DE102010060652A1 - Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen - Google Patents
Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen Download PDFInfo
- Publication number
- DE102010060652A1 DE102010060652A1 DE102010060652A DE102010060652A DE102010060652A1 DE 102010060652 A1 DE102010060652 A1 DE 102010060652A1 DE 102010060652 A DE102010060652 A DE 102010060652A DE 102010060652 A DE102010060652 A DE 102010060652A DE 102010060652 A1 DE102010060652 A1 DE 102010060652A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- suction
- crankcase
- suction device
- cylinder
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/14—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying for coating elongate material
- C23C4/16—Wires; Tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
- B05B13/06—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
- B05B13/0627—Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies
- B05B13/0636—Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies by means of rotatable spray heads or nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B14/00—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/137—Spraying in vacuum or in an inert atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
- B05B13/06—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
- B05B13/069—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies the hollow bodies having a closed end
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
- B05B7/20—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
- B05B7/22—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen (10) bei Kurbelgehäusen (12), mit einer an das Kurbelgehäuse (12) angepassten Werkstückaufnahme (16) sowie mit einem in den Bereich mindestens einer der Zylinderinnenflächen (10) einführbaren Beschichtungswerkzeug (39). Die Vorrichtung weist eine mit einer Unterdruckquelle verbundene, der Stirnseite (11) der Zylinderinnenfläche (10) gegenüberliegend angeordnete Absaugeinrichtung (28) mit einer zu der Zylinderinnenfläche (10) hin gerichteten Absaugöffnung (30) auf und die Absaugöffnung (30) umgibt einen das Beschichtungswerkzeug (39) tragenden Werkzeugschaft (38) ringförmig.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen, mit einer an das Kurbelgehäuse angepassten Werkstückaufnahme sowie mit einem in den Bereich mindestens einer der Zylinderinnenflächen einführbaren Beschichtungswerkzeug.
- Zum Auftragen von Beschichtungen auf Gussteiloberflächen können thermische Spritzverfahren eingesetzt werden. Besonders die Zylinderinnenflächen, d. h. Kolbenlaufflächen von Zylinderkurbelgehäusen sind für eine Beschichtung durch thermisches Spritzen geeignet. Die relativ dünnen Spritzschichten bieten vor allem bei Zylinderkurbelgehäusen aus Aluminium im Vergleich zu konventionell eingesetzten Laufbuchsen aus Gusseisen Vorteile, da Eigenspannungen reduziert werden, das Gewicht insgesamt verringert wird, und sich im Motorbetrieb günstigere Reibungswerte zwischen Kolben und Kolbenlaufflächen zeigen.
- Zum Beschichten werden mit hoher thermischer und kinetischer Energie arbeitende Verfahren eingesetzt, z. B. das Plasmaspritzen, das Lichtbogendrahtspritzen, das Laserspritzen oder das Flammspritzen. Bei Durchführung des Beschichtungsverfahrens können zusätzlich reaktive Gase zur Unterstützung des Prozesses zugegeben werden. Die verwendeten Spritzmaterialien werden entweder als Draht oder als Pulver in den Energiestrahl eingeführt, und auf oder in das Substrat geschleudert. Als Werkstoffe kommen reine Stoffe, Legierungen oder Materialgemische unterschiedlicher Zusammensetzung in Betracht. Beim thermischen Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen werden die Materialteilchen mit hoher kinetischer Energie auf die zuvor mit definierter Rauhigkeit vorbereitete Zylinderinnenwand gesprüht, wodurch nach und nach die gewünschte Schichtdicke der Beschichtung erreicht wird. Ein Verfahren zur entsprechenden Vorbereitung der Zylinderinnenwand vor der Beschichtung ist z. B. in der
WO 2010/015229 A1 - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die beim thermischen Spritzen von Zylinderkurbelgehäusen anfallenden Gase und Stäube sicher aus dem Werkstück zu entfernen.
- Hierzu wird bei einer Vorrichtung für das thermische Beschichten mit den eingangs angegebenen Merkmalen eine mit einer Unterdruckquelle verbundene, der Stirnseite der Zylinderinnenfläche gegenüberliegend angeordnete Absaugeinrichtung mit einer zu der Zylinderinnenfläche hin gerichteten Absaugöffnung vorgeschlagen, wobei die Absaugöffnung einen das Beschichtungswerkzeug tragenden Werkzeugschaft ringförmig umgibt.
