlungseinheiten 158 werden in der Beschichtungszone 146 jedoch Beschichtungseinheiten 182 verwendet, welche an den in die Seitenwände 154 der Kabine integrierten Verfahrschienen 156 parallel zur Längsförderrichtung 108 verfahrbar sind.
Die Beschichtungseinheiten 182 können beispielsweise als Beschichtungsroboter, insbesondere als 7-Achs-Roboter, ausgebildet sein.
Die Beschichtungseinheiten 182 sind mit geeigneten Applikationsvorrichtungen zum Applizieren von Beschichtungsmaterial auf die Oberfläche 172 des Werkstücks 106 versehen.
Als Beschichtungsmaterial kann insbesondere ein Lack, vorzugsweise ein lösemittelfreier Lack, insbesondere ein Wasserlack, verwendet werden.
Zusätzlich zu den Beschichtungseinheiten 182, welche auf den beiden Längsseiten der Beschichtungszone 146 angeordnet sind, können optional weitere Beschichtungseinheiten stirnseitig über dem Einlauf der Beschichtungszone 146 und/oder über dem Auslauf der Beschichtungszone 146 angeordnet sein.
Durch ihre Verfahrbarkeit ermöglichen die Beschichtungseinheiten 182 einen kontinuierlichen Auftrag des Beschichtungsmaterials, insbesondere des Lacks, auf das Werkstück 106.
Unter der Beschichtungszone 146 ist eine Abscheidevorrichtung 184 (siehe 3) zum Abscheiden von überschüssigem Beschichtungsmaterial aus einem die Beschichtungszone 146 von oben nach unten durchsetzenden Luftstrom vorgesehen.
Die Abscheidevorrichtung 184 ist vorzugsweise als Trockenabscheidungsvorrichtung ausgebildet und umfasst mit Precoat-Material belegte Filterelemente, auf deren Precoat-Schicht sich klebrige Partikel aus dem Beschichtungsmaterial ablagern.
Als Precoat-Material kann beispielsweise Steinmehl verwendet werden.
Ein Vorrat des Precoat-Materials befindet sich in einem (beispielsweise trichterförmigen) Vorratsbehälter unterhalb der Filterelemente und wird intervallweise mittels Luftdüsen aufgewirbelt, um die Filterelemente mit frischem Precoat-Material zu belegen.
Wenn die aus dem Precoat-Material gebildete Precoat-Schicht an einem Filterelement über ein bestimmtes Maß hinaus mit Beschichtungsmaterial gesättigt ist, wird die mit dem Beschichtungsmaterial gesättigte Precoat-Schicht durch einen Druckluftimpuls von der Reingasseite des Filterelements aus von dem Filterelement gelöst, worauf die Mischung aus Precoat-Material und Beschichtungsmaterial in den Vorratsbehälter fällt und von dort abgesaugt wird.
Eine solche Trockenabscheidungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2007 040 901 A1 bekannt, auf welche hinsichtlich des Aufbaus und der Funktionsweise einer solchen Trockenabscheidungsvorrichtung hiermit Bezug genommen wird und welche diesbezüglich zum Bestandteil dieser Anmeldung gemacht wird.
Eine solche Trockenabscheidungsvorrichtung, die unterhalb der Gitterrostebene der Beschichtungszone 146 angeordnet ist, kann insbesondere eine Einhausung der Filterelemente beidseits der vertikalen Kabinenlängsmittelebene umfassen, welche parallel zur Längsförderrichtung 108 ausgerichtet ist, sowie Filtermodule, welche die Filterelemente enthalten, einen zwischen den Filtereinhausungen angeordneten begehbaren Steg, eine Zuführeinheit für die Zufuhr von frischem Precoat-Material zu den Vorratsbehältern unterhalb der Filterelemente und eine Abführeinheit für die Abfuhr des Gemisches aus Precoat-Material und Beschichtungsmaterial aus den Vorratsbehältern.
Alternativ oder ergänzend zu der vorstehend beschriebenen Trockenabscheidungsvorrichtung mit precoatierten Filterelementen kann auch eine Trockenabscheidungsvorrichtung verwendet werden, welche Papp-Labyrinthfilter umfasst, an denen das Beschichtungsmaterial aus dem mit Beschichtungsmaterial beladenen Luftstrom abgeschieden wird.
Außerdem ist es möglich, statt einer Trockenabscheidungsvorrichtung eine Nassauswaschungsvorrichtung als Abscheidevorrichtung 184 zu verwenden.
Die auf die Beschichtungszone 146 in der Längsförderrichtung 108 folgende zweite Back-up-Zone 148 ist ebenso wie die Beschichtungszone 146 als geschlossene Kabine ausgebildet, deren Aufbau von der Gitterrostebene aufwärts mit dem Aufbau der Kabine der Beschichtungszone 146 identisch ist, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit verwiesen wird.
Die zweite Back-up-Zone 148 weist jedoch keine automatischen Beschichtungseinheiten 182 auf. Vielmehr dient die zweite Back-up-Zone 148 dazu, im Falle eines Ausfalls oder eines mangelhaften Arbeitsergebnisses der Beschichtungseinheiten 182 in der automatischen Beschichtungszone 146 eine manuelle Beschichtung des Werkstücks 106 durch Arbeiter 185 (siehe 4) mit geeignetem Beschichtungsgerät durchzuführen.
Unterhalb der zweiten Back-up-Zone 148 ist ebenso wie bei der Beschichtungszone 146 eine Abscheidevorrichtung 186 zum Abscheiden von überschüssigem Beschichtungsmaterial aus einem die zweite Back-up-Zone 148 von oben nach unten durchsetzenden Luftstrom vorgesehen.
Da in der zweiten Back-up-Zone 148 jedoch nur ein kurzzeitiger Notfall-Beschichtungsbetrieb durchgeführt werden soll, kann diese Abscheidevorrichtung 186 für eine geringere Abscheideleistung ausgelegt werden.
In der Regel wird es daher genügen, die Abscheidvorrichtung 186 als Trockenabscheidungsvorrichtung mit einem Papp-Labyrinthsystem auszubilden.
Ein solches Papp-Labyrinthsystem umfasst beispielsweise unterhalb der Gitterrostebene angeordnete Absaugkanäle, die mit vertikal angeordneten, klappbaren Aufnahmerahmen für Beschichtungsmittelabscheider ausgestattet sind. Die Abscheidung des Beschichtungsmaterials erfolgt durch Glasfaservlies-Filter und nachgeschaltete Papp-Labyrinthfilter.
Die in der Längsförderrichtung 108 auf die zweite Back-up-Zone 148 folgende Abdunstzone 150 ist ebenso wie die vorstehend beschriebenen Zonen als eine geschlossene Kabine ausgebildet und umfasst vorzugsweise ein Gehäuse aus verzinktem Stahlblech, welches mit einer Innenbeleuchtung und einer dicht schließenden Tür versehen ist.
Im Deckenbereich der Abdunstzone 150 ist ein Zuluftkanal mit von unten auswechselbaren Filterrahmen vorgesehen.
Die Absaugung der der Abdunstzone 150 zugeführten Luft erfolgt im Bodenbereich der Abdunstzone 150.
Die in der Längsförderrichtung 108 auf die Abdunstzone 150 folgende Trocknungszone 152 ist ebenso wie die vorstehend bereits beschriebenen Zonen als eine geschlossene Kabine ausgebildet, die vorzugsweise in selbsttragender Bauweise aus vorgefertigten Gehäusesegmenten montiert ist.
