Die vorliegende Erfindung betrifft eine Entlüftungsvorrichtung und ein Entlüftungsverfahren zum Entlüften einer durch ein untergetauchtes Werkstück gefangenen Luftblase.

Die erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung ist vorzugsweise vorgesehen zum Einsatz auf dem Gebiet der Werkstückbehandlung, insbesondere des Reinigens und Beschichtens von Werkstücken, beispielsweise Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugteilen.

Zum Behandeln von Werkstücken können diese beispielsweise in Tauchbecken eingetaucht werden. Die Werkstücke werden dabei beispielsweise in ein Tauchbecken abgesenkt und nach einem Behandlungsschritt aus dem Tauchbecken entnommen. Hierbei kann eine Rotation des Werkstücks für eine optimale Behandlung desselben auch an schwer zugänglichen Stellen vorgesehen sein. Allerdings kann an einzelnen Stellen ein Verbleiben einer Luftblase nicht ausgeschlossen werden.

In der WO 2022/002312 A1 wird eine Behandlungsstation vorgeschlagen, welche einen zur Werkstückbehandlung flutbaren Behandlungsraum umfasst. Dabei kann nicht ausgeschlossen werden, dass an einzelnen Stellen durch das Untertauchen eines Werkstücks eine Luftblase gefangen wird.

Also kann sowohl bei einem klassischen Tauchbecken wie auch bei einem flutbaren Behandlungsraum durch eine gefangene Luftblase eine Behandlung eines Teils einer Werkstückoberfläche mit einem Behandlungsmedium, wie einer Reinigungsflüssigkeit, verhindert sein. Dasselbe Problem kann auch bei zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, wie beispielsweise Öl und Wasser, und bei zwei Gasen unterschiedlicher Dichte, wie beispielsweise normaler Luft mit einer Dicht von ca. 1 ,29 kg/m ³ und Argon mit einer Dichte von ca. 1,78 kg/m ³ , auftreten. Im Folgenden ist daher stets von Fluiden die Rede. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglicht, eine Werkstückoberfläche zu benetzen, die untergetaucht eine Luftblase fängt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.

Eine erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung ist insbesondere zum Entlüften einer durch ein untergetauchtes Werkstück gefangenen Luftblase geeignet.

Eine erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung zum Entlüften einer durch ein untergetauchtes Werkstück gefangenen Luftblase enthält insbesondere eine Fluidleitung und eine Mündung.

Die Fluidleitung soll insbesondere zum Leiten eines Fluids durch ein Tauchbad vorbereitet sein. Das Tauchbad kann eine Behandlungsflüssigkeit sein. Die Fluidleitung kann hierzu beispielsweise bis zu einem Außendruck von beispielsweise bis 2 bar, bevorzugt bis 5 bar, kompressionsstabil sein. Die Fluidleitung kann beispielsweise resistent gegen einen in der Behandlungsflüssigkeit verwendeten Bestandteil, wie ein Lösemittel, sein.

Die Mündung soll mit der Fluidleitung fluidleitbar verbunden sein. Das kann einen in die Mündung integrierten oder Mündungs-nah angeordneten Verschluss, wie ein betätigbares Ventil und/oder ein pilotgesteuertes Ventil, beinhalten.

Die Mündung soll an der Entlüftungsvorrichtung angeordnet sein, um in einem Entlüftungsbetriebszustand entgegen einer Schwerkraftrichtung nach oben oder nach schräg oben zu münden. Mit anderen Worten, die Mündung kann an der Entlüftungsvorrichtung angeordnet sein, um in einem Entlüftungsbetriebszustand zumindest anteilig entgegen einer Schwerkraftrichtung nach oben zu münden.

Begriffe wie „oben“, „aufwärts“, „unten“ und „abwärts“ werden in dieser Beschreibung insbesondere auf die Schwerkraftrichtung bezogen, und zwar vorzugsweise in einer Einbaulage und/oder einem Betriebszustand. Der Entlüftungsbetriebszustand kann ein Betriebszustand der Entlüftungsvorrichtung sein, in welchem die Mündung in oder an einer durch ein dichtes Fluid in einem getauchten Werkstück gefangenen Luftblase positioniert ist. Der Entlüftungsbetriebszustand kann ein Betriebszustand sein, in welchem die Mündung an oder nahe an einer Werkstückoberfläche eines untergetauchten Werkstücks positioniert ist. Der Entlüftungsbetriebszustand kann ein Betriebszustand sein, in welchem ein Fluid durch die Mündung in die Fluidleitung einströmt bzw. einströmen kann und/oder ein Fluid durch die Mündung aus der Fluidleitung ausströmt bzw. ausströmen kann.

Indem die Mündung in dem Entlüftungsbetriebszustand nach oben oder nach schräg oben mündet, kann die gefangene Luftblase durch die Mündung und die Fluidleitung aus dem untergetauchten Werkstück entlüftet werden. Im Ergebnis kann beispielsweise eine Oberfläche des Werkstücks untertauchend vollständig oder nahezu vollständig behandelt werden.

Die Entlüftungsvorrichtung kann einen Befestigungsabschnitt enthalten, um die Mündung in einem Entlüftungsbetriebszustand zu positionieren. Dazu kann der Befestigungsabschnitt gestaltet und dimensioniert sein, um Strömungskräften bei einem Eintauchen in ein Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, zu widerstehen.

Von Vorteil ist es, wenn die Entlüftungsvorrichtung eine im Allgemeinen schlauchartige und/oder rohrartige und/oder U-förmige, wie insbesondere Siphon-förmige, Gestaltung hat und/oder zumindest in einem Betriebszustand eine solche Gestaltung annehmen kann.

Die Fluidleitung kann einen Auslass enthalten. Der Auslass kann insbesondere an einem zu der Mündung beabstandeten Abschnitt der Fluidleitung angeordnet sein.

Beispielsweise kann die Fluidleitung von der Mündung bis zu dem Auslass reichen. Der Auslass ist vorzugsweise zum Ausströmen eines in die Mündung und durch die Fluidleitung strömenden Fluids geeignet.