- Mit einer solchen Vorrichtung lassen sich die beim thermischen Spritzen von Zylinderkurbelgehäusen anfallenden Gase und Stäube sicher aus dem Werkstück, also den Zylinderinnenflächen des Kurbelgehäuses, entfernen.
- Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Werkzeugschaft abgedichtet durch die Absaugeinrichtung hindurchgeführt. Vorzugsweise ist der Werkzeugschaft rotierend gelagert, und über eine Drehdichtung gegenüber der Absaugeinrichtung abgedichtet.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist Bestandteil der Absaugeinrichtung ein die Absaugöffnung umgebender Ring, der dem Kurbelgehäuse zugewandt flach, und dem Kurbelgehäuse abgewandt ansteigend gestaltet ist.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Absaugeinrichtung ein mindestens zweiteiliges Absauggehäuse, wobei die Teile trennbar sind und der Werkzeugschaft in der Trennebene angeordnet ist.
- Eine weitere Ausgestaltung ist gekennzeichnet durch eine zweite Absaugeinrichtung, wobei diese zweite Absaugeinrichtung Bestandteil der Werkstückaufnahme ist. Vorzugsweise sind die erste und die zweite Absaugeinrichtung mit einer gemeinsamen, d. h. derselben Unterdruckquelle verbunden.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die zweite Absaugeinrichtung eine Mehrzahl an Absaugöffnungen auf, von denen jede Absaugöffnung einem der Zylinder des Kurbelgehäuses zugeordnet ist.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung befindet sich die Absaugöffnung der zweiten Absaugeinrichtung am freien Ende eines in das Kurbelgehäuse hineinragenden, rohrförmigen Ansatzes, wobei die Außenkontur des Ansatzes an die Innenkontur des Kurbelgehäuses angepasst ist.
- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Werkstückaufnahme derart zwischen einer ersten und einer zweiten Beschichtungsposition rotierbar, dass in der ersten Beschichtungsposition eine oder mehrere linke Zylinderreihen, und in der zweiten Beschichtungsposition eine oder mehrere rechte Zylinderreihen eines V-Motors oder eines Doppel-V-Motors bearbeitet werden können.
- Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Darin zeigen:
-
1 in einer ersten Ausführungsform einen vertikalen Querschnitt durch die Vorrichtung, angesetzt an das Kurbelgehäuse eines Reihenmotors; -
2 einen im Vergleich zu1 um 90° gedrehten, zweiten vertikalen Querschnitt der ersten Ausführungsform; -
3 eine Draufsicht auf die erste Ausführungsform; -
4 in einer zweiten Ausführungsform einen vertikalen Querschnitt durch die Vorrichtung, angesetzt in einer ersten Beschichtungsposition an das Kurbelgehäuse eines V-Motors; -
5 eine der4 vergleichbare Seitenansicht der zweiten Ausführungsform, in einer zweiten Beschichtungsposition. - Zur Lösung bestimmter technischer Probleme, insbesondere tribologischer Probleme, ist es häufig erwünscht, Oberflächen eines Trägermaterials mit einem Werkstoff zu beschichten, der ganz bestimmte, an die jeweiligen Einsatzbedingungen optimal angepasste Eigenschaften hat. Derartige Beschichtungen haben im Vergleich zu Lösungen, bei denen mehrere Komponenten entweder mechanisch oder durch Klebe- oder Lötverbindungen zusammengefügt werden, den Vorteil einer äußerst kompakten Bauweise kombiniert mit einer verhältnismäßig großen Kontaktoberfläche der angrenzenden Werkstoffe, wodurch sich eine derartige Verbindungstechnik insbesondere für thermisch hoch beanspruchte Komponenten anbietet. Über die Beschichtung ergibt sich ein sehr guter Stoffschluss, so dass thermische Energie besonders gut abgeführt werden kann.
- Im Bereich der metallischen Werkstoffe werden solche Beschichtungen häufig durch sogenanntes ”thermisches Spritzen” aufgebracht, wobei hier neben dem sogenannten Flammspritzen in jüngerer Zeit häufig das sogenannte Plasmaspritzen oder das Lichtbogenspritzen zur Anwendung kommt. Dabei werden Pulver- und/oder Drahtpartikel mit hoher thermischer und kinetischer Energie auf die Oberfläche des zu beschichtenden Substrats geschleudert bzw. gespritzt und bilden dort nach der Temperaturabführung die gewünschte Auftragsschicht.