Die gesamte Innenkontur der Trocknungszone 152 ist vorzugsweise reinigungs- und wartungsfreundlich ausgeführt.
Damit sich bei Reinigungsarbeiten keine Flusen in der Trocknungszone 152 festsetzen, sind alle Blechkanten und Schweißnähte im Nutzraum der Trocknungszone 152 vorzugsweise entgratet, und der Trocknertunnel ist vorzugsweise glatt ausgeführt.
In der Trocknungszone 152 sind zu beiden Seiten des Förderweges des Werkstücks 106 Bestrahlungseinheiten 188 angeordnet, von denen eine in 7 im Detail dargestellt ist.
Die Bestrahlungseinheit 188 umfasst ein Gestell oder Stativ 190, an welchem mehrere, beispielsweise drei, Bestrahlungsvorrichtungen 192 gehalten sind.
Mittels der Bestrahlungsvorrichtungen 192 ist die beschichtete Oberfläche 172 des Werkstücks 106 mit einer Strahlung beaufschlagbar, welche die Beschichtung trocknet und/oder aushärtet.
Bei dieser Strahlung kann es sich beispielsweise um Infrarotstrahlung und/oder um UV-Strahlung (im Falle einer durch UV-Bestrahlung aushärtbaren Beschichtung) handeln.
Die Trocknungszone 152 mit den darin enthaltenen Bestrahlungseinheiten 188 bildet somit eine Trocknungsvorrichtung 189, relativ zu welcher das Werkstück 106 bewegt wird, während das Werkstück 106 beschichtet und während das Werkstück 106 getrocknet wird.
Die Bestrahlungsvorrichtungen 192 sind, vorzugsweise unabhängig voneinander, hinsichtlich ihrer vertikalen Position und hinsichtlich ihrer Position in der Querrichtung 194 der Trocknungszone 152 (vorzugsweise motorisch, hydraulisch oder pneumatisch) verstellbar, um automatisch einen gewünschten Abstand der jeweiligen Bestrahlungsvorrichtung 192 von dem jeweils bestrahlten Teil der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 einzustellen.
Da das Werkstück 106 einen längs seiner Längsrichtung 196 variierenden Querschnitt aufweist, werden die Bestrahlungsvorrichtungen 192 also während des Vorbeilaufs des Werkstücks 106 zu dem Werkstück 106 hin oder von dem Werkstück 106 weg bewegt.
Hierdurch wird erreicht, dass die mittlere Bestrahlungsleistung an der beschichteten Oberfläche 172 des Werkstücks 106 trotz des variierenden Querschnitts des Werkstücks 106 im Wesentlichen konstant bleibt, da sich die Position der Bestrahlungsvorrichtungen 192 automatisch der Geometrie des Werkstücks 106 anpasst.
Ferner ist es möglich, zur Erzielung einer gewünschten Bestrahlungsleistung an der Werkstückoberfläche einzelne Bestrahlungsvorrichtungen 192 abzuschalten oder zuzuschalten und/oder die Bestrahlungsvorrichtungen 192 in ihrer Leistung zu verändern.
Um eine gleichmäßige Oberflächentemperatur des Werkstücks 106 zu erreichen, wird die Temperatur der Werkstückoberfläche erfasst und die von den Bestrahlungsvorrichtungen 192 jeweils emittierte Bestrahlungsleistung sowie der Abstand der Bestrahlungsvorrichtungen 192 von der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Temperaturerfassung geregelt.
Die Temperaturerfassung kann insbesondere mittels eines Pyrometers erfolgen. Ein solches Pyrometer erfasst die von einem Gegenstand emittierte Wärmestrahlung berührungslos und wertet diese aus, um die Temperatur des Gegenstands zu ermitteln, wobei ausgenutzt wird, dass die Intensität der von einem Gegenstand emittierten Wärmestrahlung von dessen Temperatur abhängt.
Die Bestrahlungsvorrichtungen 192 sind mittels Kühlluft kühlbar, welche über flexible Schläuche an die zu kühlenden Flächen der Bestrahlungsvorrichtungen 192 geblasen wird.
Nach der Beschreibung der einzelnen Zonen der Prozesskabine 102 wird nun die Luftführung durch die Prozesskabine 102 unter Bezugnahme auf das Luftführungsschema aus 3 erläutert:
Die Beschichtungsanlage 100 umfasst eine erste Umluftanlage 198, welche die Vorbereitungszone 140, die erste Back-up-Zone 142 und die Schleusenzone 144 über Zuluftleitungen 200 mit Zuluft versorgt, und eine zweite Umluftanlage 202, welche die Beschichtungszone 146, die zweite Back-up-Zone 148 und die Abdunstzone 150 über Zuluftleitungen 204 mit Zuluft versorgt.
Die Trocknungszone 152 erhält Zuluft indirekt aus der Abdunstzone 150; Abluft aus der Trocknungszone 152 wird über eine Abluftleitung 206 aus der Trocknungszone 152 abgeführt und in die Umgebung abgegeben.
Die der Vorbehandlungszone 140 und der ersten Back-up-Zone 142 durch das jeweilige Filterplenum 164 und die jeweilige Filterdecke 162 zugeführte Kabinenluft wird, beispielsweise über im Bodenbereich der jeweiligen Seitenwände 154 angeordnete Überstromöffnungen, aus den Kabinen abgesaugt und über Abluftkanäle 208, die in einen Abluftsammelkanal 210 münden, wieder der ersten Umluftanlage 198 zugeführt.
Die Überstromöffnungen, durch welche die Luft aus den Kabinen abgesaugt wird, können mit klappbaren Aufnahmerahmen ausgestattet sein.
In die Aufnahmerahmen können Faserfilter, beispielsweise aus Glasfaservlies, eingeklemmt werden.
Im Abluftsammelkanal 210 ist ein Gebläse 212 angeordnet, welches die Abluft aus der Vorbereitungszone 140 und der ersten Back-up-Zone 142 ansaugt und der ersten Umluftanlage 198 zuführt, wodurch der Umluftkreislauf durch die erste Umluftanlage 198 und die Vorbehandlungszone 140 bzw. die erste Back-up-Zone 142 geschlossen ist.
In der ersten Umluftanlage 198 wird die Kreislaufluft durch Konditioniervorrichtungen (beispielsweise eine Heizeinrichtung, eine Kühleinrichtung, eine Befeuchtungseinrichtung und/oder eine Entfeuchtungseinrichtung) an die gewünschten Luftkonditionen angepasst und erforderlichenfalls mit Frischluft ergänzt, die über eine Frischluftzuführleitung 214 der ersten Umluftanlage 198 zugeführt wird.
Durch den Umluftbetrieb beschränkt sich die für die Konditionierung der Kabinenluft notwendige Energie (für das Heizen, Kühlen, Befeuchten und/oder Entfeuchten) auf ein Minimum.
Die Belüftung der Beschichtungszone 146, der zweiten Back-up-Zone 148 und der Abdunstzone 150 erfolgt ebenfalls im Umluftbetrieb.
Dabei wird die in der Abscheidevorrichtung 184 von überschüssigem Beschichtungsmaterial befreite Abluft der Beschichtungszone 146 durch einen Abluftkanal 216 mit Gebläse 218 in einen Abluftsammelkanal 220 gesaugt und von dort der zweiten Umluftanlage 202 zugeführt.
