DE19630290A1 - Anlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugkarosserien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, insbesondere zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, mit mindestens einer Beschichtungsstation und mit einer Förderstrecke für die Gegenstände, in deren Bereich eine Einrichtung zur Vermeidung der Verschmutzung der Gegenstände vorhanden ist.

Das Verschmutzen zu lackierender Objekte während des Durchlaufs vom Rohteil bis zum Abschluß des evtl. mehrstufigen Lackiervorganges ist nach wie vor die Hauptursache für kostenintensive Lacknacharbeiten. Im Hand­ werkerbereich werden Werkstücke direkt von Hand oder auch mittels Gestellen bzw. Handwagen durch die Produktionsstätten zur jeweiligen Lackierkabine bewegt. In größeren industriellen Anlagen, beispielsweise beim Lackieren von Fahrzeugkarosserien, geschieht dies meist mit Hilfe von Fördersystemen, die das Werkstück teilweise über sehr lange Strecken und Zeiten den Umgebungseinflüssen aussetzen. Dabei lagern sich Staubpartikel, Fasern, z. B. von Kleidung, Schleifstaub oder gasförmige Medien auf den Oberflächen ab, die über elektrostatische Aufladung sehr fest dort haften und teilweise selbst durch Wischen, Saugen oder Abblasen nicht wieder entfernt werden können.

Die Folge sind beim nachfolgenden Lackauftrag Schmutz- und Faserein­ schlüsse bzw. Benetzungsstörungen, die insbesondere bei hochwertigen und hochpreisigen Produkten wie Kraftfahrzeuge zu nicht akzeptablen Lackierergebnissen führen. Derartige fehlerhafte Stücke werden entweder verschrottet oder durch Polieren oder Nachlackieren ausgebessert. Durch Abschleifen vor dem erneuten Lackiervorgang zwecks Verbesserung von Haftung oder Lackstruktur entsteht eine zusätzliche Schmutzquelle in Gestalt des bereits erwähnten Schleifstaubes.

Aus den genannten Gründen ist es daher notwendig, Vorkehrungen zur Vermeidung der Verschmutzung der Objekte vor dem Lackieren bzw. zwischen den einzelnen Lackierstufen zu treffen. Die gängigste Methode hierzu ist die Einhausung von Förderstrecken durch teilweise belüftete Tunnel aus unterschiedlichen Materialien. Hierbei sind in der Regel Lücken im Fördersystem durch beispielsweise Hebevorrichtungen, Stapelstrecken oder Hochregallager (zur Farbblockbildung) nicht vermeidbar. Ganze Gebäudeteile als staubfreien Reinraum auszuführen, entsprechend den eigentlichen Lackierkabinen, ist aufgrund des extremen technischen und energetischen Aufwandes nicht sinnvoll.

Fig. 1 zeigt in einer schematisierten Darstellung beispielhaft eine im Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien. Die einzelnen Schritte der Oberflächenbehandlung sind unmittelbar aus der Figur ersichtlich. Die Förderstrecken (Balken) bilden das mit der Erfindung zu lösende Problem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maßnahme zur Gestaltung der gattungsgemäßen Anlage zur Oberflächenbehandlung vorzuschlagen, mit deren Hilfe die geschilderten Verschmutzungsprobleme mit vertretbarem Aufwand nachhaltig und besonders effektiv beseitigt werden können.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruches 1. Die Erfindung beruht also im wesentlichen auf einer (hermetischen) Kapselung jedes einzelnen zu lackierenden Gegenstandes vom Rohteil bis unmittelbar vor dem Lackauftrag bzw. zwischen den einzel­ nen Lackaufträgen. Dabei ist denkbar, nur ausgewählte, bezüglich Ver­ schmutzung besonders gefährdete Förderstrecken entsprechend auszubil­ den oder aber auch, eine hermetische Kapselung jedes einzelnen Gegen­ standes entlang jeder Förderstrecke, Stapelstrecke oder innerhalb eines Hochregallagers vorzusehen.

Objektbezogene Abdeckungen als solcher sind im Stand der Technik bereits bekannt. So beschreibt das europäische Patent 083 434 B1 ein Verfahren und eine Anordnung zum Abdecken von beispielsweise Automobilkarosse­ rien durch eine Schutzplane z. B. während des Ausführens von Lackier- und Schleifarbeiten. Nicht erwähnt ist, daß die auch während der Fahrzeugfer­ tigung und dort gezielt entlang von Förderstrecken geschehen kann.