Die Entlüftungsvorrichtung ist vorzugsweise derart gestaltet, dass der Auslass in dem Entlüftungsbetriebszustand oberhalb der Mündung positionierbar oder positioniert ist. Indem der Auslass oberhalb der Mündung positioniert wird, kann insbesondere ein Raum für das Werkstück berücksichtigt sein, welches untertauchend die Luftblase fängt. Falls der Auslass „oberhalb“ der Mündung positioniert ist, muss er nicht exakt vertikal über der Mündung positioniert sein, es reicht zum Erzielen eines vorteilhaften Entlüftungsstroms, wenn der Auslass geringfügig höher als die Mündung positioniert ist. Vorzugsweise ist der Auslass wenigstens 20 cm höher als die Mündung positioniert, sodass sich beispielsweise ein stabiler Entlüftungsstrom einstellen kann. Besonders bevorzugt im Sinne eines Entlüftungsverhaltens ist der Auslass wenigstens 50 cm höher als die Mündung positioniert.

Weiters vorzugsweise ist die Entlüftungsvorrichtung derart gestaltet, dass der Auslass in dem Entlüftungsbetriebszustand außerhalb eines die Mündung insbesondere in dem Entlüftungsbetriebszustand umgebenden Flüssigkeitsvolumens positionierbar oder positioniert ist. Das Flüssigkeitsvolumen kann insbesondere in dem Entlüftungsbetriebszustand die zu entlüftende Luftblase definieren.

Ebenso vorzugsweise ist die Entlüftungsvorrichtung derart gestaltet, dass der Auslass in dem Entlüftungsbetriebszustand oberhalb der Mündung und außerhalb des die Mündung umgebenden Flüssigkeitsvolumens positionierbar oder positioniert ist.

Mit anderen Worten, der Auslass ist vorzugsweise oberhalb der in einem Werkstück gefangenen Luftblase und/oder außerhalb des das Werkstück umgebenden Flüssigkeitsvolumens angeordnet bzw. positioniert.

Falls der Auslass über der Mündung und damit in einem Entlüftungszustand auch über dem die Luftblase fangenden Werkstück positioniert ist, kann die in der Luftblase gefangene Luft beispielsweise angetrieben durch einen statischen Druck einfach nach oben entweichen.

Falls der Auslass außerhalb des das Werkstück umgebenden Flüssigkeitsvolumens angeordnet bzw. positioniert ist, kann die in der Luftblase gefangene Luft beispielsweise einfach nach außen entweichen.

Falls die erfindungsgemäße Entlüftungsvorrichtung zum Entlüften einer Fahrzeugkarosserie verwendet wird, kann eine Herausforderung in einer hohen Anzahl stark unterschiedlicher Karosserieformen vorliegen. Daher kann es von Vorteil sein, falls an einem Werkstück, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, und/oder an einer zum Aufnehmen eines Werkstücks vorbereiteten Aufnahmevorrichtung, insbesondere einem Werkstückträger und/oder einem Skid, die Entlüftungsvorrichtung und/oder einen Teil der Entlüftungsvorrichtung anbringbar ist. Insbesondere kann der Befestigungsabschnitt an dem Werkstück und/oder der zum Aufnehmen eines solchen Werkstücks vorbereiteten Aufnahmevorrichtung befestigbar sein. Somit kann insbesondere auch eine ungewöhnliche Karosserieform auf einfache Weise berücksichtigt werden.

Eine leichte Anpassbarkeit an unterschiedliche Werkstücke, insbesondere Fahrzeugkarosserien, kann erreicht werden, indem zum Beispiel die Entlüftungsvorrichtung eine Fluidkupplung enthält, welche mit der Fluidleitung fluidleitbar verbunden und an einem zu der Mündung beabstandeten Abschnitt der Fluidleitung angeordnet ist. Eine solche Kupplung kann mit einer entsprechenden bzw. gegengleichen Kupplung fluiddicht kuppelnd verbunden werden bzw. verbindbar sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann eine zweiteilige Entlüftungsvorrichtung vorgesehen sein, welche als System zwei getrennt vorsehbare und handhabbare Vorrichtungsteile hat, nämlich: einen die Mündung, einen Abschnitt der Fluidleitung und eine Kupplung enthaltenden ersten Vorrichtungsteil und einen eine zweite Gegenkupplung, einen Abschnitt der Fluidleitung und vorzugsweise einen Auslass enthaltenden zweiten Vorrichtungsteil. Der erste Vorrichtungsteil ist vorzugsweise an dem Werkstück und/oder an der Aufnahmevorrichtung festlegbar. Der zweite Vorrichtungsteil ist vorzugsweise an einer Umgebung, beispielsweise an einem später beschriebenen Behandlungsbehälter, festlegbar. Dabei kann jeder der beiden Vorrichtungsteile je einzeln die Aufgabe der Erfindung lösend unabhängig beanspruchbar sein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann eine dreiteilige Entlüftungsvorrichtung vorgesehen sein, welche als System drei getrennt vorsehbare und handhabbare Vorrichtungsteile hat, nämlich: einen die Mündung, einen Abschnitt der Fluidleitung und eine erste Kupplung enthaltenden werkstückseitig festlegbaren Vorrichtungsteil; einen eine erste Gegenkupplung, einen Abschnitt der Fluidleitung und eine zweite Kupplung enthaltenden aufnahmevorrichtungsseitig festlegbaren Vorrichtungsteil; und einen eine zweite Gegenkupplung, einen Abschnitt der Fluidleitung und vorzugsweise einen Auslass enthaltenden umgebungsseitig festlegbaren Vorrichtungsteil. Dabei kann jeder der drei Vorrichtungsteile je einzeln die Aufgabe der Erfindung lösend unabhängig beanspruchbar sein. Der umgebungsseitig festlegbare Abschnitt kann insbesondere an einem später beschriebenen Behandlungsbehälter festlegbar sein.