Die in der Abscheidevorrichtung 186 gegebenenfalls von überschüssigem Beschichtungsmaterial befreite Abluft aus der zweiten Back-up-Zone 148 und die aus dem Bodenbereich der Abdunstzone 150 abgesagte Abluft der Abdunstzone 150 wird durch einen Abluftkanal 222 mit Gebläse 224 in den Abluftsammelkanal 220 gesaugt und von dort ebenfalls der zweiten Umluftanlage 202 zugeführt.
Dadurch ist der Umluftkreislauf durch die zweite Umluftanlage 202 und die Beschichtungszone 146, die zweite Back-up-Zone 148 bzw. die Abdunstzone 150 geschlossen.
Auch in der zweiten Umluftanlage 202 wird die Kreislaufluft durch Konditioniereinrichtungen (beispielsweise eine Heizeinrichtung, eine Kühleinrichtung, eine Befeuchtungseinrichtung und/oder eine Entfeuchtungseinrichtung) an die gewünschten Luftkonditionen angepasst und gegebenenfalls mit Frischluft ergänzt, die über eine Frischluftzuführleitung 226 der zweiten Umluftanlage 202 zugeführt wird.
Durch den Umluftbetrieb der Beschichtungszone 146, der zweiten Back-up-Zone 148 und der Abdunstzone 150 wird die für die Luftkonditionierung notwendige Energie (insbesondere für das Heizen, Kühlen, Befeuchten und/oder Entfeuchten) weiter reduziert.
Durch die Aufteilung der Zonen der Prozesskabine 102 auf zwei verschiedene Umluftanlagen 198 und 202 kann die Kabinenluft je nach Bedarf unterschiedlich konditioniert werden, insbesondere unterschiedlich konditioniert werden für die Vorbehandlungszone 140 einerseits und für die Beschichtungszone 146 andererseits.
Dadurch, dass die Zuluft jeder Kabine über eine eigene Zuluftleitung 200 bzw. 204 zugeführt wird, kann die jeweils einer Kabine zugeführte Zuluftmenge an den jeweiligen Bedarf genau angepasst werden. Durch diese sektionale Luftführung (selektive Belüftung der einzelnen Zonen der Prozesskabine 102) wird eine weitere Energieeinsparung erzielt.
Die Schleusenzone 144 stellt ein Bindeglied zwischen den beiden Umluftkreisläufen der Beschichtungsanlage 100 dar, da sie zwar ihre Zuluft von der ersten Umluftanlage 198 erhält, aber die Abluft aus der Schleusenzone 144, welche mit überschüssigem Beschichtungsmaterial aus der Beschichtungszone 146 beladen sein kann, nicht wieder der ersten Umluftanlage 198, sondern über die Abscheidevorrichtung 184 der zweiten Umluftanlage 202 zugeführt wird. Dennoch wird der Schleusenzone 144 stets in einem Umluftkreislauf geführte Zuluft zugeführt, was eine Energieeinsparung zur Folge hat.
Überschüssige Luft wird aus dem Umluftkreislauf der ersten Umluftanlage 198 über eine Fortluftleitung 228 in die Umgebung abgegeben, welche an die Zuluftleitungen 200 des ersten Umluftkreislaufs angeschlossen ist.
Aus dem Umluftkreislauf der zweiten Umluftanlage 202 wird überschüssige Luft über eine Fortluftleitung 230, welche an die Zuluftleitungen 204 des zweiten Umluftkreislaufs angeschlossen ist, an die Umgebung abgegeben.
Der Transport des zu beschichtenden Werkstücks 106 durch die Prozesskabine 102 erfolgt mittels eines Werkstücktransportwagens 232, der in den 4 bis 7 dargestellt ist.
Der Werkstücktransportwagen 232 umfasst einen im Wesentlichen rechteckigen Rahmen 233 aus zwei kastenförmigen Längsträgern 234, die durch senkrecht zur Längsrichtung 238 des Werkstückstransportwagens 232 verlaufende Querträger 236 miteinander verbunden sind.
Zwischen den in der Längsrichtung 238 aufeinanderfolgenden Querträgern 236 bleibt genügend Zwischenraum für den Durchtritt des Kabinenluftstroms in vertikaler Richtung durch den Werkstücktransportwagen 232.
Die beiden Längsträger 134 tragen an ihren vorderen Enden gemeinsam eine Werkstückhalterung 240.
Das zu beschichtende Werkstück 106, beispielsweise ein Rotorblatt für ein Windkraftwerk, wird an einem Ende an der Werkstückhalterung 240 festgelegt, beispielsweise durch Anschrauben oder Anklemmen.
Dabei wird das Werkstück 106 so an dem Werkstücktransportwagen 232 angeordnet, dass die Längsrichtung 196 des Werkstücks 106 im Wesentlichen mit der Längsrichtung 238 des Werkstücktransportwagens 232 übereinstimmt.
Wie aus den 4 und 5 zu ersehen ist, ist die Längserstreckung L des Werkstücks 106 längs der gemeinsamen Längsrichtung deutlich größer als die Längserstreckung l des Werkstücktransportwagens 232.
Das Werkstück 106 steht daher über eine beträchtliche Länge über das hintere Ende des Werkstücktransportwagens 232 über.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Überstand des Werkstücks 106 über den Werkstücktransportwagen 232 mindestens die Hälfte, vorzugsweise mindestens zwei Drittel, der Längserstreckung L des Werkstücks 106 längs dessen Längsrichtung 196 beträgt.
Wie am besten aus 5 zu ersehen ist, weist der Werkstücktransportwagen 232 für die Fortbewegung in der Längsförderrichtung 108 an jedem Längsträger 234 zwei Längslaufräder 242 auf, welche um parallel zur Querrichtung 244 des Werkstücktransportwagens 232 verlaufende Achsen drehbar sind.
Da der Werkstücktransportwagen 232 zur Erzielung einer gleichmäßigen Beschichtung sehr ruhig laufen muss, sind die Längsförderschienen 112, auf denen die Längslaufräder 242 abrollen, als Rundschienen mit einer konvex gekrümmten Lauffläche 246 (siehe 6) ausgebildet.
Die Längslaufräder 242 sind in bevorzugter Weise aus einem gehärteten Stahl, aus einer Aluminiumlegierung oder aus einem duroplastischen Kunststoff hergestellt und weisen eine komplementär zu der konvex gekrümmten Lauffläche 246 der Längsförderschienen 112 ausgebildete, konkav gekrümmte Lauffläche 248 längs ihres Umfangs auf.
Durch die glatten Oberflächen der Längsförderschienen 112 und die komplementär hierzu geschliffenen Längslaufräder 242 wird ein sehr ruhiger Lauf des Werkstücktransportwagens 232 in der Längsförderrichtung 108 erreicht.
In alternativen Ausführungsbeispielen sind die Längslaufräder mit Vollgummi-Radreifen oder mit gasgefüllten Radreifen ausgestattet.
Der Durchmesser der Längsförderschienen 112 kann beispielsweise ungefähr 60 mm und der Durchmesser der Längslaufräder 242 ungefähr 250 mm betragen.
Die Rückförderschienen 118 der Rückförderspur 114 sind ebenso ausgebildet wie die Längsförderschienen 112 der Längsförderspur 110.
Für den Quertransport des Werkstücktransportwagens 232 von der Längsförderspur 110 zu der Rückförderspur 114 bzw. von der Rückförderspur 114 zu der Längsförderspur 110 ist jeweils ein Querlaufrad 250 an jeder Stirnseite jedes Längsträgers 234 des Werkstücktransportwagens 232 angeordnet (siehe 5).
