УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОКУНАНИЕМ ПРЕДМЕТОВ
PLANT FOR OBJECTS PROCESSING BY DIPPING

Изобретение относится к установке для обработки окунанием (погружением) предметов, прежде всего автомобильных кузовов, содержащей:
а) по меньшей мере одну погружную ванну, заполняемую технологической жидкостью до определенного уровня,
б) транспортную систему, способную перемещать предметы к погружной ванне и от нее,
в) по меньшей мере одну неподвижную поворотную станцию, предусмотренную на погружной ванне и имеющую поворотную платформу, на которой соответственно является закрепляемым по меньшей мере один предмет и которая выполнена с возможностью поворота из первого положения, в котором предмет находится над уровнем технологической жидкости, во второе положение, в котором предмет находится под уровнем технологической жидкости, и/или в противоположном направлении между этими обоими положениями,
причем
г) каждый предмет является закрепляемым посредством крепежного устройства на транспортном каркасе, имеющем скелет, взаимодействующем с транспортной системой и выполненном с возможностью закрепления на поворотной платформе поворотной станции.
Установки подобного типа описаны, например, в DE 4304145 С1 или ЕР 0749395 В1. Используемые там транспортные каркасы являются по существу жесткими структурами, в которых установленный на них автомобильный кузов не может быть перемещен относительно скелета. Платформы поворотных станций, на которые устанавливаются транспортные каркасы с автомобильными кузовами, посредством относительно длинных поводков соединены с осью вращения соответствующей поворотной станции. Это необходимо, чтобы автомобильные кузова при вращении на 180° действительно погрузить ниже уровня зеркала технологической жидкости в погружной ванне, так как сама ось вращения должна находиться вне технологической жидкости. Таким образом, создается относительно большая высота, на которой автомобильный кузов находится внутри поворотной станции, что отражается в соответствующем уровне по высоте подводящей и отводящей транспортных систем. Однако подобная высота нежелательна, прежде всего, в установленных до и после частях установки, через которые автомобильные кузова должны быть проведены на тех же самых транспортных каркасах.
В основу изобретения была положена задача создания такой конструкции установки для обработки окунанием предметов, при которой положение по высоте непогруженного предмета на поворотной станции было бы максимально низким.
Согласно изобретению поставленная задача решена за счет того, что
д) крепежное устройство для крепления предмета на транспортном каркасе выполнено так, что расстояние от предмета до скелета транспортного каркаса при вращении на поворотной платформе поворотной станции изменяется таким образом, что закрепленный на крепежном устройстве предмет в первом, непогруженном положении имеет меньшее расстояние до поворотной платформы, чем во втором, погруженном положении.
Согласно изобретению производится отказ от концепции стандартных транспортных каркасов - закреплять автомобильный кузов полностью жестко и неподвижно на скелете транспортного каркаса. Вместо этого предмету предоставляется свобода строго определенным образом перемещаться относительно скелета транспортного каркаса под воздействием силы тяжести, при необходимости также и под воздействием активного привода, при вращательном перемещении в поворотной станции. Сила тяжести или же приводное устройство обеспечивает, что предмет в непогруженном положении, в котором он находится над осью вращения, максимально близко приближен к скелету транспортного каркаса. При вращении поворотной платформы данная крепежному устройству степень свободы приобретает значение и допускает, чтобы сила тяжести оттягивала предмет от скелета. После поворота на 180°, в котором предмет некоторым образом лежит "на спине", он имеет максимальное расстояние от скелета и, тем самым, от оси вращения. Таким образом, возможно, несмотря на относительно малое расстояние между поворотной платформой и осью вращения поворотной станции, полностью погрузить подлежащие обработке предметы ниже зеркала технологической жидкости в погружной ванне.
В предпочтительной форме выполнения изобретения крепежное устройство имеет удерживающую структуру для предмета, на которой одним концом шарнирно закреплены по меньшей мере два поворотных рычага, которые их другим концом шарнирно соединены со скелетом транспортного каркаса таким образом, что образуется параллелограммная направляющая для удерживающей структуры относительно скелета. При такой форме выполнения поворотные рычаги в непогруженном состоянии образуют со скелетом транспортного каркаса острый угол, который при вращении поворотной платформы прогрессивно раскрывается и при повороте на 180° достигает значения в 90°.
