DE102008053394A1 - Device for partially covering a component zone - Google Patents

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Wolfgang Eichmann
Falko Heutling
Thomas Dr. Uihlein
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MTU Aero Engines AG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorbereitung von Bauteilen, beispielsweise von Turbinenschaufeln, für eine anschließende Behandlung, beispielsweise das Aufbringen einer Beschichtung mittels eines PVD- oder CVD-Verfahrens (Physical Vapor Deposition oder Chemical Vapor Deposition) oder mittels thermischen Spritzens, wobei ein Teil des Bauteils vor seiner Behandlung zumindest teilweise mit der Vorrichtung abgedeckt wird. Die vorliegende Erfindung ist dabei mit einem flexiblen Dichtelement versehen, das für das Beschichtungsmaterial teilweise durchlässig ist, so dass einerseits die Abdeckvorrichtung mit der das Dichtelement verbunden ist, großzügiger geschaffen werden kann und anderseits so, dass der Übergangsbereich zwischen den beschichteten und den nicht beschichteten Bereichen, durch eine geeignete Wahl des Dichtungselements, präzis einstellbar ist. Dadurch wird außerdem erreicht, dass die geometrischen Toleranzen der zu beschichtenden Bauteile nicht mehr mitberücksichtigt werden müssen und dass gleichzeitig die Beschädigungsgefahr der zu schützenden Bauteilflächen reduziert wird.The present invention relates to a device for the preparation of components, for example turbine blades, for a subsequent treatment, for example the application of a coating by means of a PVD or CVD process (Physical Vapor Deposition or Chemical Vapor Deposition) or by means of thermal spraying, wherein a part the component is at least partially covered with the device prior to its treatment. The present invention is provided with a flexible sealing element, which is partially permeable to the coating material, so that on the one hand the covering device with which the sealing element is connected, generous can be created and on the other hand so that the transition region between the coated and the non-coated areas , is precisely adjustable by a suitable choice of the sealing element. This also ensures that the geometric tolerances of the components to be coated no longer have to be taken into account and that at the same time the risk of damage to be protected component surfaces is reduced.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorbereitung von Bauteilen, beispielsweise von Turbinenschaufeln, für eine anschließende Behandlung, beispielsweise das Aufbringen einer Beschichtung mittels eines PVD- oder CVD-Verfahrens (Physical Vapor Deposition oder Chemical Vapor Deposition) oder mittels thermischen Spritzens, wobei ein Teil des Bauteils vor seiner Behandlung zumindest teilweise mit der Vorrichtung abgedeckt wird.The The present invention relates to a device for preparation of components, such as turbine blades, for a subsequent treatment, for example the application a coating by means of a PVD or CVD method (Physical Vapor Deposition or Chemical Vapor Deposition) or by means of thermal Splashing, wherein a part of the component before its treatment, at least partially covered with the device.

Unterschiedliche Bauteile werden zur Korrektur ihrer Abmessungen, zum Schutz ihrer Oberfläche gegen Verschleiß oder Korrosion, zur Wärmedämmung der darunter liegenden Bauteile oder zur Verbesserung ihrer Temperatur- und/oder Abrasionsfestigkeit mit hierfür geeigneten Materialien, beispielsweise Metallen, Metalllegierungen oder Keramiken beschichtet. Es werden beispielsweise Flugtriebwerke in der Luft- und Raumfahrtindustrie so gestaltet, dass der Spalt, der zwischen den Spitzen der Rotorblätter und der Gehäusewand entsteht, so klein wie möglich dimensioniert ist, denn die Spaltverluste bestimmen den Wirkungsgrad eines Flugtriebwerks. Der Spalt ist dann am geringsten, wenn er erst durch Einschleifen der Komponenten selbst im Betrieb entsteht. Auf der Gehäusewand wird daher eine leicht abreibbare Schicht aufgebracht während auf den Kontaktflächen des rotierenden Bauteils eine verschleißbeständige und abrasiv wirkende Schicht aufgebracht wird. Dabei muss nicht die vollständige Fläche des rotierenden Bauteils beschichtet werden, sondern es reicht, wenn nur Teile davon, beispielsweise die oberen Teile der Schaufeln, beschichtet werden. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, dass das Bauteil nicht unnötig schwerer gemacht wird. Es ist außerdem bekannt, dass, besonders im Fall von Hartstoffschichten, die Gefahr besteht, dass Anrisse in den aufgebrachten Schichten entstehen und rasch in den Grundwerksstoff propagieren, was in der Regel ein vorzeitigea Versagen des Bauteils zur Folge hat. Aus diesem Grund werden beispielsweise nur die oberen Teile der Schaufeln eines Rotors mit einer Hartstoffschicht beschichtet.different Components are used to correct their dimensions, to protect their Surface against wear or corrosion, for Thermal insulation of the underlying components or to improve their temperature and / or abrasion resistance with materials suitable for this purpose, for example metals, Coated metal alloys or ceramics. It will be, for example Aircraft engines in the aerospace industry designed to that the gap between the tips of the rotor blades and the housing wall is made as small as possible dimensioned, because the gap losses determine the efficiency an aircraft engine. The gap is then least when he only by grinding in the components themselves during operation arises. On the housing wall is therefore an easily abradable layer applied while on the contact surfaces of the rotating component a wear-resistant and abrasive layer is applied. It does not have to the complete surface of the rotating component be coated, but it is enough if only parts of it, for example the upper parts of the blades, to be coated. This procedure has the advantage that the component is not unnecessarily heavier is done. It is also known that, especially in the case of hard coatings, there is a risk that cracks in The applied layers are formed and quickly into the base material propagate, which is usually a premature failure of the component entails. For this reason, for example, only the top ones Parts of the blades of a rotor coated with a hard material layer.

Meist nach einer entsprechenden Oberflächenbehandlung der zu beschichtenden Bauteile, werden bestimmte Bauteilzonen mit Maskierungen ausgestattet, welche zur Abgrenzung von Schichtflächen und Bereichen, die nicht von der Beschichtung erfasst werden sollen, dienen. Die Beschichtung erfolgt mittels Sprühbeschichtungsanlagen, Spritzanlagen, Aufdampfanlagen oder dergleichen, die teilweise unter atmosphärischen Bedingungen, teils unter kontrollierten Atmosphären oder unter Vakuum-Bedingungen betrieben werden.Most of time after a corresponding surface treatment to coating components, certain component zones are provided with masking, which are used to delineate layer areas and areas, which should not be covered by the coating serve. The Coating takes place by means of spray coating systems, Spray equipment, vapor deposition or the like, partially under atmospheric conditions, partly under controlled conditions Atmospheres or operated under vacuum conditions.

Aus dem Stand der Technik sind diverse Abdeckungstechniken in diesem Zusammenhang bekannt, die in verschiedenen Beschichtungsverfahren angewendet werden und die diverse Nachteile mit sich bringen.Out the prior art are various coverage techniques in this Known context, which applied in various coating processes and the various disadvantages.