Die Querlaufräder 250 sind höhenverstellbar an dem Rahmen des Werkstücktransportwagens 232 gehalten und können in ihrer Höhenlage relativ zu dem Rahmen 233 und damit relativ zu den Längslaufrädern 242 (beispielsweise motorisch oder hydraulisch) verstellt werden. Im Übrigen lassen sich die Querlaufräder im Detail ähnlich wie die Längslaufräder (oder identisch) ausgestalten.
Während der Bewegung des Werkstücktransportwagens 232 in der Längsförderrichtung 108 oder der Rückförderrichtung 116 befinden sich die Querlaufräder 250 in ihrer oberen Position, in welcher die Querlaufräder 250 vom Untergrund abgehoben sind, so dass der Werkstücktransportwagen 232 sich über die Längslaufräder 242 an den Längsförderschienen 112 bzw. den Rückförderschienen 118 abstützt.
Wenn der Werkstücktransportwagen 232 den Bereich der ersten Schienenkreuzung 126 oder der dritten Schienenkreuzung 136 erreicht, werden die stirnseitigen Querlaufräder 250 abgesenkt, bis der Werkstücktransportwagen 232 sich mit den Querlaufrädern 250 an den Querförderschienen 124 bzw. 134 abstützt und die Längslaufräder 242 von den Längsförderschienen 112 bzw. den Rückförderschienen 118 abgehoben sind. In dieser Stellung der Querlaufräder 250 ist der Werkstücktransportwagen 232 für einen Quertransport in der ersten Querförderrichtung 122 bzw. in der zweiten Querförderrichtung 132 frei.
Grundsätzlich könnten auch die Querförderschienen 124 und 134 ebenso wie die Längsförderschienen 112 mit einer konvex gekrümmten Lauffläche und die Querlaufräder 250 mit einer konkav gekrümmten Lauffläche versehen sein.
Für den Quertransport des Werkstücks 106 außerhalb der Prozesskabine 102 sind die an die Laufruhe zu stellenden Anforderungen jedoch niedriger, so dass die Querförderschienen 124 und 132 als Flachschienen mit im Wesentlichen ebener Lauffläche und die Querlaufräder 250 mit zylindrischer Lauffläche ausgebildet werden können.
Die Verwendung von Querlaufrädern 250 mit zylindrischer Lauffläche bietet den Vorteil, dass sie schmaler ausgebildet werden können als Laufräder mit konkav gekrümmter Lauffläche und deshalb nur einen kleineren Einbauraum benötigen, damit die erforderliche Radlast erzielt werden kann.
Der Durchmesser der Querlaufräder 250 kann beispielsweise ungefähr 400 mm betragen.
Der Werkstücktransportwagen 232 ist vorzugsweise selbstfahrend ausgebildet.
Vorzugsweise sind wenigstens zwei Längslaufräder 242 und wenigstens zwei Querlaufräder 250 pro Wagen motorisch angetrieben. Besonders bevorzugt werden dabei alle Längslaufräder 242 und alle Querlaufräder 250 angetrieben.
Die hierfür benötigten Antriebsvorrichtungen werden vorzugsweise im Innenraum der kastenförmigen Längsträger 234 des Werkstücktransportwagens 232 untergebracht, damit der für die Durchströmung durch die Kabinenluft in vertikaler Richtung zur Verfügung stehende freie Querschnitt des Werkstücktransportwagens 232 möglichst groß bleibt.
Die Übertragung der Antriebsbewegung von der Antriebsvorrichtung auf das jeweils angetriebene Laufrad kann beispielsweise über einen Antriebsriemen 252 (siehe 6), insbesondere einen Zahnriemen, erfolgen.
Die Antriebsvorrichtungen für die Laufräder umfassen vorzugsweise mindestens einen Elektromotor. Optional ist jedem angetriebenen Rad getriebelos ein eigener Elektromotor zugeordnet.
Die für die Speisung des Elektromotors benötigte elektrische Energie wird vorzugsweise berührungsfrei von einem zwischen den Förderschienen einer Förderspur verlegten Leitersystem 254 durch elektrische Induktion in einer Pick-up-Spule 256 auf den Werkstücktransportwagen 232 übertragen (siehe 6).
Damit diese induktive Energieübertragung möglich wird, muss die Umgebung der Pick-up-Spule 256 und des Leitersystems 254 eisenfrei sein.
Zur Erzielung des notwendigen eisenfreien Raumes wird in allen Zonen der Prozesskabine 102 die Gitterrostebene, beispielsweise um mindestens ungefähr 20 cm, über die Flurhöhe im Bereich des Leitersystems 254 angehoben. Die Pick-up-Spule 256 wird unterhalb der Gitterrostebene geführt.
Die Pick-up-Spule 256 ist (beispielsweise motorisch oder hydraulisch) höhenverstellbar an dem Rahmen 233 des Werkstücktransportwagens 232 gehalten, so dass die Pick-up-Spule 256 beim Übergang vom Längstransport zum Quertransport relativ zum Rahmen 233 abgesenkt werden kann, um denselben Abstand von dem Leitersystem 254 einzuhalten wie während des Längstransports.
Die Leiter 258 des Leitersystems 254 werden innerhalb der Prozesskabine 102 in Kunststoffrohren geführt und können beispielsweise über Kunststoffklötze auf Querträgern der Prozesskabine 102 abgestützt werden.
Bei Verwendung einer berührungsfreien Energieübertragung zu dem Werkstücktransportwagen 232 wird bevorzugt ein lösemittelfreies Beschichtungsmaterial, insbesondere ein lösemittelfreier Lack, verwendet.
Zur berührungsfreien, insbesondere induktiven Energieübertragung wird bevorzugt ein hochfrequentes Feld mit einer Frequenz von beispielsweise 25 kHz verwendet.
Statt einer berührungsfreien Energieübertragung auf den Werkstücktransportwagen 232 kann auch vorgesehen sein, dass der Werkstücktransportwagen 232 mit einem Speicher für elektrische Energie, insbesondere mit einem Akkumulator, versehen ist. Die für diese Antriebsvariante erforderlichen Antriebselemente stehen in explosionsgeschützter Ausführung zur Verfügung.
Insbesondere dann, wenn mehrere Werkstücktransportwagen 232 in der Beschichtungsanlage 200 verwendet werden, beispielsweise mindestens drei Stück, steht ausreichend Zeit zur Verfügung, um den Akkumulator während des Rücklaufs eines Werkstücktransportwagens 232 längs der Rückförderspur 114 wieder aufzuladen.
Um eine Verschmutzung der Längsförderschienen in der Prozesskabine 102 zu vermeiden, werden die Längsförderschienen 112 und die Längsträger 234 des Werkstücktransportwagens 232 mit den Längslaufrädern 242 zumindest in der Beschichtungszone 146 und der zweiten Back-up-Zone 148 durch eine Einhausung 260, die beispielsweise als eine Blechverkleidung ausgebildet sein kann, von dem Applikationsbereich, in dem das Beschichtungsmaterial auf das Werkstück 106 aufgebracht wird, abgetrennt, so dass die Längsförderschienen 112 und die Längslaufräder 242 vor einer Verschmutzung mit Beschichtungsmaterial-Ouerspray und vor einem Kontakt mit dem Kabinen-Abluftstrom, der mit überschüssigem Beschichtungsmaterial beladen ist, geschützt sind. Wie aus 6 zu ersehen ist, weist die Einhausung 260 nur einen schmalen Durchtrittsspalt 262 auf, durch welchen sich die Querträger 236 des Werkstücktransportwagens 232 aus dem Applikationsbereich außerhalb der Einhausung 260 in den geschützten Innenraum der Einhausung 260 hinein erstrecken. Zwischen dem Werkstücktransportwagen 232 und den Rändern des Durchtrittsspaltes 262 verbleibt dabei nur ein kleiner Zwischenraum, so dass im Wesentlichen kein Beschichtungsmaterial durch diesen engen Zwischenraum in den Innenraum der Einhausung 260 hinein gelangen kann.