- Neben einer genauen Einhaltung der Prozessparameter zur Vermeidung von sogenannten Aufbauporositäten, d. h. der Einlagerung von nicht mehr auffüllbaren Hohlräumen oder von sogenanntem ”Overspray”, bei dem ein Teil der nicht aufgeschmolzenen Teilchen nicht am Substrat haften bleibt sondern abprallt, kommt es für eine zuverlässige Nutzung dieses Herstellungsverfahrens entscheidend auf die mechanische Verklammerung zwischen Beschichtung und Substrat an, um ein ausreichend hohes Niveau der Schichthaftung zu erreichen. Es besteht in einem solchen Fall das Bedürfnis, die Substratoberfläche mit einer Oberflächenstruktur vorbestimmter Geometrie auszubilden, damit die Schicht sich über die gesamte zu beschichtende Oberfläche gleichmäßig mechanisch verzahnt. Dabei hat sich gezeigt, dass es vielfach nicht ausreicht, die Substratoberfläche beispielsweise durch Sandstrahlen oder Wasserstrahlen aufzurauen und/oder zu aktivieren.
- Wenn beispielsweise ein Zylinderkurbelgehäuse mit geeigneten Beschichtungen versehen wird, die durch thermisches Spritzen aufgebracht werden, entsteht eine verschleißfeste und reibungsarme Lauffläche.
- In den
1 bis3 dargestellt ist eine erste Ausführungsform der Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen10 bei Zylinderkurbelgehäusen12 aus Eisenguss oder aus einer Aluminium- oder Magnesiumlegierung, sowie das zu bearbeitende Zylinderkurbelgehäuse12 , hier das Kurbelgehäuse eines Reihenmotors mit vier Zylindern. - Das zu bearbeitende Zylinderkurbelgehäuse
12 stützt sich auf einer Werkstückaufnahme16 ab. In diese integriert ist eine erste Absaugeinrichtung18 . Die Absaugeinrichtung18 weist für jede der hier vier unteren Zylinderöffnungen20 des Kurbelgehäuses12 eine separate Absaugöffnung22 auf. An die Innenkontur des Kurbelgehäuses12 angepasste Aufsätze24 der Absaugeinrichtung ragen bis nahe zu den zu beschichtenden Zylinderinnenflächen10 in das Kurbelgehäuse12 hinein, und sind an ihrem oberen Ende mit zu den Zylinderinnenflächen10 hin offenen Absaugöffnungen22 versehen. In2 ist in einer weiteren Seitenansicht der Vorrichtung und des Kurbelgehäuses die Anpassung der Geometrie der Aufsätze24 der unteren Absaugeinrichtung18 an die Innenkontur des Kurbelgehäuses12 genauer zu erkennen. - In den
1 und2 sind die Aufsätze24 zylindrisch und gerade gestaltet. Häufig jedoch sind Zylinderkurbelräume mit Hinterschnitten versehen, in die gerade gestaltete Aufsätze nicht ausreichend weit hineingefahren werden können. Für diesen Fall kann es von Vorteil sein, die Aufsätze24 zwei- oder mehrteilig auszuführen, um so auch bei Hinterschnitten des Kurbelraums vollständig darin einfahren, und nach Abschluss des Prozesses wieder ausfahren zu können. - Die Aufsätze
24 sind derart gestaltet, dass zur umgebenden Kontur des Kurbelraums ein gewisser Spalt verbleibt. Durch diesen Spalt hindurch ist eine Sekundärströmung möglich, außerdem werden auf diese Weise Toleranzen zwischen der Kontur des Aufsatzes24 und der umgebenden Kontur des Kurbelraums ausgeglichen. - Am anderen Ende, hier also oberhalb des Kurbelgehäuses
12 und damit dort, wo beim späteren Verbrennungsmotor der Zylinderkopf sitzt, befindet sich eine an einer Halterung26 festgelegte zweite Absaugeinrichtung28 mit hier lediglich einer Absaugöffnung30 , die also nur zu einer der Zylinderöffnungen36 hin offen ist. - Abweichend von diesem Ausführungsbeispiel können aber auch mehrere Zylinder des Zylinderkurbelgehäuses