Eine bekannte Abdecktechnik besteht darin, die nicht zu beschichtenden Teile mit klebenden Abdeckungen bestehend aus Klebebändern oder dergleichen, die direkt auf die nicht zu beschichtenden Teile aufgeklebt werden, zu schützen. Eine derartige Abdeckungstechnik ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Aus der US 5203944 wird beispielsweise die Verwendung von mehreren Masken zur Konstruktion einer dreidimensionalen Struktur offenbart, welche aus einer Kunststoff-Folie besteht, die einerseits ein abnehmbares Trägermaterial und anderseits eine klebende Fläche aufweist. Ein Nachteil ist allerdings, dass in der Regel eine Material-Beeinträchtigung der Klebebänder und Klebestoffe bei höheren Temperaturen, insbesondere über 200°C, eintritt. Zusätzlich ist es bekannt, dass Abdeckungen bestehend aus Klebebändern oder aus verstärkten Klebebändern häufig und schnell im Lauf des Beschichtungsverfahrens zerstört werden können. Sie müssen deshalb häufig entfernt und ersetzt werden. Außerdem müssen die von den Klebebändern oder dergleichen hintergelassenen Klebereste auf den geschützten Bauteilflächen mittels aufwändiger Reinigungsprozesse, mechanischer oder chemischer Art, beseitigt werden. Diese erforderliche Oberflächen-Nachbehandlung ist mit einem hohen technischen und zeitlichen Aufwand und demnach mit erhöhten Kosten verbunden. Außerdem sind die für den Reinigungsprozess verwendeten Chemikalien in der Regel Umweltbelastend und das Risiko die Oberflächen bei einem mechanischen Prozess zu beschädigen sehr hoch. Schließlich sind die meisten Klebstoffe nicht für das Vakuum, beziehungsweise das Hochvakuum oder das Ultrahochvakuum geeignet, da sie in der Regel hohe Ausgasraten aufweisen. Hier müssen speziell für das Vakuum, beziehungsweise für das Hochvakuum oder Ultrahochvakuum entwickelte Klebstoffe verwendet werden, welche mit entsprechenden Kosten verbunden sind. Da die zu beklebende Fläche groß ist und da Abdeckungen dieser Art häufig ausgetauscht werden müssen, ist eine Verwendung derartiger Klebstoffe in diesem Zusammenhang nicht empfehlenswert.One known masking technique is to protect the parts not to be coated with adhesive covers consisting of adhesive tapes or the like, which are adhered directly to the parts not to be coated. Such a covering technique is known from the general state of the art. From the US 5203944 For example, the use of multiple masks to construct a three-dimensional structure is disclosed, which consists of a plastic film, on the one hand a removable carrier material and on the other hand has an adhesive surface. A disadvantage, however, is that as a rule material deterioration of the adhesive tapes and adhesives at higher temperatures, in particular over 200 ° C, occurs. In addition, it is known that covers made of adhesive tapes or of reinforced adhesive tapes can be destroyed frequently and quickly in the course of the coating process. They must therefore be removed frequently and replaced. In addition, the adhesive residues left behind by the adhesive tapes or the like must be removed on the protected component surfaces by means of complicated cleaning processes, mechanical or chemical. This required surface treatment is associated with a high technical and time and therefore with increased costs. In addition, the chemicals used in the cleaning process are generally polluting and the risk of damaging the surfaces during a mechanical process is very high. Finally, most adhesives are not suitable for the vacuum, or the high vacuum or the ultra-high vacuum, since they generally have high outgassing rates. Here, specially developed for the vacuum, or for the high vacuum or ultra-high vacuum adhesives must be used, which are associated with corresponding costs. Since the surface to be covered is large and since covers of this type must be replaced frequently, a use of such adhesives in this context is not recommended.

Es ist weiterhin eine Maskierung aus der US 6645299 B2 bekannt, die aus einem dünnen Stahlblech besteht, das in eine dem zu schützenden Bauteil konturgemäße Form gebracht wird und mit einer Einspannvorrichtung an dem zu schützenden Material befestigt wird. Derartige Maskierungen weisen den Nachteil auf, dass passende Aufnahmevorrichtungen für die Befestigung an dem Bauteil vorhanden sein müssen, und dass Beschädigungen am Bauteil vor oder nach dem Spritzprozess bedingt durch das Befestigen und das Abnehmen der Maskierung nicht auszuschließen sind.It is still a mask from the US 6645299 B2 known, which consists of a thin sheet steel, which is brought into a shape to be protected contoured shape and is secured with a clamping device on the material to be protected. Such masks have the disadvantage that suitable receiving devices for attachment to the component must be present, and that damage to the component before or after the injection process due to the attachment and removal of the mask can not be excluded.

Aus der US 5691018 ist ferner eine aus Silikongummi bestehende Abdeckung bekannt, die zum Schutz eines Teiles einer Spritzvorrichtung verwendet wird. Allerdings herrschen bei vielen gängigen Beschichtungsprozessen hohe Temperaturen, so dass der Gummi so hergestellt werden muss, dass er diesen Temperaturen standhält. Weiterhin ist mit derartigen Abdeckungen keine Einstellung des Übergangsbereichs zwischen den zu beschichtenden und den nicht zu beschichtenden Bereichen möglich.From the US 5691018 Further, a cover made of silicone rubber is known, which is used to protect a part of a spray device. However, many common coating processes are subject to high temperatures, so the rubber must be prepared to withstand these temperatures. Furthermore, with such covers no adjustment of the transition region between the areas to be coated and the areas not to be coated is possible.

Aus der EP 1808236 A1 ist eine andere Abdeckung von Turbinenschaufelkühlungsbohrungen bekannt, welche vor dem Aufbringen einer keramischen Beschichtung mittels eines temperaturbeständigen Klebstoffes über Bohrungsbereiche einer Turbinenschaufel geklebt wird. Ein Nachteil dieser Methode ist es, dass nach der Beschichtung mit der keramischen Beschichtung, die Abdeckung zwar entfernt werden kann, jedoch nicht rückstandsfrei, so dass die Bohrungen mit dem Klebstoff verstopft bleiben und anschliessend durch Verbrennung von dem Klebstoff befreit werden müssen. Diese zusätzliche Nachbehandlung des beschichteten Bauteils ist nicht frei von Beschädigungspotential der Bauteile, da die zu erreichenden Temperaturen, um den Klebstoff zu verbrennen, weit über 250°C liegen müssen. Die ganze Prozedur ist außerdem mit einem zusätzlichen und konsequenten zeitlichen und technischen Aufwand verbunden.From the EP 1808236 A1 For example, another cover of turbine blade cooling bores is known which is adhered over bore portions of a turbine blade prior to application of a ceramic coating by means of a temperature resistant adhesive. A disadvantage of this method is that after the coating with the ceramic coating, although the cover can be removed, but not residue-free, so that the holes remain clogged with the adhesive and must then be removed by combustion of the adhesive. This additional after-treatment of the coated component is not free of damage potential of the components, since the temperatures to be reached in order to burn the adhesive must be well above 250 ° C. The whole procedure is also associated with an additional and consistent time and technical effort.