Es ist vorteilhaft, die Mündung in der Luftblase möglichst weit oben zu platzieren. Dies kann beispielsweise mit einer Option erreicht werden, bei welcher die Mündung bzgl. einer Schwerkraftrichtung nach oben und nach unten bewegbar vorgesehen wird.

Insbesondere kann eine Aufwärtsbewegung der Mündung in dem Entlüftungsbetriebszustand oder bei einem Übergehen in den Entlüftungsbetriebszustand erfolgen. Außerdem kann beispielsweise eine Abwärtsbewegung der Mündung in dem Entlüftungsbetriebszustand oder bei einem Übergehen aus dem Entlüftungsbetriebszustand erfolgen.

Falls die Fluidleitung einen flexiblen Schlauch enthält, kann insbesondere eine konstruktiv einfache und/oder variabel einsetzbare Entlüftungsvorrichtung erzielt werden. Es kann kostengünstig sein, falls die Fluidleitung ein flexibler Schlauch, insbesondere ein durch einen Rahmen gestützter flexibler Schlauch, ist.

Je nach Einsatzfall kann ein Einfädeln der Entlüftungsvorrichtung in das jeweilige Werkstück gewünscht sein. Es kann auch ein Anpassen an unterschiedliche Werkstückkonturen gewünscht sein. Vor diesem Hintergrund kann von Vorteil sein, falls die Fluidleitung einen Mündungs-nahen Abschnitt enthält, welcher bzgl. der Schwerkraftrichtung nach oben und nach unten verschwenkend bewegbar ist.

Falls der Mündungs-nahe verschwenkend bewegbare Abschnitt der Fluidleitung in einem bzgl. der Schwerkraftrichtung nach oben verschwenkten Betriebszustand von der Mündung weg nach unten und/oder nach schräg unten verläuft und/oder gerichtet ist, kann die Mündung besonders weit in eine gefangene Luft eindringen. Mit anderen Worten: es ist vorteilhaft, falls der Mündungs-nahe Abschnitt von der Mündung weg zumindest anteilig bzgl. der Schwerkraftrichtung nach unten verläuft. Falls der Mündungs-nahe verschwenkend bewegbare Abschnitt der Fluidleitung in einem bzgl. der Schwerkraftrichtung nach unten verschwenden Betriebszustand zu der Mündung hin stetig nach unten und/oder nach schräg unten verläuft und/oder gerichtet ist, kann die Fluidleitung restentleert werden. Dies kann beispielswiese bei einem Auftauchen aus einer Flüssigkeit und/oder bei einem Ablassen einer Flüssigkeit aus einem Behandlungsraum erlauben, dieselbe Entlüftungsvorrichtung für Behandlungen mit unterschiedlichen Flüssigkeiten bzw. Behandlungsmedien zu verwenden. Dies kann bspw. helfen, Rüstzeiten zu verkürzen.

Die Entlüftungsvorrichtung kann einen Auftriebskörper bzw. Schwimmkörper umfassen. Somit kann bspw. ohne zusätzlichen Steuerungsaufwand eine situationsangepasste Bewegung umgesetzt sein.

Ein Auftriebskörper kann vorzugsweise dazu angeordnet und/oder dimensioniert sein, in Folge eines Eintauchens des Auftriebskörpers in eine Flüssigkeit eine Auftriebskraft zum verschwenkenden Bewegen des Mündungs-nahen Abschnitts zu erzeugen. Hierzu kann der Auftriebskörper insbesondere unmittelbar an dem Mündungs-nahen verschwenkend bewegbaren Abschnitt angebracht sein. Der Auftriebs körper kann bspw. auch über ein Getriebe, wie ein Zahnradgetriebe, ein Hebelmechanismus und/oder ein Stangegetriebe, mit dem bewegbaren Abschnitt, insbesondere dem Mündungs-nahen verschwenkend bewegbaren Abschnitt gekoppelt sein.

Es sind einsatzabhängig viele unterschiedliche Verläufe und Gestaltungen der Fluidleitung denkbar. Es ist unter anderem möglich, dass die Fluidleitung einen Abschnitt enthält, von welchem aus in zumindest einem Betriebszustand nur bzgl. der Schwerkraftrichtung nach oben weisende Fluidleitungsabschnitte abzweigen. Ein Beispiel hierfür kann ein nach oben offener U-förmiger Abschnitt ähnlich einem Siphon sein. In solchen Fällen kann es von Vorteil sein, falls an diesem unten liegenden Abschnitt ein Ablaufventil angeordnet ist. Somit kann bspw. dieselbe Entlüftungsvorrichtung für Behandlungen mit unterschiedlichen Flüssigkeiten bzw. Behandlungsmedien verwendet werden. Bspw. sind ein ferngesteuertes Ventil, ein pilotgesteuertes Ventil und/oder ein selbsttätiges Ventil als Ablaufventil jeweils vorteilhaft einsetzbar. In einer bevorzugten Variante kann die Entlüftungsvorrichtung, insbesondere die Fluidleitung, dazu vorbereitet sein, unter statischem Druck, unter Unterdrück und/oder unter Überdruck ein Fluid von der Mündung aus durch die Fluidleitung zu leiten und/oder unter Überdruck ein Fluid durch die Fluidleitung zu der Mündung zu leiten.

Beispielsweise können die Entlüftungsvorrichtung und/oder die Fluidleitung dazu vorbereitet sein, nur unter statischem Druck, wie beispielsweise nach dem Prinzip fluidisch korrespondierender Röhren, ein Fluid, insbesondere die gefangene Luft, zu leiten. Unter statischem Druck kann hierbei insbesondere ein Flüssigkeitsdruck auf eine Luftblase verstanden werden.

Die Entlüftungsvorrichtung und/oder die Fluidleitung können beispielsweise auch dazu vorbereitet sein, zumindest unter Zuhilfenahme einer Säugpumpe ein Fluid, insbesondere die gefangene Luft, zu leiten. Die Säugpumpe ist vorzugsweise in der Entlüftungsvorrichtung enthalten.