Die Längsförderschienen 112, die Längslaufräder 242 und die Längsträger 234 des Werkstücktransportwagens 232 sind vollständig in der schützenden Einhausung 260 aufgenommen.
Die vorstehend beschriebene Beschichtungsanlage 100 eignet sich insbesondere zur Beschichtung sehr langer Werkstücke, insbesondere von langgestreckten Werkstücken, bei denen die Längserstreckung L deutlich größer ist als die maximale Erstreckung B in einer senkrecht zur Längsrichtung 196 verlaufenden Querrichtung (siehe 5).
Vorzugsweise ist die Längserstreckung L des Werkstücks 106 mindestens fünfmal so groß wie die maximale Quererstreckung B.
Insbesondere eignet sich die Beschichtungsanlage 100 zur Beschichtung von Werkstücken, welche eine Länge von mindestens 10 m, vorzugsweise von mindestens 30 m, beispielsweise von ungefähr 50 m, aufweisen.
Ein geeignetes Werkstück 106 kann beispielsweise als das Rotorblatt eines Windkraftwerks ausgebildet sein.
Mit der vorstehend beschriebenen Beschichtungsanlage 100 wird ein Verfahren zum Versehen eines Werkstücks mit einer Beschichtung wie folgt durchgeführt:
Das zu beschichtende Werkstück 106 wird derart an der Werkstückhalterung 240 des Werkstücktransportwagens 232 festgelegt, dass die Längsrichtung 196 des Werkstücks 106, d. h. die Richtung der größten Längserstreckung des Werkstücks 106, im Wesentlichen mit der Längsrichtung 238 des Werkstücktransportwagens 232 und mit der Längsförderrichtung 108 der Beschichtungsanlage 100 übereinstimmt.
Dann wird der Werkstücktransportwagen 232 mit dem daran gehaltenen Werkstück 106, der sich mit den Längslaufrädern 242 auf den Längsförderschienen 112 der Längsförderspur 110 abstützt, von dem Bereich der ersten Schienenkreuzung 126 aus in Bewegung gesetzt, so dass er in die Vorbehandlungszone 140 der Prozesskabine 102 eintritt und nacheinander alle weiteren Zonen der Prozesskabine 102 durchläuft.
Dabei beträgt die Fördergeschwindigkeit des Werkstücktransportwagens 232 vorzugsweise 1 m/min oder weniger, solange das Werkstück 106 innerhalb der Prozesskabine 102 behandelt wird.
Während der Behandlung des Werkstücks 106 beträgt die Fördergeschwindigkeit vorzugsweise ungefähr 0,8 m/min.
Sobald das Werkstück 106 die Prozesskabine 102 vollständig verlassen hat, kann die Fördergeschwindigkeit, insbesondere längs der Rückförderspur 114, auf eine Fördergeschwindigkeit von mehr als 1 m/min erhöht werden, beispielsweise auf ungefähr 12 m/min.
Der Werkstücktransportwagen 232 kann mit variabler Geschwindigkeit durch die Prozesskabine 102 bewegt, insbesondere auch vorübergehend stillgesetzt und wieder angefahren, werden. Vorzugsweise bewegt sich der Werkstücktransportwagen 232 jedoch kontinuierlich, vorzugsweise mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit, durch die Prozesskabine 102.
Während das Werkstück 106 auf diese Weise die aufeinanderfolgenden Zonen der Prozesskabine 102 durchläuft, wird jeder Abschnitt der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 nacheinander in diesen Zonen in der jeweils vorgesehenen Weise behandelt.
Der jeweils gerade in der Vorbehandlungszone 140 befindliche Teil der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 wird mittels der verfahrbaren Vorbehandlungseinheiten 158 aktiviert, während sich dieser Teil des Werkstücks 106 durch die Vorbehandlungszone 140 bewegt.
Der jeweils in der Beschichtungszone 146 befindliche Teil der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 wird mittels der verfahrbaren Beschichtungseinheiten 182 mit dem Beschichtungsmaterial versehen, während sich der betreffende Teil des Werkstücks 106 durch die Beschichtungszone 146 bewegt.
Von dem jeweils in der Abdunstzone 150 befindlichen Teil der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 dunsten flüchtige Bestandteile des Beschichtungsmaterials ab, während sich der betreffende Teil des Werkstücks 106 durch die Abdunstzone 150 bewegt.
Der jeweils in der Trocknungszone 152 befindliche Teil der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 wird mittels der Bestrahlungseinheiten 188 getrocknet und/oder ausgehärtet, während der betreffende Teil des Werkstücks 106 sich durch die Trocknungszone 152 bewegt.
Wie am besten aus 4 zu ersehen ist, ist die Längserstreckung L des Werkstücks 106 deutlich größer als die Längserstreckung der Vorbehandlungszone 140, der Beschichtungszone 146, der Abdunstzone 150 und der Trocknungszone 152.
Insbesondere ist die Längserstreckung des Werkstücks 106 so groß, dass verschiedene Teile der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 zumindest zeitweise gleichzeitig in unterschiedlichen Zonen der Prozesskabine 102 unterschiedlich behandelt werden.
So befindet sich das vordere Ende des Werkstücks 106 (beispielsweise die Rotorblattwurzel des Rotorblattes eines Windkraftwerks) bereits in der Abdunstzone 150, während ein mittlerer Abschnitt des Werkstücks 106 gleichzeitig in der Beschichtungszone 146 beschichtet wird und das hintere Ende des Werkstücks 106 (beispielsweise die Rotorblattspitze) gleichzeitig in der Vorbehandlungszone 140 aktiviert wird.
Durch diese Gleichzeitigkeit der an dem Werkstück 106 ablaufenden Prozesse wird die gesamte Bearbeitungszeit des Werkstücks 106 in der Prozesskabine 102, d. h. die Durchlaufzeit des Werkstücks 106 durch die Prozesskabine 102, deutlich verringert.
Aufgrund des verwendeten Durchlaufprinzips können die einzelnen Bearbeitungszonen der Prozesskabine 102 deutlich kürzer sein als das zu bearbeitende Werkstück 106.
So können bei einer beispielhaften Längserstreckung L des Werkstücks 106 von ungefähr 50 m die Vorbehandlungszone 140 eine Längserstreckung in der Längsförderrichtung 108 von ungefähr 6 m, die erste Back-up-Zone 142 eine Längserstreckung von ungefähr 3 m, die Schleusenzone 144 eine Längserstreckung von ungefähr 3 m, die Beschichtungszone 146 eine Längserstreckung von ungefähr 6 m, die zweite Back-up-Zone 148 eine Längserstreckung von ungefähr 3 m, die Abdunstzone 150 eine Längserstreckung von ungefähr 24 m und die Trocknungszone 152 eine Längserstreckung von ungefähr 10 m aufweisen.
Durch die kleinere Kabinengröße der einzelnen Zonen und die sektionale Luftzufuhr sowie den Umluftbetrieb in den meisten Zonen der Prozesskabine 102 wird eine deutliche Energieersparnis erzielt.