Aus der DE 10 2007 010 256 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung offenbart, welche zum Beschichten von Bauteilen einer Gasturbine verwendet wird. Dabei wird eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Bauteil und der auf dem Bauteil angeordneten Lotfolie durch ein lokales Erwärmen des Bauteils im Bereich der aufzutragenden Lotfolie, und ein zeitgleiches Erwärmen der Lotfolie mittels eines Induktionsverstärkers erzielt. Dabei muss die Beschichtung die Eigenschaft besitzen sich in Form einer Lotfolie bringen zulassen und sich leicht erwärmen zu lassen, was nicht bei allen möglichen Materialien oder Materialkombinationen gegeben ist. Ferner ist die der Lotfolie nahe an der zu beschichtenden Fläche anzubringen, was gegebenenfalls, je nach Form des Bauteils, sich von schwierig bis unmöglich gestalten kann. Schließlich müssen das Material der Lotfolie und das Material des Bauteils aufeinander abgestimmt sein und die Lotfolie und das Bauteil müssen erwärmt werden, so dass eine stoffschlüssige Verbindung zwischen diesen zwei Elementen entstehen kann. Dafür ist außerdem ein Induktionsverstärker in der Nähe der Lotfolie anzubringen, was nicht bei allen Bauteilformen oder Anordnungen möglich ist.From the DE 10 2007 010 256 A1 Furthermore, a device is disclosed, which is used for coating components of a gas turbine. In this case, a cohesive connection between the component and the solder foil arranged on the component is achieved by a local heating of the component in the region of the solder foil to be applied, and a simultaneous heating of the solder foil by means of an induction amplifier. In this case, the coating must have the property to bring in the form of a solder foil and to be allowed to warm slightly, which is not the case with all sorts of materials or material combinations. Further, the solder foil is to be attached close to the surface to be coated, which may, depending on the shape of the component, possibly be made difficult to impossible. Finally, the material of the solder foil and the material of the component must be coordinated with each other and the solder foil and the component must be heated, so that a cohesive connection between these two elements can arise. For this purpose, an induction amplifier is also to be provided in the vicinity of the solder foil, which is not possible with all component shapes or arrangements.

Eine andere aus dem Stand der Technik bekannte Abdeckungstechnik wird durch die DE 10351168 A1 offenbart. Hier werden Bauteiloberflächen, die durch thermisches Spritzen nicht beschichtet werden sollen, mit einer wässrigen bornitridhaltigen Suspension vor dem Beschichtungsverfahren besprüht und getrocknet. Nach dem Beschichtungsprozess wird die Bornitridschicht zusammen mit den Partikeln durch ein Wassertauchbad in Wasser abgewaschen. Ein Nachteil besteht jedoch darin, die Bauteile, die nur teilweise beschichtet werden sollen, vor dem Beschichtungsprozess mit der Suspension an den richtigen Stellen zu besprühen. Dies wiederum erfordert auch eine gewisse Abdeckung der Bauteile, die später beschichtet werden sollen, damit sie vor dem Auftragen der Suspension geschützt sind. Oder aber die Suspension wird nur grob an diesen Bauteilen aufgebracht, so dass kein reproduzierbarer Übergangsbereich zwischen den beschichteten und den nicht beschichteten Bereichen einstellbar ist.Another known from the prior art cover technology is characterized by the DE 10351168 A1 disclosed. Here, component surfaces which are not to be coated by thermal spraying are sprayed with an aqueous boron nitride-containing suspension before the coating process and dried. After the coating process, the boron nitride layer is washed off together with the particles by a water immersion bath in water. A disadvantage, however, is to spray the components that are to be only partially coated, before the coating process with the suspension in the right places. This, in turn, requires some coverage of the components which are to be coated later to protect them from the application of the suspension. Or the suspension is applied only coarsely to these components, so that no reproducible transition region between the coated and the non-coated areas is adjustable.

Es ist weiterhin aus der GB 2398798 A eine Abdeckung bekannt, welche zum partiellen Abdecken von Bauteilen einer Turbine verwendet wird. Die offenbarte aus Silikongummi bestehende Abdeckung wird an dem zu schützenden Bauteil mittels seitlich gelegenen Befestigungen gesichert. Entsprechende Befestigungseinrichtungen müssen also sowohl auf dem Bauteil als auch an der Abdeckung vorhanden sein.It is still out of the GB 2398798 A a cover is known which is used to partially cover components of a turbine. The disclosed silicone rubber cover is secured to the component to be protected by means of laterally located fasteners. Corresponding fastening devices must therefore be present both on the component and on the cover.