Die Entlüftungsvorrichtung und/oder die Fluidleitung können beispielsweise Mündungsnah eine Pumpe enthalten, welche zum drückenden Fördern eines Fluids, insbesondere der gefangenen Luft, ausgelegt und/oder vorbereitet sein kann.

Die Entlüftungsvorrichtung und/oder die Fluidleitung können auch dazu vorbereitet sein, unter Zuhilfenahme eines höher gelegenen Flüssigkeitsbehälters und/oder unter Zuhilfenahme einer Pumpe ein Fluid durch die Fluidleitung zu der Mündung zu leiten. Mit diesem Konzept kann beispielsweise ein Entlüften einer durch ein untergetauchtes Werkstück gefangenen Luftblase erzielt werden. Mit diesem Konzept kann beispielsweise zusätzlich oder alternativ ein Ausspülen der gefangenen Luft erzielt werden.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Behandlungsbehälter, weicher einen Behandlungsraum zur Aufnahme der Werkstücke umgibt.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Behandlungsraum mit einer Flüssigkeit, wie einer Behandlungsflüssigkeit zum Behandeln eines Werkstücks, flutbar ist. Dies kann auch einen nur teilweise flutbaren Behandlungsraum umfassen, beispielsweise für eine Unterbodenbehandlung einer Fahrzeugkarosserie. Nach einem anderen Beispiel kann ein Behandlungsraum zur Aufnahme und zum Ein- und/oder Untertauchen von Werkstücken vorgesehen sein. Vorzugsweise umfasst der Behandlungsraum ein Tauchbecken, das zum Ein- und/oder Untertauchen von Werkstücken in einer Flüssigkeit vorbereitet ist.

Beispiele für eine Behandlungsflüssigkeit umfassen eine Reinigungsflüssigkeit, insbesondere zum Entfetten des Werkstücks. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Flüssigkeit eine Beschichtungsflüssigkeit ist, beispielsweise zum Phosphatieren oder Lackieren des Werkstücks.

In dem Behandlungsbehälter kann die Entlüftungsvorrichtung mittels des Befestigungsabschnitts festgelegt sein. Insbesondere kann der Befestigungsabschnitt vorteilhaft an einer Seitenwand, einer Bodenwand und/oder einer Deckenwand des Behandlungsbehälters festgelegt sein.

Die Entlüftungsvorrichtung kann einen bewegbaren Abschnitt enthalten. Beispielsweise kann ein horizontal und/oder vertikal verschwenkend bewegbarer Abschnitt, ein horizontal und/oder vertikal verlagernd bewegbarer Abschnitt, ein einfahrend und/oder ausfahrend bewegbarer Abschnitt, ein krümmend und/oder streckend bewegbarer Abschnitt, ein frei bewegbarer Abschnitt und/oder eine Kombination daraus vorgesehen sein.

Zum Bewegen eines bewegbaren Abschnitts kann bspw. ein steuerbarer Antrieb, wie insbesondere ein Elektroantrieb, ein Pneumatikantrieb und/oder ein Hydraulikantrieb vorgesehen werden. Generell haben steuerbare Antriebe den Vorteil, dass sie unabhängige Bewegungen ausführen können und anpassbar sind. Optional kann ein Prozessmedium, wie ein Behandlungsfluid, als Fluid eines Fluidantriebs mit genutzt werden.

Zum Bewegen eines bewegbaren Abschnitts kann auch ein in dem Behandlungsbehälter enthaltener Auslöser vorgesehen werden.

Der Auslöser kann insbesondere durch ein Einbringen eines Werkstücks in den Behandlungsraum, insbesondere durch ein Positionieren eines Werkstücks an einer Behandlungsposition, und/oder Ausbringen eines Werkstücks aus dem Behandlungsraum, insbesondere durch ein Entfernen eines Werkstücks aus einer Behandlungsposition, auslösbar vorgesehen sein. Dies ist eine Möglichkeit, unter Verzicht auch einen separaten Antrieb eine auf eine Werkstückbewegung abgestimmte Bewegung des bewegbaren Abschnitts umzusetzen.

Der Auslöser ist vorzugsweise angeordnet und/oder konfiguriert zum Ausgelöst-Werden durch eine Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen eines Werkstücks . Die Aufnahmevorrichtung kann insbesondere zum Aufnehmen des Werkstücks ausgebildet und/oder vorbereitet sein.

Vorzugsweise wird ein Auslöser an einer Seitenwand, einer Deckenwand und/oder einer Bodenwand des Behandlungsbehälters betätigbar festgelegt, um beispielsweise mit hoher Zuverlässigkeit auszulösen.

Ein Auslöser wird vorzugsweise mit einem bewegbaren Abschnitt der Entlüftungsvorrichtung zum Bewegen des bewegbaren Abschnitts gekoppelt. Insbesondere kann der Auslöser mit der Entlüftungsvorrichtung nach Art eines Getriebes, wie bspw. eines Zahnradgetriebes, eines Hebelmechanismus und/oder eines Stangengetriebes, gleichförmig und/oder ungleichförmig gekoppelt, insbesondere bewegungsgekoppelt, sein.

Der Auslöser wird vorzugsweise mit einem bewegbaren Abschnitt gekoppelt, welcher bewegbare Abschnitt eine Gegenkupplung enthält. Auf diese Weise kann bspw. bei einer zweiteiligen und/oder dreiteiligen Entlüftungsvorrichtung die Kupplung definiert automatisch geschlossen werden. Außerdem kann bspw. eine Kupplung aus einem Verfahrweg des Werkstücks und/oder der Aufnahme bspw. zum freien Verfahren des Werkstücks und/oder der Aufnahme herausbewegt werden.