12 gleichzeitig behandelt, d. h. darin gearbeitet und daraus abgesaugt werden. - Beide Absaugeinrichtungen
18 ,28 sind mit in den Figuren nicht gezeigten Unterdruckquellen verbunden, wobei vorteilhafterweise die gleiche Unterdruckquelle beide Absaugeinrichtungen18 ,28 mit Unterdruck versorgt. - Die Absaugöffnung der Absaugeinrichtung
28 ist als vorzugsweise kreisrunde Ringöffnung30 ausgestaltet, deren Durchmesser an die Kontur der einzelnen Zylinderöffnung36 des Kurbelgehäuses12 angepasst ist. Zur besseren Abdichtung des Übergangs zwischen der oberen Absaugeinrichtung28 und der Zylinderöffnung36 weist die obere Absaugeinrichtung28 an der Unterseite eines Absauggehäuses32 einen die Absaugöffnung30 umgebenden Ring34 auf, dessen Öffnung einen vom Absauggehäuse32 in Richtung Kurbelgehäuse12 abnehmenden Innendurchmesser aufweist. Dies kann zu verbesserter Strömungsführung und einem verbesserten Saugeffekt führen. Von zusätzlichem Vorteil ist es, wenn der Ring34 mit einem darauf aufgesetzten Kranz versehen ist. Dieser Kranz verhindert, dass Partikel wieder in die Zylinderöffnung36 zurückfallen. - Durch entsprechende Prozesssteuerung wird die Absaugeinrichtung
28 jeweils so ausgerichtet, dass die Absaugöffnung30 und der Ring34 exakt über einer einzelnen Zylinderöffnung36 des Kurbelgehäuses12 angeordnet sind. Ein ein Beschichtungswerkzeug39 zum thermischen Spritzen tragender Werkzeugschaft38 ist derart koaxial zu der jeweiligen Zylinderinnenfläche10 durch das Absauggehäuse32 hindurch geführt, dass der Werkzeugschaft38 exakt mittig sowohl durch die obere Absaugeinrichtung28 und den Ring34 führt, als auch zentrisch in den jeweiligen Zylinder des Kurbelgehäuses12 führt. - Vorzugsweise ist der Werkzeugschaft
38 gegenüber der oberen Absaugeinrichtung28 abgedichtet, wobei er drehbar, sowie ferner vertikal translativ verschiebbar sein kann. Dadurch ist eine Aufrechterhaltung des Unterdrucks, auch bei einer Rotation des Werkzeugschafts38 zur gleichmäßigen Beschichtung der Zylinderinnenflächen10 oder bei einer linearen Bewegung des Werkzeugschafts38 zum Ein- und Ausführen des Beschichtungswerkzeuges39 in und aus einem Zylinder, gewährleistet. - Mit dem Werkzeug
39 wird die zylindrische Innenoberfläche, d. h. die auf Maß vorbereitete bzw. vorbearbeitete Bohrung des Zylinderkurbelgehäuses derart bearbeitet, dass eine Schicht durch thermisches Spritzen aufgebracht wird. Durch diesen Materialauftrag durch sogenanntes thermisches Spritzen entsteht eine Buchse z. B. aus Stahl mit Spuren von anderen Elementen, und zwar in Form einer Matrix mit eingelagerten Oxidnestern und sehr feinen Poren. Das fertige Aufmaß dieser Schicht soll dann bei etwa 0,1 bis 0,2 mm liegen, wobei nach dem Honen dieser Schicht eine sehr glatte Oberfläche mit sehr feinen Poren entsteht. - Die Absaugeinrichtungen
18 ,28 sind relativ zueinander verschiebbar gelagert. Dies ermöglicht es, das Beschichtungswerkzeug39 entlang einer Zylinderreihe eines Zylinderkurbelgehäuses12 zu dem nächsten zu beschichtenden Zylinder zu bewegen. Dabei kann entweder die obere Absaugeinrichtung28 inklusive des Beschichtungswerkzeuges39 entlang der Stirnseite11 des Kurbelgehäuses12 verfahren werden oder die untere Absaugeinrichtung18 inklusive des Kurbelgehäuses12 unterhalb des Beschichtungswerkzeugs39 verschoben werden. - Insbesondere der