Schließlich ist aus der EP 1820872 A1 eine Abdeckung für die Vorbereitung einer Turbinenschaufel für das Aufbringen einer Beschichtung bekannt, welche aus einer Abdeckleiste besteht, die auf einer Umfangsfläche der Turbinenschaufel mittels einer Steckverbindung auf die Turbinenschaufel aufgesetzt wird. Ein offensichtlicher Nachteil besteht darin, dass das Bauteil, auf dem die Abdeckleiste aufgesetzt wird, eine entsprechende Steckverbindung aufweisen muss. Ein anderer Nachteil besteht darin, dass die Beschädigungsgefahr der Schaufeloberflächen beim Anbringen oder beim Demontieren der Abdeckleiste an das beziehungsweise von dem Bauteil wesentlich ist.Finally, out of the EP 1820872 A1 a cover for the preparation of a turbine blade for the application of a coating is known, which consists of a cover strip which is placed on a peripheral surface of the turbine blade by means of a plug connection to the turbine blade. An obvious disadvantage is that the component on which the cover strip is placed, must have a corresponding connector. Another disadvantage is that the risk of damage to the blade surfaces when attaching or disassembling the cover strip to or from the component is essential.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Lösungen des Standes der Technik zu vermeiden und eine verbesserte Lösung zur partiellen Beschichtung von Bauteilen zur Verfügung zu stellen. Außerdem soll durch die Erfindung ferner eine einfache Herstellung der Vorrichtungen zum Abdecken einer Bauteilzone erreicht werden, wodurch die geometrischen Schwankungen der zu schützenden Bauteile nicht mehr berücksichtigt werden müssen. Gleichzeitig soll die Beschädigungsgefahr der Bauteiloberflächen drastisch reduziert werden. Weiterhin soll die Erfindung eine Einstellung des Übergangsbereichs zwischen den zu beschichtenden und den nicht zu beschichtenden Bauteilen ermöglichen. Schließlich soll die Vorrichtung für eine Vielzahl von Beschichtungsverfahren geeignet sein, wie zum Beispiel für das thermische Spritzen, die PVD-Beschichtung oder die CVD-Beschichtung (Physical Vapor Deposition oder Chemical Vapor Deposition) und gleichzeitig für eine Vielzahl von Bauteilen, beispielsweise für das partielle Beschichten von einzelnen Schaufeln einer Turbine.The invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages of the known solutions of the prior art and to provide an improved solution for the partial coating of components. In addition to be achieved by the invention also a simple manufacture of the devices for covering a component zone, whereby the geometric variations of the components to be protected need not be considered. At the same time, the risk of damage to the component surfaces should be drastically reduced. Furthermore, the invention should allow adjustment of the transition region between the components to be coated and the components not to be coated. Finally, the device should be suitable for a variety of coating processes, such as for thermal spraying, PVD coating or CVD loading layering (Physical Vapor Deposition or Chemical Vapor Deposition) and simultaneously for a variety of components, for example, for the partial coating of individual blades of a turbine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by a device solved with the features of claim 1. advantageous Embodiments and developments of the invention are in the dependent Claims specified.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum partiellen Abdecken einer Bauteilzone eines Bauteils oder einer Bauteilgruppe bei einem Beschichtungsprozess ist durch eine steife, flächige Abdeckplatte und Dichtelemente ausgebildet, wobei die Vorrichtung auf dem Bauteil oder der Bauteilgruppe seitlich angeordneten Flächen aufliegt und wobei die Vorrichtung zwischen zumindest zwei voneinander beabstandeten zu beschichtenden Bauteilen angeordnet ist und flexible Dichtelemente an den gegenüberliegenden Seiten der Abdeckplatte aufweist, oder wobei die Abdeckplatte eine Aussparung aufweist, derer gegenüberliegenden Seiten flexible Dichtelemente aufweisen und wobei die Vorrichtung an zumindest einem Bauteil angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Abdeckplatte zum partiellen Abdecken einer Bauteilzone eines Bauteils oder einer Bauteilgruppe bei einem Beschichtungsprozess wird nicht an einen oder an mehrere Bauteile exakt angepasst, sondern wird in einem Untermaß in einer Form passend zu den zu schützenden Bereichen zwischen zumindest zwei Bauteilen oder mit einer Aussparung passend zu der Form des zu schützenden Bauteils hergestellt. Die Herstellung der Vorrichtung ist dadurch vereinfacht, dass die geometrischen Toleranzen der entsprechenden Bauteilen nicht berücksichtigt werden müssen. Flexible Dichtelemente werden an den gegenüberliegenden Seiten der Abdeckplatte oder einer Aussparung angeordnet, so dass die Abmessungen der Vorrichtung, welche aus den Dichtelementen und der Abdeckplatte besteht, geringfügig größer sind als die Abmessungen des zu schützenden Bauteils oder den zu schützenden Bereichen zwischen zumindest zwei Bauteilen sind. Die Steifigkeit der Abdeckplatte, welche durch die Geometrie und den verwendeten Werkstoff bestimmt ist, ermöglicht eine zumindest teilweise elastische Verformung der Vorrichtung bei Raumtemperatur. Aufgrund des Untermaßes und/oder der zumindest teilweise mögliche Verformung der Abdeckplatte einerseits, und aufgrund der an der Abdeckplatte angeordneten, flexiblen Dichtelementen anderseits, ist eine einfache, materialschonende Anbringung der Vorrichtung zwischen den Bauteilen oder an einem Bauteil gewährleistet. Aufgrund der Übergröße der Vorrichtung, welche aus den Dichtelementen und der Abdeckplatte besteht, und der gegebenen Elastizität der flexiblen Elementen, liegen die Dichtelemente an der Bauteilwand und werden zusätzlich auf seitlich von dem Bauteil oder der Bauteilgruppe angeordneten Flächen getragen. Diese seitlichen Flächen können die seitlichen Wände einer Schaufelgrundaufnahme sein. Somit sind die Teile, die unterhalb der Vorrichtung sind, und die seitlich von Wänden umgeben sind, vor ungewollter Beschichtung geschützt. Somit sind auch keine Befestigungseinrichtungen notwendig, weder an dem Bauteil oder an den Bauteilen, noch an der Vorrichtung selber. Die Elastizität der flexiblen Dichtelemente verhindert die Gefahr einer Beschädigung der Oberflächen des Bauteils oder den Bauteilen beim Anbringen der Vorrichtung. Nach dem Beschichtungsprozess ist die Vorrichtung ebenfalls sicher und rückstandsfrei von dem Bauteil oder von den Bauteilen abnehmbar.The Inventive device for partial covering a component zone of a component or a group of components in a Coating process is by a rigid, flat cover plate and Formed sealing elements, wherein the device on the component or the component group rests laterally arranged surfaces and wherein the device is spaced between at least two is arranged to be coated components and flexible sealing elements has on the opposite sides of the cover plate, or wherein the cover plate has a recess, the opposite Have sides flexible sealing elements and wherein the device is arranged on at least one component. The cover plate according to the invention for partially covering a component zone of a component or a Part group in a coating process is not to a or adapted to several components exactly, but is in one Undersize in a form suitable for protecting Areas between at least two components or with a recess made to match the shape of the component to be protected. The manufacture of the device is simplified in that the geometric tolerances of the corresponding components are not taken into account Need to become. Flexible sealing elements are attached to the opposite Sides of the cover plate or a recess arranged so that the dimensions of the device, which consists of the sealing elements and the cover plate is slightly larger are the dimensions of the component to be protected or the areas to be protected between at least two components are. The stiffness of the cover plate, which is due to the geometry and the material used is determined allows an at least partially elastic deformation of the device at room temperature. Due to the undersize and / or the at least partially possible deformation of the cover plate on the one hand, and due the arranged on the cover plate, flexible sealing elements on the other hand, is a simple, material-friendly attachment of the device ensured between the components or on a component. Due to the oversize of the device, which consists of the sealing elements and the cover plate, and the given elasticity of the flexible elements lie the sealing elements on the component wall and are additional arranged on the side of the component or the component group Worn surfaces. These side surfaces can be the side walls of a scoop base shot. Thus, the parts that are below the device and the side surrounded by walls, protected against unwanted coating. Thus, no fasteners are necessary, neither on the component or on the components, nor on the device itself. The elasticity of the flexible sealing elements prevented the risk of damage to the surfaces of the component or components when mounting the device. After the coating process, the device is also safe and residue-free from the component or from the components removable.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Vorrichtung nach mindestens einem Beschichtungsprozess von dem Bauteil oder von den Bauteilen unzerstört abgebaut und in einem weiteren Beschichtungsprozess wiederverwendet. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Beschichtung an der Vorrichtung haften bleibt, was sowohl von dem Material der Vorrichtung als auch von dem Beschichtungsmaterial abhängig ist, so dass kein Abblättern des aufgetragenen Materials stattfindet. Es ist weiterhin möglich die Vorrichtung gelegentlich von den aufgetragenen Schichten zu reinigen. Dabei kann ein Abbau der Dichtelementen von der Abdeckplatte vorgesehen sein, wobei die Dichtelemente entweder ausgewechselt werden oder auch gereinigt und wiederholt an der Abdeckplatte angeordnet werden können. Ein möglicher Reinigungsprozess ist beispielsweise ein mechanischer Abtrag der aufgetragenen Schichten oder eine entsprechende ätzende chemische Reinigung der Abdeckplatte und des Dichtelements.In an advantageous embodiment of the invention the device after at least one coating process of the Component or destroyed undamaged by the components and reused in another coating process. This is especially possible if the coating on the Device sticks, reflecting both the material of the device as well as the coating material is dependent, so that no peeling of the applied material takes place. It is also possible the device occasionally to clean the applied layers. It can reduce the Be provided sealing elements of the cover plate, wherein the sealing elements either replaced or cleaned and repeated can be arranged on the cover plate. A possible Cleaning process is for example a mechanical removal of applied layers or a corresponding corrosive Dry cleaning of the cover plate and the sealing element.