Des weiteren kann - insbesondere in Kombination mit dem flutbaren Behandlungsraum, aber auch in Kombination mit dem Behandlungsraum zum Ein- und/oder Untertauchen von Werkstücken - auch vorgesehen sein, dass an einer Seitenwand, einer Bodenwand und/oder einer Deckenwand eine Fluidkupplung festgelegt ist, welche gegengleich ist zu einer Fluidkupplung, welche in einer Entlüftungsvorrichtung enthalten ist, wobei die Entlüftungsvorrichtung an dem Werkstück und/oder an der Aufnahmevorrichtung zum Aufnehmen eines Werkstücks befestigbar ist. Unter zwei „gegengleichen“ Fluidkupplungen kann insbesondere ein Paar zueinander fluiddicht abschließender und fluidübertragender Fluidkupplungen, vorzugsweise zusätzlich leckagefrei druckübertragender Fluidkupplungen, verstanden werden. Mit anderen Worten, es können zwei Fluidkupplungen vorgesehen werden, welche jeweils eine zueinander passende Öffnung haben und die vorzugsweise lösbar miteinander verbindbar sind.

Weitere vorteilhafte Ausführungen des Behandlungsbehälters können sich durch vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung ergeben, sodass diesbezüglich auf die voranstehenden Erläuterungen verwiesen wird.

Die eingangs gestellte Aufgabe kann auch durch eine Behandlungsstation gelöst werden, welche einen vorstehend beschriebenen Behandlungsbehälter enthält. Eine Behandlungsstation kann zusätzlich zu dem Behandlungsbehälter insbesondere einen Flüssigkeitstank umfassen, wobei der Flüssigkeitstank zum Bereitstellen einer Flüssigkeit zum Fluten des jeweiligen Behandlungsraums konfiguriert und/oder angeordnet sein kann. Weitere vorteilhafte Ausführungen der Behandlungsstation können sich durch vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung und/oder des erfindungsgemäßen Behandlungsbehälters ergeben, sodass diesbezüglich auf die voranstehenden Erläuterungen verwiesen wird.

Die eingangs gestellte Aufgabe kann auch durch eine Behandlungsanlage gelöst werden, welche zumindest einen vorstehend beschriebenen Behandlungsbehälter und/oder eine vorstehend beschriebene Behandlungsstation enthält.

Die Behandlungsanlage kann zusätzlich zu dem Behandlungsbehälter bzw. der Behandlungsstation insbesondere einen bzw. eine und/oder mehrere weitere Behandlungsbehälter bzw. BehandlungsstationAen enthalten.

Die Behandlungsanlage kann zusätzlich zu dem Behandlungsbehälter bzw. der Behandlungsstation insbesondere eine Hauptförderstrecke zum Fördern eines oder mehrerer Werkstücke und/oder einen oder mehrere Tunnelabschnitte zur Einhausung von zumindest einzelnen Abschnitten der Hauptförderstrecke, und/oder eine oder mehrere Reinigungsstationen und/oder Spritzstationen und/oder Spülstationen umfassen.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Behandlungsanlage können sich durch vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Entlüftungsvorrichtung und/oder des erfindungsgemäßen Behandlungsbehälters und/oder der erfindungsgemäßen Behandlungsstation ergeben, sodass diesbezüglich auf die voranstehenden Erläuterungen verwiesen wird.

Die eingangs gestellte Aufgabe kann auch durch ein Entlüftungsverfahren zum Entlüften einer durch ein untergetauchtes Werkstück gefangenen Luftblase gelöst werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann enthalten ein Bereitstellen einer Entlüftungsvorrichtung und/oder eines Behandlungsbehälters und/oder einer Behandlungsstation und/oder einer Behandlungsanlage, insbesondere wie vorstehend beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann enthalten ein Bereitstellen einer Fluidleitung und einer damit fluidleitbar verbundenen Mündung.

Das erfindungsgemäße Verfahren enthält bspw. ein Anordnen einer mit einer Fluidleitung fluidleitbar verbundenen Mündung an einer Position einer Luftblase, welche Luftblase durch ein Untertauchen eines Werkstücks entsteht.

Das erfindungsgemäße Verfahren enthält bspw. ein Entlüften der Luftblase durch die Mündung und die Fluidleitung in einem Entlüftungsbetriebszustand nach einem Untertauchen des Werkstücks, insbesondere zum zumindest näherungsweise vollständigen Entfernen der Luftblase aus dem Werkstück.

Es soll an dieser Stelle erwähnt sein, dass die Begriffe „Luft“ und „Flüssigkeit“ in dieser Beschreibung lediglich anschaulich gemeint sein können. So kann insbesondere anstelle von Luft ein Fluid niedrigerer Dichte und anstelle von Flüssigkeit ein anderes Fluid höherer Dichte treten. Die eingangs gestellte Aufgabe stellt sich auch bei zwei Gasen unterschiedlicher Dichte. Die eingangs gestellte Aufgabe wird mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen bezüglich eines Gases niedrigerer Dichte anstelle von „Luft“ und eines Gases höherer Dichte anstelle der „Flüssigkeit“ gelöst.

Die eingangs gestellte Aufgabe stellt sich auch bei zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte. Die eingangs gestellte Aufgabe wird mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen bezüglichen einer Flüssigkeit niedrigerer Dichte anstelle von „Luft“ und einer anderen Flüssigkeit höherer Dichte anstelle der „Flüssigkeit“ gelöst.

Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Behandlungsbehälters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Seitenwandung des Behandlungsbehälters ausgeblendet ist;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Entlüftungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in einem Ruhebetriebszustand;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Entlüftungsvorrichtung der Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Entlüftungsvorrichtung der Fig. 2 in einem Entlüftungsbetriebszustand; und

Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung eines Behandlungsbehälters gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Seitenwandung des Behandlungsbehälters ausgeblendet ist. Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Eine in den Fig. 1 bis 4 dargestellte, als Ganzes mit 100 bezeichnete Behandlungsanlage dient dem Behandeln von Werkstücken 102, beispielsweise Fahrzeugkarosserien 104.

Bezüglich der Behandlungsanlage 100 wird insbesondere auf die WO 2022/002312 A1 verwiesen, welche mehrere vorteilhafte Varianten mit Einzelheiten und Vorteilen ausführlich beschreibt.