Das deutsche Patent DE 38 22 480 C1 erwähnt die Verwendung einer Schutzhülle für einen der Fahrzeugkarosserie zugeordneten Datenträger während der Fahrzeugfertigung, insbesondere während des Lackierens. Ebenfalls bekannt ist es, bereits fertig hergestellte Fahrzeug für den Weitertransport bis zum Kunden zu konservieren, beispielsweise mittels Wachs (europäische Patentanmeldung 545 467 A1).

Besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die nachfolgende Beschreibung mit zugehöriger Zeichnung erläutert ein Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 in schematisierter Darstellung einen im Stand der Technik geläufigen Lackierprozeß bei Kraftfahrzeugkarosserien und

Fig. 2 die Kapselung einer Fahrzeugkarosserie entlang einer Förderstrecke.

In Fig. 2 ist beispielhaft ein Bereich des gesamten Lackierprozesses her­ ausgegriffen. Die betreffende Förderstrecke 1 ist zur genauen Lokalisierung in Fig. 1 nochmal eigens mit dem entsprechenden Bezugszeichen hervorge­ hoben. Sie ist unmittelbar einem Grundierungs-Trockenofen 2 nachgeord­ net.

Wenn die Fahrzeugkarosserien 3 in die Lackieranlage kommen, ist die Oberfläche mit einem hauchdünnen Ölfilm und Resten von Ziehfett bedeckt, das vor dem Pressen auf die Bleche gesprüht wird. Deshalb müssen die Karosserien 3 zunächst entfettet werden. Dies geschieht in einer Spritz- und Volltauchzone.

In einer Phosphartierzone erhält die saubere Karosserie 3 zunächst eine Zinkphosphatauflage. Sie dient als Korrosionsschutz und Haftvermittler für eine nachfolgende Grundierschicht.

Die Zinkphosphatschicht wird in einer Passivierzone mit einer Lösung nachgespült und verdichtet, um eine feinere Kristallstruktur und damit eine höhere Belastbarkeit der Lackoberfläche bei Verformungen zu erreichen.

Die sich anschließende Grundierung einer jeden Karosserie 3 erfolgt im Tauchverfahren. Zwischen Karosserie 3 und Tauchbecken liegt eine elektrische Spannung an (z. B. 380 V Gleichspannung/600 A). Dadurch werden die Lackpartikel (Pluspol) vom Blech (Minuspol) angezogen und bleiben gleichmäßig auch an unzugänglichen Stellen und in Hohlräumen haften. Diese Grundierung wird anschließend bei ca. 180° im Trockenofen 2 eingebrannt.

Insbesondere nach der nun erfolgten erstmaligen elektrostatischen Aufla­ dung besteht eine erhöhte Anfälligkeit der Karosserie 3 für die Ablagerung von Staubpartikeln, Fasern oder gasförmigen Medien, die auch nicht so ohne weiteres wieder zu entfernen sind.

Ab hier empfiehlt sich also eine hermetische Kapselung einer jeder Karosserie 3 entlang nachfolgender Förderstrecken in besonderem Maße. Die dahingehende Vorgehensweise ist in Fig. 2 veranschaulicht.

Dabei wird direkt im Auslauf des Trockenofens 2 die Karosserie 3 mittels auf Schienen 5 geführter Hebevorrichtung 6 von einem ofenseitigen Fördermittel 4 abgehoben und auf eine rechteckförmige Bodenplatte 7 aufgesetzt, die Teil einer erfindungsgemäßen Schutzabdeckung 8 ist. Das trockenofenseitige Fördermittel 4 (beispielsweise ein Skid) wird nach einem Quertransport (Pfeil 10) über eine Rückführstrecke 12 wieder zum Aufsetzpunkt am Prozeßanfang gebracht. Die Bodenplatte 7 sitzt auf der Förderstrecke 1 auf und transportiert so die Karosserie 3 zur nächsten Oberflächenbehandlungsstation. Nachdem die Karosserie 3 auf der Bodenplatte 7 positioniert ist, wird als weiterer Bestandteil der Schutzabdeckung 8 eine der Karosserieform entsprechend geformte und dimensionierte Haube 13 mittels Hubmechanismus (Öse 14, Haken 15) auf die Bodenplatte 7 abgesenkt, so daß danach die Karosserie 3 vollständig eingeschlossen ist.