In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Dichtelemente der Vorrichtung zum partiellen Abdecken einer Bauteilzone eines Bauteils oder einer Bauteilgruppe für das Beschichtungsmaterial teilweise durchlässig. Somit ist eine Einstellung des Übergangsbereichs zwischen den zu beschichtenden und den nicht zu beschichtenden Bereichen gewährleistet. Ein sanfter Übergang zwischen den zu beschichtenden und den nicht zu beschichtenden Bereichen ist aufgrund der Aerodynamik bestimmter Teile, oder wegen besserem Anhaften der aufgetragenen Schichten besonders erwünscht.In a further advantageous embodiment of the invention are the sealing elements of the device for partially covering a Component zone of a component or a component group for the coating material partially permeable. Thus is a setting of the transition range between the coating and non-coating areas. A gentle transition between the to be coated and The areas not to be coated is due to the aerodynamics certain parts, or for better adhesion of the applied Layers particularly desirable.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Dichtelemente als Bürstendichtungen oder Filze ausgebildet. Dadurch wird die Einstellung des Übergangsbereichs zwischen den zu beschichtenden und den nicht zu beschichtenden Bereichen genau kontrollierbar. Bürstendichtungen oder Filze bestehend aus im Querschnitt unterschiedlicher Fasergröße und/oder Faserform sind besonders vorteilhaft. Ferner kann die Anzahl der Fasern einer Bürstendichtung für eine bestimmte, vorgegebene Länge variiert werden und damit die Durchlässigkeit des Dichtelements gezielt verändert werden. Ähnlich wird mit einer Änderung der Materialdichte die Durchlässigkeit eines aus Filz bestehenden Dichtelements gezielt verändert.In a further advantageous embodiment of the invention, the sealing elements are designed as brush seals or felts. This makes it possible to precisely control the adjustment of the transition region between the areas to be coated and the areas not to be coated. Brush seals or felts consisting of cross-sectionally different fiber size and / or fiber shape especially advantageous. Furthermore, the number of fibers of a brush seal for a certain, predetermined length can be varied and thus the permeability of the sealing element can be selectively changed. Similarly, with a change in the material density, the permeability of a sealing element made of felt is deliberately changed.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind zumindest teilweise die Bürstendichtungen oder Filze aus Keramik-, Metall-, Glas-, Aramid- oder Kunststofffasern ausgebildet. Durch eine geeignete Wahl des Materials des Dichtelements wird die Elastizität des Dichtelements variiert und mit den entsprechenden Oberflächenmaterialen des Bauteils oder den Bauteilen abgestimmt. Somit kann einerseits das Anbringen und/oder das Abbauen der Vorrichtung optimiert werden, und anderseits die Materialien so aufeinander abgestimmt werden, dass das Risiko einer Beschädigung der Bauteiloberfläche beim An- oder Abbauen der Vorrichtung verringert bis verhindert wird.In a further advantageous embodiment of the invention are at least partly the brush seals or felts of ceramic, Metal, glass, aramid or plastic fibers formed. By a appropriate choice of the material of the sealing element is the elasticity of the sealing element varies and with the corresponding surface materials of Component or the components matched. Thus, on the one hand the Attaching and / or dismantling the device can be optimized and on the other hand, the materials are coordinated so that the risk of damage to the component surface when mounting or dismounting the device reduces until prevented becomes.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, die Dichtelemente vorab mit einer Beschichtung, beispielsweise einer Schutzschicht, zu versehen, welche beispielsweise mit einem Lösungsmittel oder mit Wasser lösbar ist, zum Beispiel PMMA. Dadurch ist eine chemische Reinigung der Dichtelementen vereinfacht. Durch die Verwendung beispielsweise, nach einem Beschichtungsprozess, von einem Aceton-Bad, eventuell mit Ultra-Schall unterstützt, wird dann die entsprechende Schutzschicht gelöst, so dass das darauf liegende Beschichtungsmaterial ebenso weggespült wird. Andere, in Lösungsmitteln oder Wasser nicht lösbare Schutzschichten sind ebenso denkbar, wie zum Beispiel Kapton. In diesem Fall kann die Schutzschicht dazu verwendet werden, metallische Fasern zu ummanteln, so dass das Risiko von Kratzerentstehung in der Oberfläche der zu beschichtenden Bauteilen verringert wird.A further advantageous embodiment of the invention provides that Sealing elements in advance with a coating, such as a Protective layer to provide, for example, with a solvent or soluble with water, for example PMMA. Thereby a chemical cleaning of the sealing elements is simplified. By the use, for example, after a coating process of an acetone bath, possibly with ultra-sound support, Then the corresponding protective layer is dissolved, so that the overlying coating material also washed away becomes. Others, not soluble in solvents or water Protective layers are also conceivable, such as Kapton. In In this case, the protective layer can be used metallic To coat fibers, so that the risk of scratching in the surface of the components to be coated reduced becomes.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bestehen die Dichtelemente aus Materialien, welche für das Vakuum, das Hochvakuum beziehungsweise für das Ultrahochvakuum geeignet sind. Unter Vakuum stattfindende Beschichtungsprozesse sind sehr verbreitet, erfordern aber die Benutzung von Materialien, welche eine geringe (Vakuum) bis sehr niedrige (Ultrahochvakuum) Ausgasraten aufweisen. Viele Metalle und Metalllegierungen erfüllen beispielsweise diese Anforderung, sowie Keramiken und einige Kunststoffe, beispielsweise bestimmte Epoxy-Harze. Ein Vorteil von vakuumgeeigneten flexiblen Dichtelementen besteht darin, dass die Vorrichtung dadurch in einer Vielzahl von Beschichtungsverfahren verwendet werden kann. Es kommen beispielsweise das thermische Spritzen, die PVD-Beschichtung (Physical Vapor Deposition), die CVD-Beschichtung (Chemical Vapor Deposition) oder sonstige Sublimierungsverfahren in Frage.In a further advantageous embodiment of the invention the sealing elements consist of materials which are suitable for the vacuum, the high vacuum or for the ultrahigh vacuum are suitable. Under vacuum coating processes are very common, but require the use of materials, which have a low (vacuum) to very low (ultra-high vacuum) Have Ausgasraten. Many metals and metal alloys meet for example, this requirement, as well as ceramics and some plastics, for example, certain epoxy resins. An advantage of vacuum suitable flexible sealing elements is that the device characterized can be used in a variety of coating processes. There are, for example, the thermal spraying, the PVD coating (Physical Vapor Deposition), the CVD coating (Chemical Vapor Deposition) or other sublimation methods in question.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Abdeckplatte aus Metall, aus Keramik, aus einer Metalllegierung oder aus einem Kunststoff. Durch die Wahl des Materials der Abdeckplatte kann Einfluss auf die Steifigkeit der Abdeckplatte genommen werden, so dass beispielsweise ein Anbringen der gesamten Vorrichtung, abhängig auch von ihrer Geometrie, an einem Bauteil oder an mehreren Bauteilen vereinfacht beziehungsweise ermöglicht wird.In a further advantageous embodiment of the invention the cover plate is made of metal, ceramic, metal alloy or from a plastic. By choosing the material of the cover plate can influence the stiffness of the cover plate, so that, for example, attaching the entire device depends also on their geometry, on a component or on several components simplified or made possible.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Abdeckplatte aus einem Hochtemperatur beständigen Kunststoff, beispielsweise aus einem Epoxyharz, einem Silikonharz, einem Elastomere, einer Duroplaste oder dergleichen. Mit Hochtemperatur sind Temperaturen über Raumtemperatur gemeint, besonders über 80°C und besonders zwischen 80°C und 250°C. Aus Temperatur beständigem Kunststoff bestehende Abdeckplatten sind somit in Hochtemperaturbeschichtungverfahren anwendbar, wie beispielsweise beim thermischen Spritzen.In a further advantageous embodiment of the invention The cover plate is made of a high temperature resistant Plastic, for example, an epoxy resin, a silicone resin, an elastomer, a thermoset or the like. With high temperature Temperatures above room temperature are meant, especially over 80 ° C and especially between 80 ° C and 250 ° C. From temperature Resistant plastic existing cover plates are thus applicable in high temperature coating processes, such as during thermal spraying.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Abdeckplatte aus einem Material, welches für das Vakuum, das Hochvakuum bzw. für das Ultrahochvakuum geeignet ist. Unter Vakuum stattfindende Beschichtungsprozesse sind sehr verbreitet, erfordern die Benutzung von Materialien, welche eine geringe (Vakuum) bis sehr niedrige (Ultrahochvakuum) Ausgasrate aufweisen. Viele Metalle und Metalllegierungen erfüllen diese Anforderung, sowie Keramiken und einige Kunststoffe, beispielsweise bestimmte Epoxy-Harze. Der Vorteil von einer vakuumgeeigneten Abdeckplatte besteht darin, dass die Vorrichtung dadurch in einer Vielzahl an Beschichtungsverfahren verwendet werden kann. Es kommen beispielsweise das thermische Spritzen, die PVD-Beschichtung (Physical Vapor Deposition), die CVD-Beschichtung (Chemical Vapor Deposition) oder sonstige Sublimierungsverfahren in Frage.In a further advantageous embodiment of the invention the cover plate is made of a material which is suitable for the vacuum, the high vacuum or for the ultra-high vacuum suitable is. Under vacuum coating processes are very common, require the use of materials which a low (vacuum) to very low (ultra-high vacuum) outgas rate exhibit. Many metals and metal alloys meet this requirement, as well as ceramics and some plastics, for example certain epoxy resins. The advantage of a vacuum-suitable cover plate is that the device in a variety of Coating process can be used. There are, for example thermal spraying, the PVD coating (Physical Vapor Deposition), CVD (chemical vapor deposition) or other sublimation processes in question.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Abdeckplatte und die Dichtelemente zumindest punktuell miteinander geheftet, gelötet, geschweißt, geklemmt, geklebt und/oder gebördelt. Dadurch wird erreicht, dass die verschiedenen Elemente, die Abdeckplatte und die Dichtelemente, zu einer Vorrichtung vereinigt werden, die sich in einem Stück an einem Bauteil oder an mehreren Bauteilen anbringen lässt. Durch die punktuelle Verbindung wird eine mögliche spätere Trennung der verschiedenen Elementen vereinfacht und die Bearbeitungsarbeit der Vorrichtung verringert. Eine separate Herstellung der verschiedenen Komponenten in einem automatisierten Verfahren ist dadurch ebenso ermöglicht. Verbindungsverfahren wie das Heften oder das Klemmen, ermöglichen insbesondere eine schnelle Vorrichtungsanfertigung, und gleichzeitig einen sehr flexiblen Einsatz.In a further advantageous embodiment of the invention, the cover plate and the sealing elements are at least selectively stapled together, soldered, welded, clamped, glued and / or crimped. This ensures that the various elements, the cover plate and the sealing elements, are combined to form a device that can be attached in one piece to one or more components. The selective connection simplifies a possible later separation of the various elements and reduces the processing work of the device. A separate production of the various components in an automated process is thus also possible. Connection methods such as stapling or clamping, in particular, allow a quick device fabrication, and at the same time a very flexible use.