Die Behandlungsanlage 100 kann eine oder mehrere Behandlungsstationen 114 zum Behandeln der Werkstücke 102, insbesondere zum Durchführen von noch näher zu beschreibenden Flutvorgängen, umfassen.

Die Behandlungsanlage 100 kann zusätzlich zu der zumindest einen Behandlungsstation 114 insbesondere einen oder mehrere (nicht dargestellte) Tunnelabschnitte zur Einhausung von zumindest einzelnen Abschnitten einer (nicht dargestellten) Hauptförderstrecke, und/oder eine oder mehrere (nicht dargestellte) Reinigungsstationen und/oder (nicht dargestellte) Spritzstationen und/oder (nicht dargestellte) Spülstationen umfassen.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, umfasst die Behandlungsstation 114 einen beispielsweise über einem Behandlungsbehälter 136 angeordneten Fluidtank 134, welcher beispielsweise ein Flüssigkeitstank ist.

Der Fluidtank 134 und der Behandlungsbehälter 136 sind mittels einer Fluidführung 140 miteinander verbunden oder bilden einen Bestandteil einer Fluidführung 140.

Der Behandlungsbehälter 136 umfasst insbesondere eine geschlossene Bodenwand 150, eine geschlossene Deckenwand 152, zwei geschlossene Seitenwände 154 und eine geschlossene Stirnwand (weitere Seitenwand) 156.

Eine weitere Stirnwand 156, d.h. die weitere und somit vierte Seitenwand 154, ist vorzugsweise mit einer Zugangsöffnung 158 versehen. Die Zugangsöffnung 158 dient insbesondere dem Einbringen der Werkstücke 102 und/oder dem Ausbringen der Werkstücke 102.

Die Zugangsöffnung 158 ist somit insbesondere eine Einbringöffnung 160 und/oder eine Ausbringöffnung 162.

Die Zugangsöffnung 158 ist vorzugsweise mittels einer Verschließvorrichtung 164 der Behandlungsstation 114 verschließbar.

In einem Bodenbereich 146 des Behandlungsbehälters 136 ist insbesondere eine Fördervorrichtung 110 oder zumindest ein Abschnitt einer Fördervorrichtung 110 angeordnet und/oder ausgebildet.

Insbesondere ist in dem Bodenbereich 146 eine Führungsvorrichtung 176 der Fördervorrichtung 110 zur lasttragenden Aufnahme der Werkstücke 102 angeordnet und/oder ausgebildet.

Mittels dieser Führungsvorrichtung 176 sind insbesondere Aufnahmevorrichtungen 178, beispielsweise Skids 180 zur Aufnahme von als Fahrzeugkarosserien 104 ausgebildeten Werkstücken 102, aufnehmbar und in einer Einbringrichtung 182, insbesondere in einer horizontalen Richtung 184, in den Behandlungsraum 148 einbringbar und/oder aus demselben ausbringbar.

Zum Durchführen eines Flutvorgangs im Behandlungsbehälter 136 ist das Fluid über die Zuleitung 142 zuführbar. Mittels einer Ableitung 186 ist das Fluid vorzugsweise aus dem Behandlungsbehälter 136 abführbar.

Um das Werkstück 102 vollständig mit Fluid umströmen zu können oder um das Werkstück 102 vollständig im Fluid versinken zu lassen, muss der Innenraum (Behandlungsraum 148) des Behandlungsbehälters 136 bis zu einer gewissen Füllhöhe mit Fluid gefüllt werden. Um die hierfür erforderliche Fluidmenge zu minimieren, sind vorzugsweise ein oder mehrere Einbauelemente 188, insbesondere als Verdrängungselemente 190 ausgebildete Einbauelemente 188, vorgesehen.

Ein Verdrängungselement 190 dient dabei insbesondere dazu, den Freiraum im Behandlungsraum 148, welcher unnötigerweise mit Fluid gefüllt werden müsste, zu minimieren.

Zudem kann im Bereich der Fördervorrichtung 110 mindestens ein als Verdrängungselement 190 ausgebildetes Einbauelement 188 vorgesehen sein, um die Freiräume im Bodenbereich 146 zu minimieren.

Als weitere Einbauelemente 188 ist eine Entlüftungsvorrichtung 300 vorgesehen.

Die Entlüftungsvorrichtung 300 ist beispielsweise an der Deckenwand 152 mittels eines Befestigungsabschnitts 302 der Entlüftungsvorrichtung 300 festgelegt.

Die Entlüftungsvorrichtung 300 kann beispielsweise eine Mündung 304, einen festgelegten Abschnitt 306 und einen Mündungs-nahen verschwenkend bewegbaren Abschnitt 308 enthalten. Der verschwenkend bewegbare Abschnitt 308 und der festgelegte Abschnitt 306 können dabei insbesondere eine Fluidleitung 310 bilden und/oder umfassen.

Die Entlüftungsvorrichtung 300 ist insbesondere gegenüber der Zugangsöffnung 158 angeordnet.

Während eines Einbringens des Werkstücks 102 in den Behandlungsraum 148 befindet sich der verschwenkend bewegbare Abschnitt 308 vorzugsweise in einem Ruhebetriebszustand 312.

In dem Ruhebetriebszustand 312 ist der verschwenkend bewegbare Abschnitt 308 vorzugsweise nach unten verschwenkt. Dabei verläuft einen innenliegende Unterseite 314 zu der Mündung 304 hin insbesondere stetig nach unten. Daher kann in dem Ruhebetriebszustand 312 eine Flüssigkeit, die noch von einem vorherigen Prozessschritt in der Fluidleitung 310 verblieben sein könnte, aus der Fluidleitung 310, insbesondere aus dem verschwenkend bewegbaren Abschnitt 308, durch eine Schwerkraft g angetrieben herauslaufen.