Am hier nicht dargestellten Ende der Förderstrecke 1, also z. B. am Beginn einer weiteren Behandlungsstation, wird die Karosserie 3 wieder freigegeben, wonach die Schutzabdeckung 8 über eine Rückführstrecke 16 und einen Quertransport 17 in die Ausgangsposition verbracht wird. Zum Einsetzen einer neuen, aus dem Trockenofen 2 kommenden Karosserie 3, erfolgt dann wiederum ein kurzzeitiges Anheben der Haube 13.

Der umlaufende Verbindungsbereich 18 zwischen Haube 13 und Boden­ platte 7 sollte soweit als möglich dicht ausgeführt sein. Dies kann z. B. durch Abschrägung oder spezielle Flanschgeometrien erfolgen. Beim Anheben der Haube 13 entsteht eine gewisse Sogwirkung, die zu einem Eindringen von staubhaltiger Luft führen kann. Außerdem tritt durch Einsetzen der relativ warmen Karosserie 3 (Trockenofentemperatur ca. 180°) eine Erwärmung der in der Schutzabdeckung 8 eingeschossenen Luft ein. Das nachfolgende Erkalten führt zu einem Unterdruck, der das Anheben der Haube 13 erschweren kann. Zur Vermeidung dieser Nachteile sind in der Bodenplatte 7 Entlüftungsöffnungen 19 vorgesehen, in die vorzugsweise Luftfilter einge­ setzt werden.

Zur Aufnahme der Karosserie 3 können auf der Bodenplatte 7 spezielle Aufnahmeelemente montiert oder auch rutschhemmende Beläge angebracht werden. Die Haube 13 selbst kann ebenfalls einsatzspezifisch aus unter­ schiedlichen Materialien bestehen und entweder als formstabile Kuppel oder als zusammenlegbare (ggf. faltbare) Haube ausgeführt sein. Je nach kon­ struktiver Ausgestaltung und Wirkungsweise des Hebemechanismus können auf der Oberseite der Haube 13 anstatt der bereits erwähnten Öse 14 auch Bayonettkupplungen, elektromagnetisch wirkende Kopplungselemente oder dergleichen angebracht sein.

Größe und konstruktive Ausbildung der Schutzabdeckung 8 richtet sich selbstverständlich nach dem Einsatzfall bzw. nach dem zu lackierenden Ge­ genstand. Bei kleinen Einheiten ist evtl. ein rein manuelles Handling der Schutzabdeckung denkbar. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist damit bei allen Lackier- und Beschichtungsvorgängen zum Schutz der Werkstücke gegen Verschmutzung z. B. in der Fahrzeug-, Landwirtschafts-, Möbel-, all­ gemeinen Maschinenbauindustrie usw. einsetzbar.

Claims (8)

1. Anlage zur Oberflächenbehandlung von Gegenständen, insbesondere zum Lackieren von Fahrzeugkarosserien, mit mindestens einer Beschichtungsstation und mit einer Förderstrecke für die Gegenstände, in deren Bereich eine Einrichtung zur Vermeidung der Verschmutzung der Gegenstände vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ge­ genstand (3) eine separate, haubenähnliche Schutzabdeckung (8) zuge­ ordnet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzab­ deckung (8) im Bereich der Förderstrecke (1) in einem geschlossenen Kreislauf (Förderstrecke 1, Rückführstrecke 16, Quertransport 17) be­ wegbar ist.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzab­ deckung (8) als auf der Förderstrecke (1) aufsitzende Bodenplatte (7) ausgebildet ist, die eine der Gestalt des zu schützenden Gegenstandes (Karosserie 3) entsprechend geformte und dimensionierte Haube (13) trägt.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (7) Entlüftungsöffnungen (19) mit eingesetzten Filtereinheiten aufweist.

5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (13) als formstabile Kuppel ausgebildet ist.

6. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (13) als zusammenlegbare (ggf. faltbare) Einheit ausgebildet ist.

7. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haube (13) ein Hubmechanismus (Öse 14, Haken 15) zugeordnet ist.

8. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förder­ strecke (1) eine Hebevorrichtung (6) aufweist, über die der Gegenstand (Karosserie 3) von einer davorliegenden Oberflächenbehandlungsstation (2) übernommen und der Bodenplatte (7) zugeführt wird.