In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Abdeckplatte und die Dichtelemente mit einem Verfahren miteinander verbunden, welches für das Vakuum, das Hochvakuum beziehungsweise für das Ultrahochvakuum geeignet ist. Der Vorteil von einer vakuumgeeigneten Vorrichtung besteht darin, dass die Vorrichtung dadurch in einer Vielzahl von Beschichtungsverfahren verwendet werden kann. Es kommen beispielsweise das thermische Spritzen, die PVD-Beschichtung (Physical Vapor Deposition), die CVD-Beschichtung (Chemical Vapor Deposition) oder sonstige Sublimierungsverfahren in Frage. Hier sind Verbindungsverfahren wie das Heften, das Klemmen, das Schweißen oder das Bördeln besonders geeignet, falls sowohl Abdeckplatte als auch Dichtelemente bereits aus Materialien bestehen, die für das Vakuum, das Hochvakuum beziehungsweise für das Ultrahochvakuum geeignet sind. Auch andere Verbindungsverfahren, wie das Löten oder das Kleben können verwendet werden. Dabei muss allerdings darauf geachtet werden, dass das Lot beziehungsweise der Klebstoff ebenfalls eine notwendige kleine bis sehr geringe Ausgasrate besitzen. Ein für das Hochvakuum geeignetes Lot ist beispielsweise eine Legierung basierend aus Zinn und Silber oder das Lot Mcote der Firma Allectra, das eine Ausgasrate von weniger als 10–11 mBar·l/s bei einer Temperatur von 250°C. Ein für das Hochvakuum geeigneter Klebstoff ist beispielsweise ein Zwei-Komponenten Klebstoff, der aus der Mischung eines Epoxyharzes und eines Härters entsteht wie zum Beispiel Varian Torr Seal oder der UHV-Klebstoff der Firma Allectra, der eine Ausgasrate von weniger als 5·10–13 mBar·l/s bei Raumtemperatur aufweist. Klebstoffe basierend auf Keramik können ebenso verwendet werden. Ein weiterer Vorteil von diesen Vakuumfesten Verbindungsverfahren liegt darin, dass die Vorrichtung, die dadurch entseht, ebenso vakuumgeeignet ist und hohe Temperaturen ausgesetzt werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the cover plate and the sealing elements are connected to one another by a method which is suitable for the vacuum, the high vacuum or for the ultra-high vacuum. The advantage of a vacuum suitable device is that the device can thereby be used in a variety of coating processes. For example, thermal spraying, PVD (physical vapor deposition), CVD (chemical vapor deposition) or other sublimation processes are possible. Here connection methods such as stapling, clamping, welding or crimping are particularly suitable if both cover plate and sealing elements already consist of materials which are suitable for the vacuum, the high vacuum or for the ultra-high vacuum. Other joining methods, such as soldering or gluing, may be used. However, it must be ensured that the solder or the adhesive also have a necessary low to very low outgas rate. A solder suitable for the high vacuum is, for example, an alloy based on tin and silver or Lot Mcote from Allectra, which has an outgassing rate of less than 10 -11 mbar · l / s at a temperature of 250 ° C. An adhesive suitable for high vacuum is, for example, a two-component adhesive formed from the mixture of an epoxy resin and a hardener such as Varian Torr Seal or Allectra's UHV adhesive having an outgassing rate of less than 5 × 10 -13 mbar · l / s at room temperature. Ceramics-based adhesives may also be used. Another advantage of these vacuum-resistant bonding methods is that the device that is thereby created is also vacuum-suitable and can be exposed to high temperatures.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die zu beschichtenden Bauteile in gleichmäßigem Abstand angeordnet und mit Hilfe einer rechenförmigen Einrichtung gehalten. Ferner ist eine ähnliche Einrichtung zum Halten von Bauteilen möglich, die radial angeordnete Forken aufweist und an den zu beschichtenden Bauteilen angeordnet ist. Die an der Einrichtung angeordneten Bauteile werden anschließend mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Abdecken einer Bauteilzone ausgerüstet, mit seitlichen Abdeckungen versehen und schließlich bei einem Beschichtungsverfahren eingesetzt.In Another embodiment of the invention will be to be coated components evenly spaced arranged and with the help of a rake-shaped device held. Furthermore, a similar device for holding possible of components having radially arranged catches and is arranged on the components to be coated. The at the Device arranged components are then with the devices according to the invention for covering equipped with a component zone, with side covers and finally in a coating process used.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Further The measures improving the invention will be described below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the figures shown in more detail. It demonstrate:

1 eine schematische Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, welche zwischen zwei Schaufeln angeordnet ist; 1 a schematic plan view of a preferred embodiment of the invention, which is arranged between two blades;

2 eine schematische Draufsicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, welche an einer Schaufel angeordnet ist; 2 a schematic plan view of a second preferred embodiment of the invention, which is arranged on a blade;

3 einen schematischen Querschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, welche zwischen zwei beabstandeten Schaufeln angeordnet ist; 3 a schematic cross section of a preferred embodiment of the invention, which is arranged between two spaced blades;

4 einen schematischen Querschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, welche zwischen zwei beabstandet angeordneten Schaufeln angeordnet ist; 4 a schematic cross section of a preferred embodiment of the invention, which is arranged between two spaced-apart blades;

5 eine schematische vordere Ansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, welche eine Aussparungnahme aufweist und an einer Schaufel angeordnet ist; 5 a schematic front view of a second preferred embodiment of the invention, which has a recess and is arranged on a blade;

6 eine schematische Vorderansicht und Draufsicht eines Rotors. 6 a schematic front view and top view of a rotor.