Die Beschichtungsanlage 100 muss nicht in Abhängigkeit von der Werkstückgröße dimensioniert werden, sondern kann in Abhängigkeit von dem gewünschten Durchsatz ausgelegt werden.
Wenn das Werkstück 106 die Prozesskabine 102 vollständig durchlaufen hat, das hintere Ende des Werkstücks 106 die Trocknungszone 152 verlassen hat und der Werkstücktransportwagen 232 die erste Schienenkreuzung 126 erreicht hat, wird der Werkstücktransportwagen 232 durch Absenken der Querlaufräder 250 von Längstransport auf Quertransport umgestellt.
Anschließend werden die Querlaufräder 250 des Werkstücktransportwagens 232 angetrieben, um den Werkstücktransportwagen 232 in der ersten Querförderrichtung 122 von der Längsförderspur 110 zu der Rückförderspur 114 zu bewegen.
Nach Erreichen der zweiten Schienenkreuzung 128 wird der Werkstücktransportwagen 232 durch Anheben der Querlaufräder 250 von Quertransport auf Längstransport umgestellt, und der Werkstücktransportwagen 232 wird durch Antreiben der Längslaufräder 242 in der Rückförderrichtung 116 längs der Rückförderspur 114 bis zu der dritten Schienenkreuzung 136 zurückbewegt.
Nach Erreichen der dritten Schienenkreuzung 136 wird der Werkstücktransportwagen 232 durch Absenken der Querlaufräder 250 von Längstransport auf Quertransport umgestellt, und der Werkstücktransportwagen 232 wird durch Antreiben der Querlaufräder 250 längs der zweiten Querförderspur 130 in der zweiten Querförderrichtung 132 von der Rückförderspur 114 zu der Längsförderspur 110 bewegt.
Nach Erreichen der vierten Schienenkreuzung 138 wird der Werkstücktransportwagen 232 durch Anheben der Querlaufräder 250 wieder von Quertransport auf Längstransport umgestellt, und der Werkstücktransportwagen 232 mit dem daran gehaltenen Werkstück 106 wird durch Antreiben der Längslaufräder 242 ein weiteres Mal durch die Prozesskabine 102 bewegt, um einen zweiten Beschichtungsvorgang an dem Werkstück 106 durchzuführen.
Nach dem zweiten Durchlaufen der Prozesskabine 102 kann das Werkstück 106 von dem Werkstücktransportwagen 232 abgenommen werden, beispielsweise wenn der Werkstücktransportwagen 232 die erste Schienenkreuzung 126 erreicht hat.
Es ist aber auch möglich, den Werkstücktransportwagen 232 mit dem daran gehaltenen Werkstück 106 in der vorstehend beschriebenen Weise bis zu dem Ausgangspunkt an der vierten Schienenkreuzung 138 zurückzubewegen und das Werkstück 106 erst dann von dem Werkstücktransportwagen 232 abzunehmen.
Ferner ist es auch möglich, das Werkstück 106 gleich nach dem ersten Durchlaufen der Prozesskabine 102 von dem Werkstücktransportwagen 232 abzunehmen, wenn nämlich nur eine einlagige Beschichtung ohne Zwischentrocknung an dem Werkstück 106 appliziert werden soll.
Eine in 9 dargestellte zweite Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen und in den 1 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform dadurch, dass die Prozesskabine 102 bei dieser zweiten Ausführungsform vor der Trocknungszone 152 nur eine einzige Arbeitszone 264 aufweist, deren Längserstreckung in der Längsförderrichtung 108 mindestens der Längserstreckung L des Werkstücks 106 entspricht, so dass das Werkstück 106 vollständig in die Arbeitszone 264 eingefahren werden kann.
Die Arbeitszone 264 dient zum Vorbehandeln und zum Beschichten des Werkstücks 106 sowie zum Durchführen des Abdunstvorgangs nach dem Beschichten.
Hierzu wird das auf dem Werkstücktransportwagen 232 angeordnete Werkstück 106 in der Längsförderrichtung 108 in die Arbeitszone 264 eingefahren, bis das Werkstück 106 vollständig in der Arbeitszone 264 aufgenommen ist, und dann angehalten.
Der grundsätzliche Aufbau der Arbeitszone 264 entspricht dem Aufbau der Beschichtungszone 146 der Prozesskabine 102 der ersten Ausführungsform der Beschichtungsanlage 100.
Zusätzlich zu den Beschichtungseinheiten 182, die an in der Längsförderrichtung 108 verlaufenden Verfahrschienen 156 verfahrbar sind, umfasst die Arbeitszone 264 aber auch Vorbehandlungseinheiten 158, die an denselben Verfahrschienen 156 oder an anderen, ebenfalls parallel zur Längsförderrichtung 108 verlaufenden Verfahrschienen verfahrbar sind.
Nach dem Eintreffen des Werkstücks 106 in der Arbeitszone 264 werden die Vorbehandlungseinheiten 158 über die gesamte Länge des Werkstücks 106 hinweg verfahren, um eine Aktivierungs-Vorbehandlung der gesamten Oberfläche 172 des Werkstücks 106 durchzuführen. Die Beschichtungseinheiten 182 folgen den Vorbehandlungseinheiten 158 in kurzem Abstand und führen so sukzessive eine vollständige Beschichtung der zuvor aktivierten Bereiche der Oberfläche 172 des Werkstücks 106 durch.
Wenn sowohl die Vorbehandlungseinheiten 158 als auch die Beschichtungseinheiten 182 sich über die gesamte Länge des Werkstücks 106 hinweg bewegt haben (in der 9 beispielsweise von rechts nach links), sind die Vorbehandlung und die Beschichtung des Werkstücks 106 abgeschlossen, und der Werkstücktransportwagen 232 wird in der Längsförderrichtung 108 in Bewegung gesetzt, um das vollständig beschichtete Werkstück 106, vorzugsweise kontinuierlich, durch die Trocknungszone 152 zu bewegen, welche deutlich kürzer ist als die Längserstreckung L des Werkstücks 106.
Die Trocknungszone 152 bildet somit eine Trocknungsvorrichtung 189, relativ zu welcher das Werkstück 106 bewegt wird, nachdem das Beschichten des Werkstücks 106 abgeschlossen ist und während das Werkstück 106 getrocknet wird.
Von dem Teil des Werkstücks 106, welcher die Trocknungszone 152 noch nicht erreicht hat, dunsten flüchtige Bestandteile des Beschichtungsmaterials innerhalb der Arbeitszone 264 ab.
Wenn das gesamte Werkstück 106 die Trocknungszone 152 durchlaufen hat und die gesamte Beschichtung des Werkstücks 106 in der Trocknungszone 152 durch Bestrahlung mittels der Bestrahlungseinheiten 188 getrocknet und/oder gehärtet worden ist, ist der erste Beschichtungsvorgang an dem Werkstück 106 abgeschlossen, und das Werkstück kann in der vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschriebenen Weise an den Eingang der Prozesskabine 102 zurückbewegt werden, um einen zweiten Beschichtungsvorgang durchzuführen.
Diese zweite Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 bietet den Vorteil, dass das Werkstück 106 während des Beschichtens nicht bewegt wird, was einen besonders gleichmäßigen Auftrag der Beschichtung ermöglicht.
Kennzeichnend für diese Ausführungsform ist es, im Unterschied zu der ersten Ausführungsform, dass eine lange Arbeitszone 264 verwendet wird, welche das gesamte Werkstück 106 aufnehmen kann.
