[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abführen von beim Schweißen entstehenden
Gasen und Rauch an annähernd senkrecht angeordneten Bauteilen, insbesondere Rohbaukarosserien
und dgl. sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] Gegenwärtig ist es durch die Vielzahl der Schweißstellen beim Zusammenschweißen einer
Rohbaukarosserie nicht möglich, die dabei entstehenden Schweißgase und den Rauch an
der Entstehungsstelle aufzufangen und möglichst vollständig abzuführen. Es ist üblich,
oberhalb der Rohbaukarosserie Absaughauben anzuordnen, die die aufsteigenden Schweißgase
und den Rauch entfernen sollen. Dabei atmen die Werker bei ihrer körperlich schweren
Tätigkeit einen Teil der Gase und des Rauches ein. Dieses führt zu gesundheitlichen
Schäden und zur Leistungsminderung.
Weiterhin ist ein Absaugverfahren für pulverförmigen Bearbeitungsabfall bekannt. Dabei
ist die Spindel einer Fräsmaschine von einem ringförmigen Absaugkanal umgeben, welcher
selbst durch eine ebenfalls ringförmige Düse umgeben ist. Diese Düse bläst einen Luftvorhang
in Richtung der Werkstückoberfläche. Die so eingeblasene Luft wird anschließend zusammen
mit dem pulverförmigen Bearbeitungsabfall durch den Ansaugkanal abgesaugt. Beim Auftreffen
der Luft auf das Werkstück bilden sich dort Stauzonen aus, sodaß es zu nach innen
und nach außen strömenden Luftanteilen kommt. Beim Absaugen der verunreinigten Luft
entstehen im Absaugkanal Turbulenzen, die zu einer verringerten Strömungsgeschwindigkeit
führen. Dadurch würden die beim Schweißen entstehenden Gase und Rauch kondensieren.
Weiterhin ist ein solches Absaugverfahren an einer Vielzahl von Schweißstellen nicht
zu verwirklichen. Eine Anbringung an der Punktschweißzange schließt sich schon aus
Platzgründen aus (DE 38 00 050 A1).
Außerdem ist eine Einrichtung zum Abfördern von Rauch und Verbrennungsprodukten bei
Schmelzöfen bekannt (US 3,834,293). Dort ist um die Herdfläche des Schmelzofens eine
Ringleitung mit nach oben gerichteter schlitzförmiger Austrittsöffnung angeordnet.
Der austretende Luftstrom umschließt ringförmig die Herdfläche und vermeidet eine
Ausbreitung von Rauch und Verbrennungsprodukten, die durch den aufsteigenden Wärmestrom
der Herdfläche zur Absaugeinrichtung transportiert werden. Der Luftstrom dient nicht
dem Transport der Verunreinigungen. Deshalb ist diese Lösung nicht geeignet, die bei
Schweißstellen anfallenden Verunreinigungen zu entfernen.
Schließlich sind Anlagen zur Erzeugung von Luftvorhängen vor oder hinter Türöffnungen
anstelle von Türen bekannt und handelsüblich. Zur Trennung eines Reinluftbereiches
z. B. einer Kaufhalle von der Straßenluft wird eine Zuluftanlage vor der Türöffnung
an der Decke befestigt. Aus deren schlitzförmigen Austrittsöffnungen strömt ein erwärmter
Luftschleier nach unten. Am Fußboden kommt es zu Stau des Luftschleiers und zum Abströmen
nach innen und außen. Derartige Luftvorhänge dienen ausschließlich zur Trennung zweier
Luftmassen und zur Erhaltung der Raumtemperatur.
[0003] Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Abführen von beim Schweißen entstehenden
Gasen und Rauch an annähernd senkrecht angeordneten Bauteilen, insbesondere Rohbaukarosserien
für Kraftfahrzeuge und dgl. sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
zu schaffen, durch das die Gase und der Rauch zwischen Entstehungsstelle und Werker
ständig gebunden und abtransportiert werden. Dadurch sollen gesundheitliche Schäden
und Leistungsminderungen beim Werker vermieden werden.
[0004] Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Verfahrensschritte des Kennzeichens des
Patentanspruches 1 und die Merkmale des Kennzeichens des Vorrichtungsanspruches 3
gelöst. Der Verfahrensschritt nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 2 ist eine
vorteilhafte Lösungsvariante.
[0005] Durch das Einschließen der Bauteile, an denen geschweißt wird, zwischen zwei senkrecht
strömenden Luftschleiern werden die an den Bauteilen beim Schweißen entstehenden Gase
und Rauch an den Entstehungsstellen an die Luftschleier gebunden und zur Absaugung
transportiert. Somit sind die Werker vor dem Einatmen dieser Gase und des Rauches
geschützt. Die Führung der Strömungsrichtung der Luftschleier von unten nach oben
erleichtert die Anordnung der Ventilatoreneinheiten und gestattet die Nutzung der
in den Werkhallen regelmäßig an der Decke installierten Absaugsysteme, falls nicht
aus Platzgründen vorrichtungsgebundene separate Absaugeinheiten vorzusehen sind.