Bei den abgebildeten Figuren sind gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.at the figures shown are the same or similar components marked with the same reference numerals.

1 zeigt eine schematische Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die flächige, steife Abdeckplatte 1 ist dabei an zwei ihrer seitlichen nach Außen gerichteten Flächen mit flexiblen Dichtelementen 2 ausgerüstet und ist in dem Zwischenraum zweier beabstandeter Schaufeln 3 angeordnet. Die Abdeckplatte 1 entspricht dabei der Form des durch zwei benachbarte Schaufeln entstandenen Raumes, wobei ihre Abmessungen einem Untermaß bezüglich den Abmessungen des genannten Raumes aufweisen. Durch dieses Untermaß und durch die flexiblen Dichtelemente wird die Vorrichtung zum Abdecken einer Bauteilzone auf einfache Weise zwischen zwei benachbarten Schaufel angeordnet. Die Abdeckplatte besteht aus einem geformten Stahl-Blech und die Dichtelemente 2 aus im Querschnitt zylindrischen Aramid-Fasern, die mit Hilfe eines Stahlblechs und mit Hilfe eines ebenfalls aus Stahl bestehenden länglichen Kernzylinder gebördelt worden sind und als Bürstendichtung ausgebildet sind. Die so ausgebildete Bürstendichtung 2 ist an mehreren Punkten mit der aus Stahl bestehenden Abdeckplatte 1 geschweißt und ist für ein Beschichtungsverfahren im Hochvakuum-Bereich geeignet. Die mit der Vorrichtung ausgestatteten Schaufeln werden mit seitlichen Abdeckungen 6 versehen, auf denen die Vorrichtung zum Abdecken anliegt, und in eine Aufdampfanlage eingebracht, die evakuiert wird. Dort werden sie mit einer auf Titan basierenden Legierung versehen. 1 shows a schematic plan view of a preferred embodiment of the invention. The flat, stiff cover plate 1 is on two of its lateral outward surfaces with flexible sealing elements 2 equipped and is in the space between two spaced blades 3 arranged. The cover plate 1 corresponds to the shape of the space formed by two adjacent blades, their dimensions having an undersize with respect to the dimensions of said space. By this undersize and by the flexible sealing elements, the device for covering a component zone is arranged in a simple manner between two adjacent blade. The cover plate consists of a shaped steel sheet and the sealing elements 2 from in cross-section cylindrical aramid fibers which have been crimped by means of a steel sheet and with the aid of an elongated core cylinder also made of steel and are formed as a brush seal. The brush seal thus formed 2 is at several points with the existing steel cover 1 welded and is suitable for a coating process in the high vacuum range. The blades equipped with the device are provided with side covers 6 provided on which the device is applied for covering, and placed in a vapor deposition, which is evacuated. There they are provided with a titanium-based alloy.

2 zeigt eine schematische Draufsicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die flächige steife Abdeckplatte 1 weist dabei eine Aussparung auf, an derer gegenüberliegenden Flächen, Dichtelemente 2 angebracht sind. Die Abdeckplatte ist zudem an einer einzigen Schaufel 3 angeordnet und liegt auf zwei darunter liegenden Abdeckplatte 6 oder auf den seitlichen Wänden einer Schaufelfußgrundaufnahme 6 auf. 2 shows a schematic plan view of a second preferred embodiment of the invention. The flat rigid cover plate 1 in this case has a recess on which opposite surfaces, sealing elements 2 are attached. The cover plate is also on a single blade 3 arranged and lies on two underlying cover plate 6 or on the side walls of a blade footwell receptacle 6 on.

3 zeigt einen schematischen Querschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Abdeckplatte 1 samt Dichtelementen 2 zwischen zwei beabstandeten Schaufeln 3 angeordnet ist. Die hier aus Edelstahl bestehende Abdeckplatte 1 ist mit einer Bürstendichtung 2 aus zylindrischen und mit Kapton ummantelten Edelstahlfasern flächenweise zusammen geklebt und ist zwischen den zwei Schaufeln 3 durch die elastischen Eigenschaften der Bürstendichtung, welche sich an ihrer gegenüberliegenden Seiten befinden, gedichtet. Die Schaufeln werden mit seitlichen Abdeckungen 6 versehen oder in eine Schaufelfußgrundaufnahme mit seitlichen Wänden 6 angeordnet. Die Vorrichtung liegt auf den seitlichen Abdeckungen 6 auf und wird in eine Aufdampfanlage eingebracht, die evakuiert wird. Dort werden sie mit einer auf Titan basierenden Legierung versehen. 3 shows a schematic cross-section of a preferred embodiment of the invention, in which the cover plate 1 including sealing elements 2 between two spaced blades 3 is arranged. The here made of stainless steel cover plate 1 is with a brush seal 2 made of cylindrical and Kapton sheathed stainless steel fibers glued together area by area and is between the two blades 3 sealed by the elastic properties of the brush seal, which are located on its opposite sides. The buckets come with side covers 6 provided or in a blade footwell with side walls 6 arranged. The device lies on the side covers 6 and is introduced into a vapor deposition system, which is evacuated. There they are provided with a titanium-based alloy.

4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Abdeckplatte 1 diesmal zwischen zwei sich radial erstreckenden und voneinander beabstandeten Schaufeln 3 angeordnet ist. Die hier aus Silikongummi bestehende Abdeckplatte 1 ist mit einem Filz 2 aus Glasfasern flächenweise zusammen geklebt und ist zwischen den zwei Schaufeln 3 durch die elastischen Eigenschaften des Filzes, welcher sich an gegenüberliegenden Seiten befindet, und durch das Aufliegen auf den seitlichen Wänden 6, gehalten. 4 shows a schematic cross-sectional view of another embodiment of the invention, wherein the cover plate 1 this time between two radially extending and spaced apart blades 3 is arranged. The here made of silicone rubber cover plate 1 is with a felt 2 glued together in layers from glass fibers and is between the two blades 3 by the elastic properties of the felt, which is on opposite sides, and by resting on the side walls 6 , held.