Ferner werden sehr lange Verfahrschienen 156 für die verfahrbaren Vorbehandlungseinheiten 158 und für die verfahrbaren Beschichtungseinheiten 182 verwendet, damit diese Einheiten die gesamte. Oberfläche 172 des Werkstücks 106 überstreichen können.
Fall Backup-Zonen fehlen, ist ein manueller Notbetrieb bei dieser Ausführungsform nur eingeschränkt möglich.
Die Vorbehandlung und die Beschichtung finden bevorzugt gleichzeitig in derselben Kabine statt, wobei die Zuluft für den Vorbehandlungsvorgang und für den Beschichtungsvorgang identisch konditioniert wird.
Die Verwendung einer Trockenabscheidungsvorrichtung mit precoatierten Filterelementen ist bei einer Länge der für den Beschichtungsvorgang verwendeten Arbeitszone 264 von weniger als 10 m vorgesehen.
Die Fördergeschwindigkeit, mit welcher das Werkstück 106 durch die Trocknungszone 152 gefördert wird, liegt vorzugsweise bei mindestens 1 m/min, beispielsweise bei ungefähr 1,6 m/min.
Im Übrigen stimmt die in 9 dargestellte zweite Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 bis 8 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 10 dargestellte dritte Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 unterscheidet sich von der in 9 dargestellten zweiten Ausführungsform dadurch, dass in der Prozesskabine 102 bei dieser dritten Ausführungsform in der Arbeitszone 264 ein parallel zur Längsförderrichtung 112 verfahrbares Trocknerportal 266 angeordnet ist, an welchem die Bestrahlungsvorrichtungen 192 zur Bestrahlung der beschichteten Oberfläche 172 des Werkstücks 106 gehalten sind. Auf eine sich an die Arbeitszone 264 anschließende Trocknungszone 152 kann somit in bevorzugter Weise verzichtet werden.
Das Trocknerportal 266 kann an denselben Verfahrschienen 156 wie die Vorbehandlungseinheiten 158 und die Beschichtungseinheiten 182 verfahrbar sein, oder es können separate Verfahrschienen für das Trocknerportal 266 vorgesehen sein, welche sich parallel zur Längsförderrichtung 108 erstrecken.
Die Arbeitszone 264 ist bei dieser Ausführungsform deutlich länger als das Werkstück 106 ausgebildet, da zwischen dem vorderen Ende des Werkstücks 106 und der hinteren Stirnwand der Arbeitszone 264 noch genügend Platz zur Verfügung stehen muss, um das Trocknerportal 266 zu parken.
Bei dieser Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 wird das Werkstück 106 auf dem Werkstücktransportwagen 232 in der Längsförderrichtung 108 vollständig in die Arbeitszone 264 eingefahren und dort angehalten.
Anschließend wird das Werkstück 106 vollständig von den parallel zur Längsförderrichtung 108 verfahrenden Vorbehandlungseinheiten 158 vorbehandelt und von den parallel zur Längsförderrichtung 108 verfahrenden Beschichtungseinheiten 182 beschichtet.
Nach Beendigung des Beschichtungsvorgangs wird das Trocknerportal 266 parallel zur Längsförderrichtung 108 über die gesamte Länge des Werkstücks 106 hinweg verfahren, wobei die an dem Trocknerportal 266 angeordneten Bestrahlungsvorrichtungen 192 das beschichtete Werkstück 106 bestrahlen und dadurch die Beschichtung trocknen und/oder aushärten.
Das Trocknerportal 266 bildet somit eine Trocknungsvorrichtung 189, die relativ zu dem Werkstück 106 bewegt wird, während das Werkstück 106 getrocknet wird.
Das Werkstück 106 kann während des gesamten Vorgangs, von der Vorbehandlung bis zum Abschluss der Trocknung, unbeweglich in der Arbeitszone 264 gehalten werden oder mit besonders geringer Geschwindigkeit von weniger als 0,1 m/min verfahren werden.
Nach Abschluss des Trocknungsvorgangs kann in der Arbeitszone 264, bei weiterhin unbewegtem Werkstück 106, ein zweiter Beschichtungsvorgang mit anschließender Trocknung durch Verfahren des Trocknerportals 266 durchgeführt werden.
Nach Abschluss des zweiten Beschichtungsvorgangs einschließlich der zweiten Trocknung wird das Werkstück 106 auf dem Werkstücktransportwagen 232 in der Rückförderrichtung 116 aus der Arbeitszone 264 und damit aus der Prozesskabine 102 herausbewegt und kann von dem Werkstücktransportwagen 232 abgenommen werden.
Da bei dieser Ausführungsform eine zweite Beschichtung des Werkstücks 106 erfolgen kann, ohne dass das Werkstück 106 außerhalb der Prozesskabine 102 zum Eingang der Prozesskabine 102 zurückbewegt werden muss, können bei dieser Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 die Rückförderspur 114 und die Querförderspuren 120 und 130 entfallen.
Ferner muss der Werkstücktransportwagen 232 bei dieser Ausführungsform nur für den Längstransport geeignet sein, so dass auch die höhenverstellbaren Querlaufräder 250 entfallen können.
Bei dieser Ausführungsform kann das Werkstück 106 während beider Beschichtungsvorgänge ortsfest verbleiben und muss nicht zwischen den beiden Beschichtungsaufträgen bewegt werden.
Wie bei der zweiten Ausführungsform wird das Werkstück 106 bei der dritten Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 während des Aufbringens des Beschichtungsmaterials nicht bewegt, was einen besonders gleichmäßigen Auftrag des Beschichtungsmaterials ermöglicht.
Kennzeichnend für diese Ausführungsform ist es, dass eine besonders lange Arbeitszone 264 verwendet wird, in der das Trocknerportal 266 geparkt werden kann.
Außerdem ist kennzeichnend, dass das Trocknerportal 266 durch einen Bereich der Arbeitszone 264 bewegt wird, in welchem ein Beschichtungsauftrag stattgefunden hat.
Für das Verfahren der Vorbehandlungseinheiten 158, der Beschichtungseinheiten 182 und des Trocknerportals 266 werden sehr lange Verfahrschienen 156 verwendet, damit diese Vorrichtungen alle über die gesamte Länge des Werkstücks 106 hinweg verfahrbar sind.
Falls die Vorbehandlung und die Beschichtung des Werkstücks 106 in derselben Zone der Prozesskabine 102 stattfinden, ist eine gemeinsame, identische und/oder einheitliche Konditionierung der Zuluft für den Vorbehandlungsvorgang und für den Beschichtungsvorgang vorgesehen.
Im Übrigen stimmt die in 10 dargestellte dritte Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 9 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
Eine in 11 dargestellte vierte Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 unterscheidet sich von der in 9 dargestellten zweiten Ausführungsform dadurch, dass statt einer kurzen Trocknungszone 152, durch welche das Werkstück 106 kontinuierlich hindurchbewegt wird, eine lange Konvektionstrocknungszone 268 vorgesehen ist, welche das Werkstück 106 vollständig aufnehmen kann.
In dieser Konvektionstrocknungszone 268 wird das Werkstück 106 nicht durch Bestrahlung mittels Bestrahlungsvorrichtungen 192 getrocknet, sondern mittels warmer Luft, welche im Umluftbetrieb durch die Konvektionstrocknungszone 268 hindurchgeführt wird.
Bei dieser Ausführungsform wird das Werkstück 106 auf dem Werkstücktransportwagen 232 zunächst in der Längsförderrichtung 108 vollständig in die Arbeitszone 264 eingefahren und dort angehalten.