In dem Ruhebetriebszustand 312 kann vorzugsweise der bewegbare Abschnitt 306 der Entlüftungsvorrichtung 300 durch beispielsweise eine Frontscheibenöffnung kollisionsfrei in einen Innenraum der Fahrzeugkarosserie 104 eindringen und hineinragen, sobald die Fahrzeugkarosserie 104 in den Behandlungsraum 148 eingebracht ist.

Die Entlüftungsvorrichtung 300 enthält vorzugsweise einen Auslass 316. Der Auslass 316 ist insbesondere nahe dem Befestigungsabschnitt 302 und der Deckenwand 152 angeordnet. Der Auslass 316 kann sich somit bei geflutetem Behandlungsraum 148 über einem Flüssigkeitsspiegel 318 in den Behandlungsraum 148 öffnen.

Im vorliegenden Beispiel ist die Fluidleitung 310 zwischen dem festgelegten Abschnitt 306 und dem verschwenkend bewegbaren Abschnitt 308 als ein flexibler Schlauch 320 fluidleitbar ausgeführt. Dabei kann insbesondere eine segmentweisesteife Konstruktion ausgeführt sein.

Weiters können die beiden Abschnitte 306, 308 beispielsweise mittels eines Führungsgelenks 322 verbunden sein, welches die Verschwenkbarkeit definiert.

Ein Gestänge 324 hält beispielsweise ein Gegengewicht 326 an dem verschwenkend bewegbaren Abschnitt 308 von dem verschwenkend bewegbaren Abschnitt 308 jenseits des Führungsgelenks 322 beabstandet. Somit unterstützt das Gewicht des Gegengewichts 326 eine verschwenkende Bewegung des verschwenkend bewegbaren Abschnitts 308 nach oben.

Optional oder zu dem Gegengewicht 326 zusätzlich oder alternativ kann die Entlüftungsvorrichtung 300 einen Auftriebskörper 328 enthalten, welcher insbesondere an dem verschwenkend bewegbaren Abschnitt 308 angebracht ist.

Gemäß einer optionalen Variante der ersten Ausführungsform ist der Auftriebskörper 328 als Hohlkörper ausgeführt. Gemäß einer anderen optionalen Variante der ersten Ausführungsform ist der Auftriebskörper 328 gefüllt ausgeführt, insbesondere als Schaumteil, vorzugsweise als Polymerschaumteil.

Nachdem die Zugangsöffnung 158 mittels der Verschließvorrichtung 164 verschlossen ist, kann der Behandlungsraum 148 geflutet werden. In Folge des steigenden Flüssigkeitsspiegels 318 kann sich die Mündung 304 im Zusammenwirken mit dem Gegengewicht 326 und dem Auftriebskörper 328 aus dem Ruhebetriebszustand 312 in einen in der Fig. 4 dargestellten Entlüftungsbetriebszustand 330 bewegen, insbesondere verschwenkend bewegen.

In dem Entlüftungsbetriebszustand 330 ist die Mündung 304 vorzugsweise in einer durch das Werkstück 102 gefangenen Luftblase 332 positioniert. Besonders bevorzugt ist es, die Mündung 304 möglichst nahe an dem Werkstück 102 zu positionieren.

Gemäß einer optionalen Variante der ersten Ausführungsform ist ein Rand der Mündung 304 dazu vorbereitet, in dem Entlüftungsbetriebszustand 330 in der gefangenen Luftblase 332 an das Werkstück 102 anzuliegen. Dabei berührt der Rand vorzugsweise nur punktuell das Werkstück 102.

Gemäß einer anderen optionalen Variante der ersten Ausführungsform ist wenigstens ein an der Mündung 304 angeordneter, beispielsweise Zahn-artiger, (nicht dargestellter) Abstandshalter dazu vorbereitet, in dem Entlüftungsbetriebszustand 330 in der Luftblase 332 an das Werkstück 102 anzuliegen. Dabei berührt der Abstandshalter vorzugsweise nur punktuell das Werkstück 102.

Gemäß noch einer anderen optionalen Variante der ersten Ausführungsform beschränkt ein (nicht dargestellter) Anschlag des Führungsgelenks 322 eine Bewegung der Mündung 304 nach oben derart, dass die Mündung 304 dem vorbestimmten Werkstück 102 in der Luftblase 332 das Werkstück 102 nicht berührend nahe kommt. Besonders bevorzugt ist ein einstellbarer Anschlag. Indem die Entlüftungsvorrichtung 300 eine fluidische Verbindung von der Luftblase 332 über die Mündung 304 und die Fluidleitung 310 bis zu dem Auslass 316 herstellt, entlüftet die gefangene Luftblase 332 aus dem Werkstück 102. Somit kann eine gesamte Oberfläche des Werkstücks 102 in dem Behandlungsbehälter 136 mittels der Flüssigkeit behandelt werden.

Gemäß einer optionalen Variante der ersten Ausführungsform kann eine eventuell verbleibende kleine Rest-Luftblase 332 kompensiert werden, indem die Behandlungsflüssigkeit durch die Fluidleitung 310 und die Mündung 304 gegen das Werkstück 102 angeströmt wird. Dabei kann vorzugsweise die Flüssigkeit direkt aus einem über dem Behandlungsraum 148 liegenden Fluidtank 134 in die Fluidleitung 310 eingeleitet werden, um insbesondere eine hohe Strömungsgeschwindigkeit beim Ausströmen aus der Mündung 304 zu erzielen.

Gemäß einer anderen optionalen Variante der ersten Ausführungsform trägt die Entlüftungsvorrichtung 300 parallel zu der Mündung 304 und der Fluidleitung 310 eine (nicht dargestellte) Zuleitung, welche in eine (nicht dargestellte) Düse mündet. Bei dieser Variante kann die Flüssigkeit durch die Düse gegen das Werkstück 102 angeströmt werden.

Bei den beiden letztgenannten optionalen Varianten können vorzugsweise der Auftriebskörper und/oder das Gegengewicht zum Kompensieren eines Rückstoßes in Folge aus der Mündung 304 bzw. aus der Düse ausströmenden Fluids dimensioniert sein.