3 ist zu entnehmen, dass das Absauggehäuse32 mit einem Öffnungsmechanismus40 zur Reinigung versehen ist. Dazu ist das Absauggehäuse32 zweiteilig ausgebildet, wobei eine vertikale Trennebene42 exakt mittig durch die obere Absaugöffnung30 , den Ring34 und den Werkzeugschaft38 führt. Auf der Außenkontur des Absauggehäuses32 ist auf einer Seite ein die beiden Teile des Absauggehäuses32 verbindendes Scharnier44 und auf der anderen Seite ein Spannverschluss46 zum Öffnen und Schließen der oberen Absaugeinrichtung28 zu Reinigungszwecken vorgesehen. - In dem Absauggehäuse
32 befindet sich ein als Filter dienendes Gitter. Dieses hält abgesaugte Partikel zurück, so dass diese nicht mit in den Bereich des Absauggebläses gelangen. Das Filter bzw. Gitter lässt sich nach dem Öffnen der oberen Absaugeinrichtung28 herausnehmen, um es auszuwechseln oder vor dem Wiedereinsetzen zu säubern. - Die Aufsätze
24 und die Ringe34 bestehen aus einem Material, welches Partikelanhaftungen weitgehend verhindert. Hierfür geeignet ist z. B. eine Kupfer-Nickel-Legierung. - In
4 und5 dargestellt ist eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen10 bei Kurbelgehäusen12 , bei der die obere Absaugeinrichtung28 der in den1 bis3 gezeigten ersten Ausführungsform entspricht, jedoch die untere Absaugeinrichtung18 derart ausgestaltet ist, dass die Zylinderinnenflächen10 der verschiedenen Zylinderreihen48 ,50 eines V-Motors beschichtet werden können. Dazu ist, wie bei der ersten Ausführungsform, die untere Absaugeinrichtung18 in die Werkstückaufnahme16 integriert. Die Werkstückaufnahme16 ist zwischen einer in4 gezeigten ersten Beschichtungsposition zur Beschichtung der Zylinderinnenflächen10 der linken Zylinderreihe48 und einer zweiten Beschichtungsposition zur Beschichtung der Zylinderinnenflächen10 der rechten Zylinderreihe50 des V-Motors drehbar und entsprechend an einem ortsfesten Gestell gelagert. Dies hat den Vorteil, dass die obere Absaugung28 samt den Elementen und Werkzeugen der thermischen Beschichtungsanlage nicht gedreht werden muss, um alle Zylinderreihen48 ,50 des V-Motors zu beschichten. Die Vorrichtung nach den4 und5 eignet sich nicht nur für die Bearbeitung von V-Motoren, sondern für alle Motoren mit Mehrbank-Zylinderanordnung, wie z. B. auch Doppel-V-Motoren. - Mittig integriert in die Werkstückaufnahme
16 und in den Strömungsverlauf der unteren Absaugeinrichtung18 ist ein Durchlassventil52 , welches je nach Drehlage der Werkstückaufnahme16 den Unterdruck in die entsprechende Zylinderreihe48 ,50 , also in die jeweiligen Aufsätze24 leitet. Dabei bleibt das Durchlassventil52 in seiner Stellung im Wesentlichen unverändert. Das Schalten des entsprechenden Strömungsverlaufs durch die untere Absaugeinrichtung18 erfolgt durch Rotation über einen Aktuator aus der einen in die andere Beschichtungsposition. - Das Durchlassventil
52 ist auf der Rotationsachse54 der Werkstückaufnahme16 angeordnet, sodass die Werkstückaufnahme16 um die Strömungsachse des Durchlassventils52 rotiert, und keine Anschlüsse im Rahmen der Rotation der Werkstückaufnahme geändert oder neu gelegt werden müssen. - Bei den voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist für jedes Zylinderkurbelgehäuse nur jeweils ein Beschichtungswerkzeug vorgesehen, und die Absaugung erfolgt nur im Bereich der dieses Werkzeug umgebenden Zylinderinnenfläche. Im Rahmen der Erfindung ist es aber ebenso möglich, zugleich mehr als nur einen Zylinder des Kurbelgehäuses zu beschichten und hierbei die beschriebene Absaugung durchzuführen.