Альтернативно, удерживающая структура может быть соединена со скелетом посредством ножниц или же телескопического устройства. Ножницы или телескопическое устройство также допускают перемещение удерживающей структуры и, тем самым, предмета относительно скелета под воздействием силы тяжести в определенных положениях поворота поворотной платформы.
Помимо этого, является целесообразным, если транспортные каркасы на их полозьях имеют ролики, которые взаимодействуют с направляющими на поворотной платформе поворотной станции. Таким образом, транспортные каркасы могут без изменений быть применены во всех областях установки, где они перемещаются посредством стандартных транспортных систем. В отличие от этого, на поворотной платформе функционируют их ролики, которые могут перемещаться в направляющих поворотной платформы. Для перемещения подачи и отвода транспортных каркасов на поворотную платформу или же от поворотной платформы могут быть применены простые толкающие устройства.
Наконец, преимущественным является, если крепежное устройство имеет демпфирующее устройство, которое затормаживает выполняющееся под воздействием силы тяжести перемещение предмета относительно скелета транспортного каркаса. Таким образом, скорость, с которой предмет под воздействием силы тяжести движется относительно скелета, ограничивается до желаемой степени.
Далее пример выполнения изобретения разъясняется на основании чертежей. Показано на:
Фиг.1 - перспективно фрагмент установки для катафорезного окрашивания окунанием автомобильных кузовов,
Фиг.2 - вид сбоку на изображенную на фиг.1 установку,
Фиг.3 - в увеличенном масштабе и перспективно поворотная платформа с установленным автомобильным кузовом, как она применяется в установке согласно фиг.1, в первом положении поворота,
Фиг.4 - вид сбоку на фиг.3,
Фиг.5 - перспективно поворотная платформа согласно фиг.3 с автомобильным кузовом, но повернутая на 180°,
Фиг.6 - вид сбоку на фиг.5,
Фиг.7 - сечение изображенной на фиг.1 и фиг.2 установки согласно линии В-В на фиг.2 в увеличенном масштабе,
Фиг.8 - аналогичное фигуре 2 сечение, но по линии С-С на фиг.2,
Фиг.9 - перспективный вид выполненной с возможностью перемещения удерживающей рамы с установленным автомобильным кузовом, как она применяется в изображенной на фиг.1 установке,
Фиг.10 - вид сбоку на удерживающую раму согласно фиг.9 без автомобильного кузова,
Фиг.11 - вид сверху на удерживающую раму,
Фиг.12 - перспективно удерживающая рама без автомобильного кузова,
Фиг.13 - различные фазы вращения при окунании автомобильного кузова в окрасочную ванну.
Показанную фрагментами на фиг.1 и фиг.2 и обозначенную общим ссылочным обозначением 1 установку для катафорезного окрашивания окунанием автомобильных кузовов следует понимать как пример установки для обработки окунанием автомобильных кузовов. Она в качестве основного компонента имеет погружную ванну 2, которая в готовом к эксплуатации состоянии заполнена краской до определенной высоты. Подлежащие окрашиванию автомобильные кузова 3 с помощью изображенной на фиг.1 транспортной системы 4 направляются через установку 1 слева направо. Это прервано двумя неподвижными поворотными станциями 5, 6, благодаря чему имеются входной участок 4a, промежуточный участок 4b и выходной участок 4 с транспортной системы 4 в области погружной ванны 2.
Автомобильные кузова 3 направляются через всю установку на транспортной системе 4 с помощью удерживающих рам 7, так называемых "транспортных каркасов", так как они подробнее показаны на фиг.10-12. Для транспортировки автомобильных кузовов транспортные каркасы, как таковые, известны. Принципиально они отличаются тем, что имеют два закрепленных на скелете параллельных полоза 8, 9, которые в находящихся за пределами описанной здесь установки областях производства автомобилей взаимодействуют с известной транспортной системой, часто с системами роликовых конвейеров. Чтобы описанный здесь транспортный каркас 7 мог быть использован и в этих других областях, он также имеет подобные полозья 8, 9. Эти полозья 8, 9 в показанном примере выполнения соединены друг с другом посредством пяти проходящих перпендикулярно им поперечин 10, которые в предложенном случае образуют скелет 30.