Nachdem das Werkstück 102 vollständig mit der Behandlungsflüssigkeit benetzt ist, wird die Flüssigkeit aus dem Behandlungsraum 148 abgelassen. Dabei verschwenkt der verschwenkend bewegbare Abschnitt 308 vorzugsweise selbsttätig nach unten. Dies ermöglicht ein Entleeren der Fluidleitung 310.

Eine in der Fig. 5 dargestellte zweite Ausführungsform einer Behandlungsanlage 100 unterscheidet sich von der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform konzeptuell dadurch, dass die Werkstücke 102 in einer Längsausrichtung 202 durch den Behandlungsbehälter 136 der Behandlungsstation 114 hindurchgefördert werden. Hierfür ist der Behandlungsbehälter 136 der Behandlungsstation 114 beidseitig mit Zugangsöffnungen 158 versehen, wobei eine Zugangsöffnung 158 die Einbringöffnung 160 bildet und die weitere Zugangsöffnung 158 die Ausbringöffnung 162 bildet.

Zum Durchführen eines Flutvorgangs in dem Behandlungsraum 148 sind beide Zugangsöffnungen 158 zu verschließen. Hierfür ist jeder Zugangsöffnung 158 eine separate Verschließvorrichtung 164 zugeordnet.

Die Entlüftungsvorrichtung 300 der zweiten Ausführungsform unterschiedet sich daher von der Entlüftungsvorrichtung 300 der ersten Ausführungsform darin, dass die Entlüftungsvorrichtung 300 der zweiten Ausführungsform dazu konfiguriert und angeordnet ist, den Werkstücken 102 einen Weg freizugeben.

Beispielsweise kann die Entlüftungsvorrichtung 300 bzgl. einem Verfahrweg des Werkstücks 102 bzw. der Führungsvorrichtung 176 bzw. einer Aufnahmevorrichtung 178 exzentrisch angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Entlüftungsvorrichtung 300 mittels des Befestigungsabschnitts 302 und/oder an dem Befestigungsabschnitt 302 verschwenkbar, wie um eine Hochachse verschwenkbar, gelagert sein, um den Verfahrweg des Werkstücks 102 freizugeben. Mit anderen Worten, es kann eine Drehbarkeit zur Seite vorteilhaft sein.

Gemäß einer optionalen Variante der zweiten Ausführungsform ist ein Auftriebs körper über ein Schwenkgetriebe mit einem verschwenkbaren Abschnitt der Entlüftungsvorrichtung 300 antriebsgekoppelt.

Gemäß einer nicht dargestellten dritten Ausführungsform der Erfindung ist die Entlüftungsvorrichtung 300 als ein flexibler Schlauch ausgeführt. Dieser flexible Schlauch ist dazu geformt, dass eine Mündung 304 an einer erwarteten Position der Luftblase 332 positioniert ist. Bei einem Einbringen des Werkstücks 102 in den Behandlungsraum 148 und einem Ausbringen des Werkstücks 102 aus dem Behandlungsraum 148 kann der flexible Schlauch elastisch verformt bzw. deformiert werden. In der Folge weicht der Schlauch dem Werkstück 102 aus und nimmt dann mit der Mündung 304 wieder die erwartete Position der Luftblase 332 ein. Im Übrigen wird auf die Beschreibung der voranstehenden Ausführungsformen verwiesen. Gemäß einer nicht dargestellten vierten Ausführungsform kann die Entlüftungsvorrichtung 300, insbesondere die Fluidleitung 310, durch einen durch ein Gerüst getragenen Schlauch ausgeführt sein. Beispielsweise kann ein steifer Abschnitt durch einen den Schlauch tragenden steifen Gerüstabschnitt realisiert sein. Beispielsweise kann ein Gelenk durch ein den Schlauch tragendes Gerüstgelenk realisiert sein. Im Übrigen wird auf die Beschreibung der voranstehenden Ausführungsformen verwiesen.

Gemäß einer nicht dargestellten fünften Ausführungsform ist die Entlüftungsvorrichtung 300 wenigstens teilweise als eine Leichtbaukonstruktion ausgeführt. Beispielsweise kann ein bewegbarer Abschnitt, wie der verschwenkend bewegbare Abschnitt 308, als eine Leichtbaukonstruktion ausgeführt sein. Eine Leichtbaukonstruktion kann beispielsweise mittels geeigneter Kunststoffwerkstoffe umgesetzt sein. Im Übrigen wird auf die Beschreibung der voranstehenden Ausführungsformen verwiesen.

Gemäß einer nicht dargestellten sechsten Ausführungsform der Erfindung ist die Entlüftungsvorrichtung 300 als Anbaugruppe zum Anbringen an eine Düsenlanze ausgeführt. Eine Düsenlanze kann insbesondere zum Anströmen des Werkstücks 102 im Bereich der gefangenen Luftblase 332 ausgeführt sein. Im Übrigen wird auf die Beschreibung der voranstehenden Ausführungsformen verwiesen.

Bezugszeichenliste

Behandlungsanlage Werkstück

Fahrzeugkarosserie Fördervorrichtung Behandlungsstation Fluidtank

Behandlungsbehälter Fluidführung Zuleitung

Bodenbereich Behandlungsraum Bodenwand Deckenwand Seitenwand Stirnwand Zugangsöffnung Einbringöffnung Ausbringöffnung Verschließvorrichtung Führungsvorrichtung Aufnahmevorrichtung Skid

Einbringrichtung horizontale Richtung Ableitung Einbauelement Verdrängungselement Längsausrichtung Entlüftungsvorrichtung Befestigungsabschnitt Mündung festgelegter Abschnitt 308 bewegbarer Abschnitt

310 Fluidleitung

312 Ruhebetriebszustand

314 Unterseite

316 Auslass

318 Flüssigkeitsspiegel

320 Schlauch

322 Führungsgelenk

324 Gestänge

326 Gegengewicht

328 Auftriebskörper

330 Entlüftungsbetriebszustand

332 Luftblase g Schwerkraftrichtung