Zur Anpassung der Luftschleier an die Form der Bauteile und an die Störkonturen von
Spanneinrichtungen sowie an die Lage der Schweißstellen ist der modulare Aufbau der
Ventilatoreneinheiten sowie die Verstellbarkeit der Zuluftdüsen von beachtlicher Bedeutung.
[0006] Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Zeichnung zeigt eine
Rohbauschweißvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkarosserie mit beidseitigen Luftschleiern.
[0007] Auf einer Rohbauschweißvorrichtung 1 sind die Bauteile 2 einer Rohbaukarosserie aufgespannt.
Auf beiden Längsseiten stehen Werker 3, die Punktschweißzangen 4 bedienen und damit
an allen vorgegebenen Stellen die Bauteile 2 durch Schweißpunkte miteinander verbinden.
Beidseitig der Rohbaukarosserie sind in deren Längsrichtung verlaufend im Fußboden
Ventilatoreneinheiten 5 eingebaut, die Zuluft ansaugen und diese über Zuluftdüsen
senkrecht nach oben blasen. Die Lage und Richtung der schlitzförmigen Zuluftdüsen
sind so gewählt, daß die nach oben geblasene Zuluft sich als Luftschleier 6 an die
Außenkonturen der Bauteile 2 der Rohbaukarosserie anlegt. Nach oben verbreitert sich
der Luftschleier 6 und wird durch dort angeordnete Ablufteinheiten 7, die mittels
Ventilatoren Saugströme erzeugen, angesaugt und zur Reinigung weitergeleitet. Anstelle
der Ablufteinheiten 7 können unter Nutzung räumlicher Gegebenheiten an die zentralen
Absaugleitungen angeschlossene Absaughauben treten.
Aus den Bauteiloberflächen herausragende Spannvorrichtungen können den Luftschleier
6 unterbrechen. Je nach deren Größe schließt sich der Luftschleier 6 ohne zusätzliche
Maßnahmen. Bei größeren Spannvorrichtungen wird der Luftschleier 6 definiert unterbrochen,
um ein Anströmem und Auftreffen des Luftstromes 6 auf großflächige Störkonturen zu
vermeiden. Der Werker wird dadurch vor Turbulenzen geschützt, die in seinen Arbeitsbereich
eindringen. Die Düsenausrichtung ist dazu so gestaltet, daß der Luftschleier 6 nach
der Störkontur wieder geschlossen wird.
An Stellen ohne Schweißpunkte bedarf es keines Luftschleiers 6. Dort wird eine oder
mehrere der modular aufgebauten Ventilatoreneinheiten 5 der Zulufterzeugung ausgeschaltet.
Bei kleineren Bereichen werden die Zuluftdüsen durch Klappen verschlossen.
Die nach oben strömenden Luftschleier 6 binden die beim Schweißen entstehenden Gase
und Rauch an sich und transportieren sie zu den Ablufteinheiten 7. In Strömungsrichtung
nach einer hervorstehenden Kontur entstehende Schweißgase werden durch die Injektionswirkung
der strömenden Luft abgesaugt.
Die Zuluftgeschwindigkeit und -menge wird durch die Entfernung zu den Ablufteinheiten,
die Erfassungsgeschwindigkeit der Schweißgase und des Rauches und die gewünschte Stabilität
des Luftschleiers 6 gegen seitlich einwirkende Luftströmungen bestimmt. Die Abluftgeschwindigkeit
und -menge soll der der Zuluft entsprechen oder etwas größer sein.
Die Werker 3 sind durch die Wahl der Hebellängen der Punktschweißzangen 4 ständig
außerhalb der Luftschleier 6 positioniert und somit der Luftströmung nicht ausgesetzt.
[0008] Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Zuluftstrom von oben nach unten zu richten.
Eine derartige Lösung ist dann zu wählen, wenn die zentralen Absauganlagen im Boden
der Werkhalle installiert sind.
1. Verfahren zum Abführen von beim Schweißen entstehenden Gasen und Rauch an annähernd
senkrecht angeordneten Bauteilen, insbesondere Rohbaukarosserien und dgl.,
dadurch gekennzeichnet,
daß beidseitig der Längsausdehnungen der Bauteile (2) je ein oder mehrere annähernd
senkrecht strömende Luftschleier (6) unter Nutzung des Coanda-Effekts an deren Oberfläche
angelegt, nach Verlassen der Bauteileoberflächen abgesaugt und anschliessend gereinigt
wird.
2. Verfahren zum Abführen von beim Schweißen entstehenden Gasen und Rauch nach Anspruch
1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftschleier (6) von unten nach oben strömen.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
die Verwendung einer oder mehrerer an sich bekannter Ventilatoreneinheiten (5) zur
Luftschleiererzeugung, die einzeln zuschaltbar und/oder deren Zuluftdüsen partiell
verschließ- und schwenkbar sind.