В то время как на известных транспортных каркасах автомобильные кузова закреплены жестко, то есть не могут перемещаться, прежде всего относительно полозьев и скелета, показанный здесь транспортный каркас 7 имеет крепежное устройство 11, которое может перемещаться относительно скелета 30. Данное крепежное устройство 11 включает в себя прямоугольную раму 12, которая образует удерживающую структуру, на которой автомобильные кузова 3 могут быть закреплены известным способом с помощью обычных крепежных средств. Это показано на фиг.9.
Рама 12 по типу параллелограммной направляющей посредством четырех поворотных рычагов 13 соединена со скелетом. Два из этих поворотных рычагов 13 шарнирно закреплены на заднем по направлению перемещения конце рамы 12 и на своих противолежащих концах шарнирно соединены с самой левой на фиг.12 поперечиной 10 скелета 30. Два других поворотных рычага 13 похожим образом шарнирно уложены между передней в направлении перемещения областью рамы 12 и средней поперечиной 10. Общее расположение таково, что рама 12 крепежного устройства при повороте поворотного рычага 13 может перемещаться параллельно самой себе и перпендикулярно скелету 30, причем, естественно, с данным поворотным перемещением связано определенное поступательное перемещение рамы 12.
Следующее отличие примененных здесь транспортных каркасов 7 от известных заключается в том, что на направленных наружу боковых поверхностях салазок 8, 9 на опорах расположены ролики 14.
Принципиально, обе поворотные станции 5, 6 выполнены одинаковым образом, благодаря чему достаточно на основании фиг.3-8 и фиг.13 описать устройство и принцип работы левой на фиг.1 и фиг.2 поворотной станции, которая предназначена для окунания автомобильных кузовов в находящуюся в погружной ванне 2 краску.
Устройство поворотной станции 5 сравнительно простое. Она включает в себя две коротких соосных и проходящих перпендикулярно направлению транспортировки оси 17 вращения (см., прежде всего, фиг.5), которые опираются по обе стороны погружной ванны 2 на опорные кронштейны 18, как это видно на фиг.1 и фиг.2. Опорные кронштейны 18 закреплены на стальной конструкции 19, которая, прежде всего, также удерживает и всю транспортную систему. Каждая ось 17 вращения без возможности проворачивания соединена с ориентированной в направлении перемещения транспортной системы 4 направляющей 20, которая имеет такой профиль. Обе направляющие 20 имеют такое расстояние друг от друга, что они могут вместить в себя салазки 8, 9. При этом ролики 14 на полозьях 8, 9 транспортного каркаса 7 обкатываются по внутренней поверхности направляющих 20. Обе оси 17 вращения могут синхронно приводиться во вращение с помощью двух расположенных на противолежащих сторонах погружной ванны 2 редукторных двигателей 21. Таким образом, обе оси 17 вращения и обе направляющие 20 образуют функциональный узел, который здесь называется "поворотная платформа" 16. Поэтому обе направляющие 20 также могут быть жестко связаны друг с другом. Описанная форма выполнения поворотной платформы 16 имеет преимущество в том, что в центральной области между осями 17 имеется место, которое можно использовать иным образом.
Участки 4a, 4b и 4c транспортной системы 4 выполнены в виде обычных роликово-ленточных конвейеров. Перемещение автомобильных кузовов 5 на поворотные платформы 16 или же от них осуществляется посредством не показанных здесь толкающих механизмов, которые захватывают транспортные каркасы 7 с помощью захватов с цепным приводом.
Направляющие 20 поворотных платформ 16 на своей верхней стороне имеют по одному упору 22. Скелет транспортного каркаса 7 на противолежащих сторонах также имеет упоры 23, которые выступают в сторону наружу за полозья 8, 9 так, что они могут взаимодействовать с упорами 22 направляющих 20 поворотных платформ 16.
Принцип работы описанной выше установки следующий.