Anschließend wird mittels der verfahrbaren Vorbehandlungseinheiten 158 eine Vorbehandlung des gesamten Werkstücks 106 und mittels der verfahrbaren Beschichtungseinheiten 182 eine Beschichtung des gesamten Werkstücks 106 durchgeführt.
Nach vollständig abgeschlossener Beschichtung des Werkstücks 106 wird das Werkstück 106 auf dem Werkstücktransportwagen 232 von der Arbeitszone 264 in die Konvektionstrocknungszone 268 bewegt und dort erneut angehalten.
Die Konvektionstrocknungszone 268 bildet somit eine Trocknungsvorrichtung 189, relativ zu welcher das Werkstück 106 bewegt wird, nachdem das Beschichten des Werkstücks 106 abgeschlossen ist und bevor das Trocknen des Werkstücks 106 beginnt.
Nach der für die Trocknung mittels Warmluft erforderlichen Trocknungszeit wird das Werkstück 106 auf dem Werkstücktransportwagen 232 in der Längsförderrichtung 108 aus der Konvektionstrocknungszone 268 und somit aus der Prozesskabine 102 vollständig herausbewegt und anschließend, in der vorstehend im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 erläuterten Weise, über die erste Querförderspur 120, die Rückförderspur 114 und die zweite Querförderspur 130 bis an den Eingang der Prozesskabine 102 zurückgefördert, worauf das Werkstück 106 für einen weiteren Beschichtungsvorgang wieder in die Arbeitszone 264 eingefahren werden kann.
Nach dem zweiten Beschichtungsvorgang einschließlich eines zweiten Trocknungsvorgangs bei stillstehendem Werkstück 106 in der Konvektionstrocknungszone 268 wird das Werkstück 106 auf dem Werkstücktransportwagen 232 wieder vollständig aus der Prozesskabine 102 herausgefahren und anschließend von dem Werkstücktransportwagen 232 abgenommen.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass das Werkstück 106 während des Auftrags des Beschichtungsmaterials nicht bewegt werden muss, wodurch ein besonders gleichmäßiger Auftrag des Beschichtungsmaterials erzielbar ist.
Für die Trocknung des Werkstücks 106 in der Konvektionstrocknungszone 268 sind warme Umluft und/oder IR-Strahler (Infrarot-Strahler) vorgesehen.
Falls die Beschichtungsanlage 100 gemäß dieser Ausführungsform ausreichenden Platz zur Verfügung hat, können zwei hintereinander angeordnete Zonen, nämlich die Arbeitszone 264 und die Konvektionstrocknungszone 268, jeweils mindestens die volle Länge des Werkstücks 106 aufweisen.
Zum Verfahren der Vorbehandlungseinheiten 158 und der Beschichtungseinheiten 182 über die gesamte Länge des Werkstücks 106 hinweg sind über die gesamte Länge der Anlage Verfahrschienen 156 vorgesehen.
Falls Back-up-Zonen fehlen, ist ein manueller Notbetrieb bei dieser Ausführungsform nur eingeschränkt möglich.
Falls Vorbehandlung und Beschichtung des Werkstücks 106 zeitgleich in derselben Zone der Prozesskabine 102 stattfinden, ist es vorgesehen, die Zuluft für die Vorbehandlung und die Zuluft für die Beschichtung einheitlich zu konditionieren.
Ferner ist eine Verwendung einer Trockenabscheidungsvorrichtung mit precoatierten Filterelementen bei einer Länge der für den Beschichtungsauftrag verwendeten Zone von weniger als 10 m vorgesehen.
Im Übrigen stimmt die in 11 dargestellte vierte Ausführungsform einer Beschichtungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 9 dargestellten zweiten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102007040901 A1 [0166]

Claims

Verfahren zum Versehen eines Werkstücks (106) mit einer Beschichtung, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: – Beschichten des Werkstücks (106); und – Trocknen des Werkstücks (106) mittels einer Trocknungsvorrichtung (189), dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (106) relativ zu der Trocknungsvorrichtung (189) bewegt wird, nachdem das Beschichten des Werkstücks (106) begonnen worden ist und bevor das Trocknen des Werkstücks (106) beendet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (106) während des Beschichtens und während des Trocknens bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (106) bewegt wird, nachdem das Beschichten des Werkstücks (106) abgeschlossen ist und während das Werkstück (106) getrocknet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungsvorrichtung (189) bewegt wird, während das Werkstück (106) getrocknet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (106) relativ zu der Trocknungsvorrichtung (189) bewegt wird, nachdem das Beschichten des Werkstücks (106) abgeschlossen ist und bevor das Trocknen des Werkstücks (106) beginnt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (106) mittels eines spurgeführten Werkstücktransportwagens (232) relativ zu der Trocknungsvorrichtung (189) bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (106) mittels eines selbstfahrenden Werkstücktransportwagens (232) bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstücktransportwagen (232) mittels eines ersten Satzes von Laufrädern (242) in einer ersten Richtung (108) und mittels eines zweiten Satzes von Laufrädern (250) in einer zweiten Richtung (122), welche quer zu der ersten Richtung verläuft, bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstücktransportwagen (232) an mindestens einer Schiene (112) geführt ist, welche eine gekrümmte Lauffläche (246) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (106) vor dem Beschichten mittels einer Vakuumsaugstrahlvorrichtung (168) vorbehandelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichten des Werkstücks (106) in einer Beschichtungszone (146) erfolgt, in welcher ein Luftstrom überschüssiges Beschichtungsmaterial aufnimmt, wobei das überflüssige Beschichtungsmaterial mittels einer Trockenabscheidungsvorrichtung aus dem Luftstrom abgetrennt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Werkstück (106) erzeugte Beschichtung zumindest teilweise mittels einer Bestrahlungseinheit (188) getrocknet und/oder ausgehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestrahlungseinheit (188) mindestens eine Bestrahlungsvorrichtung (192) umfasst, die relativ zu der beschichteten Oberfläche (172) des Werkstücks (106) verfahrbar ist, so dass deren Abstand von der beschichteten Oberfläche (172) des Werkstücks (106) variabel einstellbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen des Werkstücks (106) in einer Trocknungszone (152) erfolgt, deren Längsausdehnung in der Richtung, in welcher das Werkstück (106) relativ zu der Trocknungsvorrichtung (189) bewegt wird, kleiner ist als die Längsausdehnung (L) des Werkstücks (106) in dieser Richtung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichten des Werkstücks (106) in einer Beschichtungszone (146) erfolgt, deren Längsausdehnung in der Richtung, in welcher das Werkstück (106) relativ zu der Trocknungsvorrichtung (189) bewegt wird, kleiner ist als die Längsausdehnung (L) des Werkstücks (106) in dieser Richtung.
Beschichtungsanlage zum Versehen eines Werkstücks (106) mit einer Beschichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend mindestens eine Beschichtungseinheit (182), mittels welcher das Werkstück (106) mit einer Beschichtung versehbar ist, und mindestens eine Trocknungsvorrichtung (189), mittels welcher die Beschichtung an dem Werkstück (106) trockenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsanlage (100) mindestens eine Bewegungsvorrichtung (232; 266) umfasst, mittels welcher eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück (106) und der Trocknungsvorrichtung (189) erzeugbar ist, nachdem das Beschichten des Werkstücks (106) begonnen worden ist und bevor das Trocknen des Werkstücks (106) beendet ist.