- Bezugszeichenliste
-
- 10
- Zylinderinnenfläche
- 11
- Stirnseite
- 12
- Kurbelgehäuse
- 16
- Werkstückaufnahme
- 18
- untere Absaugeinrichtung
- 20
- untere Zylinderöffnung
- 22
- untere Absaugöffnung
- 24
- Aufsätze
- 26
- Halterung
- 28
- obere Absaugeinrichtung
- 30
- Absaugöffnung/Ringöffnung
- 32
- Absauggehäuse
- 34
- Ring
- 36
- Zylinderöffnung
- 38
- Werkzeugschaft
- 39
- Beschichtungswerkzeug
- 40
- Öffnungsmechanismus
- 42
- Trennebene
- 44
- Scharnier
- 46
- Spannverschluss
- 48
- linke Zylinderreihe
- 50
- rechte Zylinderreihe
- 52
- Durchlassventil
- 54
- Rotationsachse
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- WO 2010/015229 A1 [0003]
Claims (10)
- Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen (
10 ) bei Kurbelgehäusen (12 ), mit einer an das Kurbelgehäuse (12 ) angepassten Werkstückaufnahme (16 ) sowie mit einem in den Bereich mindestens einer der Zylinderinnenflächen (10 ) einführbaren Beschichtungswerkzeug (39 ), gekennzeichnet durch eine mit einer Unterdruckquelle verbundene, der Stirnseite (11 ) der Zylinderinnenfläche (10 ) gegenüberliegend angeordnete Absaugeinrichtung (28 ) mit einer zu der Zylinderinnenfläche (10 ) hin gerichteten Absaugöffnung (30 ), wobei die Absaugöffnung (30 ) einen das Beschichtungswerkzeug (39 ) tragenden Werkzeugschaft (38 ) ringförmig umgibt. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugschaft (
38 ) durch die Absaugeinrichtung (28 ) hindurchgeführt ist, vorzugsweise abgedichtet durch die Absaugeinrichtung (28 ) hindurchgeführt ist. - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugschaft (
38 ) rotierend gelagert und über eine Drehdichtung gegenüber der Absaugeinrichtung (28 ) abgedichtet ist. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bestandteil der Absaugeinrichtung (
28 ) ein die Absaugöffnung (30 ) umgebender Ring (34 ) ist, der dem Kurbelgehäuse (12 ) zugewandt flach, und dem Kurbelgehäuse (12 ) abgewandt zur Absaugöffnung (30 ) abfallend gestaltet ist. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugeinrichtung (
28 ) ein mindestens zweiteiliges Absauggehäuse (32 ) umfasst, wobei die Teile trennbar sind und der Werkzeugschaft (38 ) in der Trennebene (42 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zweite Absaugeinrichtung (
18 ), wobei die zweite Absaugeinrichtung (18 ) Bestandteil der Werkstückaufnahme (16 ) ist. - Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Absaugeinrichtung (
18 ) eine Mehrzahl an Absaugöffnungen (22 ) aufweist, von denen jede Absaugöffnung (22 ) einem der Zylinder (14 ) des Kurbelgehäuses (12 ) zugeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Absaugöffnung (
22 ) der zweiten Absaugeinrichtung (18 ) am freien Ende eines in das Kurbelgehäuse (12 ) hineinragenden, rohrförmigen Aufsatzes (24 ) befindet, und dass die Außenkontur des Aufsatzes (24 ) an die Innenkontur des Kurbelgehäuses (12 ) angepasst ist. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahme (
16 ) derart zwischen einer ersten und einer zweiten Beschichtungsposition rotierbar ist, dass in der ersten Beschichtungsposition eine linke Zylinderreihe (48 ) und in der zweiten Beschichtungsposition eine rechte Zylinderreihe (50 ) eines V-Motors oder Doppel-V-Motors bearbeitbar ist. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein in der Absaugeinrichtung (
28 ,18 ) angeordnetes, auswechselbares Filter.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010060652A DE102010060652A1 (de) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen |
HUE11189585A HUE030617T2 (hu) | 2010-11-18 | 2011-11-17 | Készülék forgattyúházakban lévõ belsõ hengerfelületek termikus bevonatolására |
EP11189585.0A EP2455510B1 (de) | 2010-11-18 | 2011-11-17 | Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010060652A DE102010060652A1 (de) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010060652A1 true DE102010060652A1 (de) | 2012-05-24 |
Family
ID=45062959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102010060652A Withdrawn DE102010060652A1 (de) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2455510B1 (de) |
DE (1) | DE102010060652A1 (de) |
HU (1) | HUE030617T2 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014048880A2 (de) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur beschichtung von zylinderbohrungen eines motorblocks |