Подлежащие окрашиванию автомобильные кузова 3 с помощью входного участка 4a транспортной системы 4 на фиг.1 и фиг.2 подаются, поступая слева. При этом они смонтированы на крепежном устройстве 11, точнее на его раме 12. Параллелограмм, который на виде сбоку образуется рамой 12, поворотными рычагами 13 и скелетом 30 транспортного каркаса 7, плоско сжат, как этого видно на фиг.9 и фиг.10. За счет этого кузова 3 транспортируются на минимально возможной высоте над транспортной системой 4.
Когда автомобильные кузова 3 попадают в область первой поворотной станции 5, описанная выше, но не показанная система толкателей берет на себя дальнейшую транспортировку несущего автомобильный кузов 3 транспортного каркаса 7 и задвигает его на поворотную платформу 16 данной поворотной станции 5. При этом полозья 8, 9 транспортного каркаса 7 вводятся в направляющие 20 поворотной платформы 16, при этом ролики 14 на наружных сторонах полозьев 8, 9 обкатываются по внутренней поверхности направляющих 20. Транспортный каркас 7 с закрепленным на нем автомобильным кузовом 3 надвигается на поворотную платформу 16 до тех пор, пока упоры 23 транспортного каркаса 7 не упрутся в упоры 22 поворотной платформы 16. Затем, при необходимости, транспортный каркас 7 можно подходящим способом заблокировать на поворотной платформе 16. Теперь достигнуто то состояние, которое показано на фиг.3 и фиг.4.
После этого на редукторные двигатели 21 подается напряжение питания, благодаря чему поворотная платформа 16 начинает вращаться, а именно по часовой стрелке. При этом она проходит угол 180°. Как видно по верхнему ряду отдельных фигур на фиг.13, параллелограмм между рамой 12 крепежного устройства 11 и скелетом 30 транспортного каркаса 7 до положения примерно 90° "сложен". Если после этого вращательное перемещение продолжается, то под воздействием силы тяжести параллелограмм начинает раскрываться, как это показано на частичной фигуре в нижней левой части фиг.13 для угла поворота в 135°. Когда будет достигнут полный угол поворота в 180°, то параллелограмм становится прямоугольником, рама 12 крепежного устройства 11 теперь имеет максимальное расстояние до скелета 30 транспортного каркаса 7, которое соответствует длине поворотного рычага 13. Если сравнить частичные фигуры для 0° и 180° (v=0) на фиг.13, то видно, что непогруженный автомобильный кузов 3 (0°) имеет намного меньшее расстояние в вертикальном направлении от поворотной платформы 16, чем в полностью погруженном состоянии (180°).
В погруженном положении (угол поворота 180°) автомобильный кузов 3 при желании может некоторое время оставаться в этом положении. Рано или поздно он и удерживающий его транспортный каркас 7 с помощью похожего толкающего механизма в подвешенном положении сдвигается на промежуточный участок 4b транспортной системы 4. Там он стандартным способом продвигается дальше, причем он перемещается сквозь находящуюся в погружной ванне 2 краску. Из-за вязкости краски параллелограмм между рамой 12 и скелетом 30 транспортного каркаса 7 становится немного под углом, как это видно по частичной фигуре в центре нижнего ряда фиг.13.
Если автомобильный кузов 3 в этом подвешенном положении прошел промежуточный участок 4b транспортной системы, то с помощью толкающего механизма он задвигается на поворотную платформу 16 второй поворотной станции 6. Затем ее поворотная платформа 16 с помощью соответствующего редукторного двигателя 21 приводится во вращение, а именно противоположно вращению первой поворотной станции 5, то есть против часовой стрелки. В принципе также возможно выполнить вращательное перемещение при извлечении автомобильного кузова 3 в том же направлении вращения, что и при окунании.
Как только автомобильный кузов 3 снова достигнет своего непогруженного, по существу горизонтального положения на поворотной платформе 16 второй поворотной станции 6, то он с помощью другого непоказанного толкающего механизма сдвигается на выходной участок 4 с транспортной системы и там обычным образом транспортируется дальше.
Перед или после описанного участка установки 1 для окрашивания окунанием могут быть установлены различные другие обрабатывающие станции, которые в свою очередь имеют заполненные определенными технологическими жидкостями погружные ванны и сквозь которые автомобильные кузова 3 направляются таким же образом, как это было описано выше в отношении катафорезной погружной ванны.