5 zeigt eine schematische vordere Ansicht eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei die Abdeckplatte 1 eine Aussparung aufweist, welche an ihrer gegenüberliegenden Fläche Dichtelemente 2 aufweist, und die an einer Schaufel 3 angeordnet ist. Die hier aus Edelstahl bestehende Abdeckplatte 1 ist mit einer Bürstendichtung 2 aus elastischen Kunststofffasern punktweise zusammen gelötet und wird vor allem durch die Steifigkeit der Edelstahlabdeckplatte an der Schaufel 3, durch die elastischen Eigenschaften der Bürstendichtung, welche sich an den gegenüberliegenden Seiten der Aussparung der Abdeckplatte befinden, und durch das Aufliegen auf den seitlichen Wänden 6 gehalten. Die so mit der Vorrichtung ausgestatteten Schaufeln werden einem thermischen Spritzverfahren unterzogen. 5 shows a schematic front view of another preferred embodiment of the invention, wherein the cover plate 1 has a recess which sealing elements on its opposite surface 2 and that on a shovel 3 is arranged. The here made of stainless steel cover plate 1 is with a brush seal 2 Made of elastic plastic fibers soldered pointwise together and is mainly due to the rigidity of the stainless steel cover plate on the blade 3 , by the elastic properties of the brush seal, which are located on the opposite sides of the recess of the cover plate, and by resting on the side walls 6 held. The blades thus equipped with the device are subjected to a thermal spraying process.

6 zeigt eine schematische Vorderansicht und Draufsicht eines Rotors 5, an dem radial gleich beabstandete Schaufeln 3 angeordnet sind. 6 shows a schematic front view and a plan view of a rotor 5 at the radially equidistantly spaced blades 3 are arranged.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der in den Patentansprüchen beanspruchten Lösung auch bei anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The Invention is limited in its execution not to the preferred embodiment given above. Rather, a number of variants are conceivable, which of the in the claims claimed solution also makes use of other types.

11
Abdeckplattecover
22
Dichtelementsealing element
33
Schaufelshovel
44
Schaufelfußblade
55
Rotorrotor
66
seitliche Platte oder Schaufelgrundaufnahmelateral Plate or scoop footage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - US 6645299 B2 [0006] - US 6645299 B2 [0006]
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  • - EP 1808236 A1 [0008] EP 1808236 A1 [0008]
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  • - EP 1820872 A1 [0012] EP 1820872 A1 [0012]

Claims (18)

Vorrichtung zum partiellen Abdecken einer Bauteilzone eines Bauteils (3) oder einer Bauteilgruppe (3) bei einem Beschichtungsprozess, wobei die Vorrichtung eine steife, flächige Abdeckplatte (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (1) auf dem Bauteil oder der Bauteilgruppe seitlich angeordneten Flächen (6) angeordnet ist, und dass an gegenüberliegenden Seiten der Abdeckplatte (1) flexible Dichtelemente (2) angeordnet sind, wobei die Abdeckplatte (1) zwischen zumindest zwei voneinander beabstandeten zu beschichtenden Bauteilen (3) angeordnet ist, oder wobei die Abdeckplatte (1) eine Aussparung aufweist und zumindest an einem Bauteil (3) angeordnet ist und die Dichtelemente (2) an gegenüberliegenden Seiten der Aussparung der Abdeckplatte (1) angeordnet sind.Device for partially covering a component zone of a component ( 3 ) or a component group ( 3 ) in a coating process, wherein the device comprises a rigid, flat cover plate ( 1 ), characterized in that the cover plate ( 1 ) on the component or the component group laterally arranged surfaces ( 6 ) is arranged, and that on opposite sides of the cover plate ( 1 ) flexible sealing elements ( 2 ) are arranged, wherein the cover plate ( 1 ) between at least two spaced-apart components to be coated ( 3 ), or wherein the cover plate ( 1 ) has a recess and at least on one component ( 3 ) is arranged and the sealing elements ( 2 ) on opposite sides of the recess of the cover plate ( 1 ) are arranged. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (1) von den flexiblen Dichtelementen (2) oder von dem flexiblen Dichtelement (2) gehalten wird.Device according to claim 1, characterized in that the cover plate ( 1 ) of the flexible sealing elements ( 2 ) or of the flexible sealing element ( 2 ) is held. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (2) für das Beschichtungsmaterial teilweise durchlässig ist.Device according to one of the claims 1 to 2, characterized in that the sealing element ( 2 ) is partially permeable to the coating material. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung oder zumindest eine ihrer Komponenten (2) wiederverwendbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device or at least one of its components ( 2 ) is reusable. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (2) als Bürstendichtung ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element ( 2 ) is designed as a brush seal. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (2) als Filz ausgebildet ist.Device according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the sealing element ( 2 ) is formed as a felt. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente zumindest teilweise aus Keramik-, Metall-, Glas-, Aramid- oder Kunststofffasern bestehen.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing elements at least partially consist of ceramic, metal, glass, aramid or plastic fibers. Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern einen zylindrischen Querschnitt aufweisen.Device according to claim 7, characterized in that that the fibers have a cylindrical cross-section. Vorrichtung nach Patentanspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern zumindest teilweise mit einer Schutzschicht beschichtet sind.Device according to claim 7 or 8, characterized characterized in that the fibers at least partially with a protective layer are coated. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung (1) und das Dichtelement (2) aus einem Material besteht, welches für das Vakuum bzw. für das Hoch- oder Ultrahochvakuum geeignet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the covering device ( 1 ) and the sealing element ( 2 ) consists of a material which is suitable for the vacuum or for the high or ultra high vacuum. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (1) aus Metall, aus einer Metalllegierung, oder aus Kunststoff besteht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cover plate ( 1 ) made of metal, of a metal alloy, or of plastic. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff Hochtemperatur beständig ist.Device according to claim 10, characterized in that that the plastic is resistant to high temperature. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckvorrichtung (1) mit dem Dichtelement (2) zumindest punktuell zusammen geheftet, gelötet, geschweißt, geklemmt, geklebt und/oder gebördelt sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the covering device ( 1 ) with the sealing element ( 2 ) at least selectively stapled together, soldered, welded, clamped, glued and / or crimped. Vorrichtung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (1) und das Dichtelement (2) mit einem Lot gelötet sind, welches für das Vakuum beziehungsweise für das Hoch-(HV) oder Ultrahochvakuum (UHV) geeignet ist.Device according to claim 13, characterized in that the cover plate ( 1 ) and the sealing element ( 2 ) are soldered with a solder, which is suitable for the vacuum or for the high (HV) or ultrahigh vacuum (UHV). Vorrichtung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Abdeckplatte (1) und das Dichtelement (2) mit einem Klebstoff geklebt sind, welcher für das Vakuum beziehungsweise für das Hoch-(HV) oder Ultrahochvakuum (UHV) geeignet ist.Device according to claim 13, characterized in that the metallic cover plate ( 1 ) and the sealing element ( 2 ) are glued with an adhesive which is suitable for the vacuum or for the high (HV) or ultrahigh vacuum (UHV). Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche zur PVD- oder CVD-Beschichtung (Physical Vapor Deposition oder Chemical Vapor Deposition) oder zum thermischen Spritzen eines Bauteiles einer Strömungsmaschine.Use of a device according to one of the preceding Claims for PVD or CVD coating (Physical Vapor deposition or chemical vapor deposition) or thermal spraying a component of a turbomachine. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilgruppe durch eine Gruppe von äquidistanten Schaufeln einer Gasturbine ausgebildet ist.Use of a device according to one of the claims, characterized in that the component group by a group formed by equidistant blades of a gas turbine is. Verwendung einer Vorrichtung nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteilgruppe durch eine Gruppe von Schaufeln ausgebildet ist, die sich radial von einem Zentrum erstrecken und äquidistant zueinander angeordnet sind.Use of a device according to claim 17, characterized in that the component group by a group formed by vanes extending radially from a center extend and are arranged equidistant to each other.
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