DE102013014174A1 (de) * | 2013-08-26 | 2015-03-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Beschichten von Zylinderwänden |
DE102014106106A1 (de) | 2014-04-30 | 2015-11-05 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Beschichtungsvorrichtung und Verfahren zum Beschichten einer Werkstückfläche |
DE102015104492A1 (de) | 2015-03-25 | 2016-09-29 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung einer Werkstückfläche eines Werkstücks |
DE102016225059A1 (de) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Beschichten einer Zylinderwand und Einrichtung zum Beschichten einer Zylinderwand |
DE102012021859B4 (de) * | 2012-11-07 | 2018-10-18 | Daimler Ag | Verfahren zum thermischen Beschichten von Zylinderlaufflächen |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2986805A1 (fr) * | 2012-02-13 | 2013-08-16 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Procede et dispositif de revetement d'un fut de carter de cylindres par projection thermique |
EP2979766B1 (de) | 2014-07-30 | 2018-01-17 | Sturm Maschinen- & Anlagenbau GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur metallischen Beschichtung sowie Aufnahmeeinheit für die Vorrichtung |
EP3048182B1 (de) | 2015-01-20 | 2018-11-21 | Sturm Maschinen- & Anlagenbau GmbH | Anlage und Verfahren zur metallischen Beschichtung eines Werkstücks |
DE102017213359A1 (de) * | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Beschichtungslanzenkopf, Beschichtungslanze und Maskierungsschild zum thermischen Beschichten, sowie ein entsprechendes Beschichtungssystem und Verfahren |
DE102017213360A1 (de) * | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Prozessbox zum Abschirmen vorbestimmter Oberflächen eines Objekts bei einem thermischen Beschichten und entsprechendes Verfahren |
DE102017217069A1 (de) | 2017-09-26 | 2019-03-28 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Rotationseinheit für eine Beschichtungslanzeneinrichtung zum thermischen Beschichten eines Innenraums, sowie eine solche Beschichtungslanzeneinrichtung |
DE102017127581B4 (de) | 2017-11-22 | 2023-12-14 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Beschichtung einer Zylinderinnenfläche eines Zylinderraums eines Motorblocks |
CN109367232A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-22 | 苏州匹丝软件设计有限公司 | 一种印刷机条状侧拉规热烘成膜装置 |
DE102019104017A1 (de) * | 2019-02-18 | 2020-08-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Beschichten einer Zylinderbohrung |
DE102019124664A1 (de) * | 2019-09-13 | 2021-03-18 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Prozessbox für eine Beschichtungsanlage |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010015229A1 (de) | 2008-08-05 | 2010-02-11 | Honsel Ag | Verfahren und werkzeug zur erzeugung einer oberfläche vorbestimmter rauheit |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19936393A1 (de) * | 1999-08-03 | 2001-02-08 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Auf- bzw. Einbringen eines Werkstoffes auf bzw. in eine Oberfläche |
JP2005179723A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Nissan Motor Co Ltd | 溶射皮膜の形成方法及び溶射皮膜形成装置 |
-
2010
- 2010-11-18 DE DE102010060652A patent/DE102010060652A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-11-17 EP EP11189585.0A patent/EP2455510B1/de active Active
- 2011-11-17 HU HUE11189585A patent/HUE030617T2/hu unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010015229A1 (de) | 2008-08-05 | 2010-02-11 | Honsel Ag | Verfahren und werkzeug zur erzeugung einer oberfläche vorbestimmter rauheit |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014048880A2 (de) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur beschichtung von zylinderbohrungen eines motorblocks |
DE102012021859B4 (de) * | 2012-11-07 | 2018-10-18 | Daimler Ag | Verfahren zum thermischen Beschichten von Zylinderlaufflächen |
DE102013014174A1 (de) * | 2013-08-26 | 2015-03-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung zum Beschichten von Zylinderwänden |
US10421088B2 (en) | 2013-08-26 | 2019-09-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Device for coating cylinder walls |
DE102014106106A1 (de) | 2014-04-30 | 2015-11-05 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Beschichtungsvorrichtung und Verfahren zum Beschichten einer Werkstückfläche |
WO2015165748A1 (de) | 2014-04-30 | 2015-11-05 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Beschichtungsvorrichtung und verfahren zum beschichten einer werkstückfläche |
DE102014106106B4 (de) | 2014-04-30 | 2021-09-30 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Beschichtungsvorrichtung und Verfahren zum Beschichten einer Werkstückfläche |
DE102015104492A1 (de) | 2015-03-25 | 2016-09-29 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung einer Werkstückfläche eines Werkstücks |
DE102015104492B4 (de) | 2015-03-25 | 2024-05-08 | Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh | Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung einer Werkstückfläche eines Werkstücks |
DE102016225059A1 (de) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Beschichten einer Zylinderwand und Einrichtung zum Beschichten einer Zylinderwand |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUE030617T2 (hu) | 2017-05-29 |
EP2455510B1 (de) | 2016-11-09 |
EP2455510A2 (de) | 2012-05-23 |
EP2455510A3 (de) | 2012-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2455510B1 (de) | Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen | |
DE10230847B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Innenbeschichtung von Hohlräumen durch thermisches Spritzen | |
EP2075074B1 (de) | Maskierungssystem zur Maskierung eines Kurbelraums einer Brennkraftmaschine | |
EP1980773B1 (de) | Thermisches Spritzverfahren zum Beschichten einer Kolbenringnute, Verwendung eines Spritzdrahts, sowie ein Kolben mit einer thermischen Spritzschicht | |
DE102004038183A1 (de) | Verfahren zur Bearbeiten von Zylinderkurbelwellengehäusen mit gespritzten Zylinderlaufbahnen | |
DE102008022225A1 (de) | Verfahren zum Behandeln einer Oberfläche | |
EP1963720A1 (de) | Kolben für einen verbrennungsmotor und verfahren zu seiner herstellung | |
DE102009024463A1 (de) | Zylinderblock und Verfahren zum Herstellen eines Zylinderblocks | |
DE102004038177B4 (de) | Verfahren zum thermischen Beschichten einer gegossenen Zylinderbohrung | |
DE102009051262A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer thermisch gespritzten Zylinderlaufbahn für Verbrennungsmotoren | |
DE102004038182A1 (de) | Verfahren zum spanabhebenden Bearbeiten von thermisch gespritzten Zylinderlaufbahnen | |
DE102004038174A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Zylinderkurbelwellengehäuses mit thermisch gespritzter Zylinderlauffläche | |
DE102012017479B4 (de) | Vorrichtung zur Maskierung und Verfahren zur thermischen Beschichtung von Zylinderlaufflächen | |
DE102004038173B4 (de) | Verfahren zum thermischen Spritzen von Zylinderlaufflächen bei mehrreihigen Motoren | |
DE102017128341A1 (de) | Verfahren zum honen von hochporösen zylinderlaufbuchsen | |
DE102004038180A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer thermisch beschichteten Zylinderlauffläche mit einer Endfase | |
DE2314348A1 (de) | Flammspritzverfahren zum aufbringen eines verschleissfesten metallueberzugs auf die innenflaeche ringfoermiger gegenstaende | |
DE102004038179A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer thermisch beschichteten Zylinderlauffläche mit einer Einfuhrfase | |
DE102006057839A1 (de) | Zylinder für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102004038175A1 (de) | Verfahren zur Vorbereitung von thermisch zuspritzenden Zylinderlaufflächen | |
DE10349446B4 (de) | Verfahren zur Beschichtung einer Fläche eines Zylinders und Zylinder mit dieser Beschichtung | |
EP3485056A1 (de) | Zylinderbohrungen beschichten ohne vorgängige aktivierung der oberfläche | |
DE102019121060A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Gussbauteils | |
DE19539640C1 (de) | Zylinderlaufbuchse mit Schutzschicht | |
DE102018002270A1 (de) | Reinigungsdüse |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BUNGARTZ CHRISTOPHERSEN PARTNERSCHAFT MBB PATE, DE Representative=s name: CHRISTOPHERSEN & PARTNER, PATENTANWAELTE, 40479 DU Representative=s name: CHRISTOPHERSEN & PARTNER, PATENTANWAELTE, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: BUNGARTZ CHRISTOPHERSEN PARTNERSCHAFT MBB PATE, DE |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |