DE2748490A1

DE2748490A1 - Vorrichtung zum aufbringen einer metallischen beschichtung auf einem substrat durch flammspritzen sowie verfahren zum flammspritzen, das mittels der vorrichtung durchfuehrbar ist

Info

Publication number: DE2748490A1
Application number: DE19772748490
Authority: DE
Inventors: John E Lyons
Original assignee: Eutectic Corp
Current assignee: Eutectic Corp
Priority date: 1976-10-29
Filing date: 1977-10-28
Publication date: 1978-05-03
Also published as: DE2748490C2; US4089293A; CA1089722A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen einer metallischen Beschichtung längs einer vorbestimmten Bahn auf der Oberfläche eines metallischen Substrats mittels einer Einrichtung zum Flammspritzen. Außerdem betrifft die Erfindung ein unter Anwendung der Vorrichtung durchführbares Verfahren zum Aufbringen einer metallischen Beschichtung auf einem metallischen Substrat durch Flammspritzen.

Insbesondere betrifft die Erfindung das Gas-Flammspritzen, bei dem Metallpulver auf dem Substrat abgelagert vdrd, beispielsweise längs einer Kante des Substrats, die für eine endgültige VErwendung als Schneidkante vorgesehen ist.

Bei bekannten Techniken zum Aufbringen von Metallbeschichtungen auf metallischen Substraten durch Gas-Flammspritzen werden Gasbrenner in Form manuell handhabbarer Spritzpistolen eingesetzt, wobei an Fachkönnen und Erfahrung der zur Handhabung vorgesehenen Bedienungspersonen hohe Anforderungen gestellt werden müssen, wenn ein annehmbares Haften und eine entsprechende Güte der Uberzugsschicht erreicht werden soll. Tn der Praxis ergibt sich immer ein gewisses Maß an Unsicherheit, ob die erzielte Beschichtung auf dem als Substrat dienenden Werkstück, wenn dieses in Benutzung genommen wird, sich als ausreichend zuverlässig erweist oder nicht. Je nachdem _f wie hoch die Güteanforderungen und die Anforderungen hinsichtlich der Zuverlässigkeit sind, müssen daher kostspielige Versuchsbeschichtungen in mehr oder weniger großem Umfang durchgeführt werden. Probleme dieser Art treten besonders schwerwiegend dann in Erscheinung, wenn Metallbeschichtungen als Beschichtungsstreifen längs besonderer Bahnen, Streifen oder Kanten aufgetragen werden müssen, die einen gewellten oder anderweitigen, nicht geradlinigen Verlauf haben.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels deren Substrate in verschiedensten Formen mit erhöhter Zuverlässigkeit und dementsprechend verbesserter Wirtschaftlichkeit auf maschinelle Weise beschichtet werden können. Außerdem ist es Ziel der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mittels dessen das Beschichten durch Flammspritzen unter Verwendung einer erfindungsgenuißen Vorrichtung in besonders vorteilhafter Weise durchgeführt werden kann. Die die Vorrichtung und das Verfahren betreffenden Aufgaben sind erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 24 angegebenen Merkmale gelöst. Dadurch, daß erfindungsgemäß die manuelle Handhabung von Spritzpistolen in Wegfall kommt, werden Beschichtungen mit vorhersehbaren Eigenschaften, und zwar Beschichtungen verbesserter Güte, erzielt. Der Zeit- und Kostenaufwand für als Vorversuch durchzuführende Testbeschichtungen sind wesentlich verringert. Aufgrund der maschinellen Durchführung der Beschichtung sind die Beschichtungsergebnisse von Substrat zu Substrat oder von Werkstück zu Werkstück reproduzierbar, d.h. bei aufeinanderfolgenden Beschichten von gleichartigen Werkstücken wird jeweils eine Metal!beschichtung von genau der gleichen Stärke und Güte erreicht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisch vereinfacht und perspektivisch gezeichnete Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. IA, IB und IC schematisch vereinfacht gezeichnete, perspektivische Teilansichten verschiedener Werkstücke, die mit der Vorrich-

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tung gemäß Fig. 1 beschichtet v/erden können;

Fig. 2 eine schematisierte Blockdarstellung der elektrischen Steuerschaltung der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Diagrammdarstellung, in der über d?r Zeit verschiedene Funktionsabläufe beim Betrieb der Vorrichtung gemäß Fig. 1 aufgetragen sind,und

Fig. 4 und 5 einander ähnliche, vereinfacht, vergrößert und abgebrochen gezeichnete Schnitte durch ein beschichtetes Substrat während des Betriebsablaufs der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt die Erfindung in Anwendung auf das automatische Bearbeiten eines Werkstücks W, bei dem es sich beim gezeigten Beispiel um eine Eggenzinke handelt, die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet ist, auf die ein Streifen aus Beschichtungsmaterial längs jeder der beiden zueinander divergierend verlaufenden Schneidkanten mittels eines Flammspritzbrenners T aufgebracht werden soll. Jede der beiden Schneidkanten verläuft im wesentlichen geradlinig, aber die Ausrichtung dieser Schneidkanten relativ zur vertikalen Symmetrieebene der Montage-Ausrichtung (beispielsweise der Montage-Ausrichtung der für die Zinke vorgesehenen Halterung) enthält komplizierte Winkelkomponenten. Der Flammspritzbrenner T wird, wie es gezeigt ist, durch einen eine Einheit bildenden Mechanismus gehaltert, zu dem eine Grundplatte 10 und eine feststehend angeordnete, aufrecht stehende Säule gehören. Das Werkstück W ist abnehmbar an einem Werkstückhalter 12 befestigt, der durch einen eine Einheit bildenden Mechanismus getragen wird, der ein am Boden befestigtes Gestell 13 aufweist. Ein Steuerpult 14 ist über einen Ständer 15 ebenfalls am Boden befestigt und über ein flexibles elektrisches Kabel 16 mit der Einheit für die Brennerhalterung

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(an einer Verbindungsdose 17) verbunden und von dort über ein weiteres flexibles Kabel 18 mit der Einheit für die Werkstückhalterung verbunden. Die drei Einheiten, die aus der Grundplatte 10 und der Säule 11 bzw. dem Gestell 13 bzw. dem Steuerpult 14 gebildet sind, könnten natürlich in einem einzigen auf dem Boden angebrachten Einrichtungsteil integriert sein. Es ist jedoch vorzuziehen, daR diase Einheiten in der gezeigten Weise gesondert auf d«^ra Boden befestigt sind, um ein Höchstmaß an Flexibilität für die

Anpassung an die verschiedensten Bearbeitungs-Apforderungen

um sicherzustellen,

und -Gegebenheiten zu ermöglichen und/daß jedwede Reaktionskräfte zwischen der brennerseitigen Einheit und der werkstückseitigen Einheit in Vergleich zur Masse und relativen Unbeweglichkeit der Einheiten vernachlässigbar sind, v/enn diese einmal auf einer gegebenen Bodenfläche in Stellung gebracht worden sind.

Die Einheit für die Brennerhalterung weist drei zueinander orthogonal verlaufende Antriebs- und Führungssysteme auf, um den Flammspritzbrenner T im Raum universell ausrichten zu können. Ein Hauptschlitten 20 ist an Führungsv/angen 21 vertikal geführt, die Teil der Säule 11 bilden. Längs dieser Führungswangen 21 verläuft eine langgestreckte Zahnstange 22, die mit einem nicht dargestellten Ritzel in Eingriff steht, das zu einem Z-Antrieb gehört, der einen vom Ilauptschlitten 2O getragenen Motor 23 aufweist. Der Hauptschlitten 20 weist einen waagerechten Arm 24 auf. Ein Zusatzschlitten 25 ist horizontal durch Führungswangen 26 geführt, die einen Teil des Arms 24 bilden. Längs dieser Führungswangen 26 verläuft eine langgestreckte Zahnstange 27, die mit einem nicht gezeigten Zahnritzel in Eingriff steht, das zu einem Y-Antrieb gehört, der einen Motor 28 aufweist, der vom Zusatzschlitten 25 getragen ist. Säulen 29 an den Ecken des Zusatzschlittens 25 tragen eine horizontale Platte 3O, die mit horizontal und orthogonal zu den Führungswangen 26 verlaufenden Führungswangen 31 versehen ist.

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Ein Supportschlitten 32, der die eigentliche Lagerung far den Flammspritzbrenner T bildet, ist horizontal durch die Führungswangen 31 geführt, längs denen sich eine langgestreckte Zahnstange 33 erstreckt, die mit einem Zahnritzel in Fingriff ist, das nicht gezeigt ist und zu einem X-Antrieb gehört, der einen vom Supportschlitten 3 2 getragenen Motor 34 aufweist. Geeignete flexible Kabel, von denen eines zwischen der Verbindungsdose 17 und dem Motor 34 für den X-Antrieb eingezeichnet und mit 35 bezeichnet ist, dienen der Verbindung sämtlicher Antriebsmotoren und der anderen beweglichen Teile/ zu denen auch nachfolgend zu beschreibende Endschalter gehören.

Der Werkstückhalter 12 ist an einem Drehtisch 36 befestigt, von dem er sich nach aufwärts erstreckt. Der Drehtisch 36 ist in einem Pendelrahmen 37 für eine Drehbewegung um eine im wesentlichen vertikale Achse um einen Azimutwinkel θ für die Positionierung des Werkstücks gelagert. Für die dargestellte Anwendung, bei der es sich um Werkstücke in Form von Zinken für Eggen handelt (siehe auch Fia. IA), weist der Werkstückhalter 12 eine nach oben stehende Säule auf, die einander gegenüberliegende, geneigt verlaufende Flächen bildet, an denen die Schenkel von zwei Eggenzinken befestigt werden können, so daß ihre Schneidkanten symmetrisch in im wesentlichen einer einzigen Ebene ausgerichtet sind, die normal zur Drehachse für den Azimutwinkel θ verläuft. Es versteht sich, daß der Pendelrahmen 37 einen Motor enthält, der nicht dargestellt ist, sondern lediglich durch die Bezeichnung "Θ-Antrieb" angedeutet ist. Dieser Motor ermöglicht es, die eingespannten Werkstücke um die Achse des Azimutwinkels θ zu drehen. Außerdem ist der Pendelrahmen 37 um eine zweite Achse neigbar, die orthogonal zur Achse des Azimutwinkels θ verläuft. Zu diesem Zweck ist der Pendelrahmen mit horizontaler Achse an zwei in gegenseitigem Abstand nach oben verlaufenden Armen 38 gelagert, die einen Teil des Gestells 13 bilden. Ein Motor 39 für einen ⁰^'-Antrieb ist mit seinem Ritzel in Eingriff mit

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einem Zahnsegment 40, um den Pendelrahmen 37 w di» horizontale Achse für die«X -Neigung zu schwenken. Die Arm«» 33 sind vorzugsweise nach vorn abgeschrägt, wie dies dargestellt ist, um die horizontale Achse der OC -Neigung in die Nähe dpr vorderen Beine des Gestells 13 zu bringen, so daß das Werkstück relativ zum Flammspritzbrenner T in eine möglichst günstige Lage gebracht wird.

Ein wichtiges Merkmal bezieht sich auf das Bilden einer vorbestimmten, langgestreckten Bahn der Metallbeschichtung auf einer Werkstückoberfläche, wobei die Länge dieser Bahn der Länge der einen Schneidkante entspricht und dieser unmittelbar benachbart verläuft und wobei der Fall gegeben sein kann, daß die Breite der gewünschten Bahn die Breite einer einzelnen Raupe übersteigt,die bei einem einzelnen Überstreichen der Werkstückoberfläche durch den Flammspritzbrenner erzeugt werden kann. Um dem Rechnung zu tragen, erteilt man dem Flammspritzbrenner T und dem Werkstück W eine verhältnismäßig langsame erste Komponente einer Vorschubbewegung, die das Fortschreiten des Flammspritzbrenners längs der gewünschten Bahn bestimmt, während dem Flammspritzbrenner T und dem Werkstück außerdem eine verhältnismäßig schnelle zweite Konponente einer oszillierenden Bewegung aufgeprägt wird, di*= eine Verschiebebewegung des Flammspritzbrenners im wesentlichen quer zu der gewünschten Bahn hervorruft. Diese zwei Komponenten der Vorschubbewegung können durch verschiedene Kombinationen

der bereits oben erwähnten Antriebe erzeugt werden. Beispielsweise kann für eine horizontal, geradlinig orientierte Schneidkante einer Eggenzinke, die parallel zu den Führungswangen 31 für die X-Achse eingestellt ist, eine langsame Vorschubgeschwindigkeit des X-Antriebs kombiniert mit einer verhältnismäßig großen oszillierenden Geschwindigkeit des Y-Antriebs angewendet werden, wobei die Amplitude der letztgenannten Bewegung für das Hin- und Herlaufen gering ist, so daß sie sich über die Breite der gewünschten Bahn erstreckt. Bei der gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist jedoch ein gesonderter Mechanismus 41 vorgesehen (Fig. 2), um dem Flamm-

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spritzbrenner T eine oszillierende Bewegung zu erteilen, wobei der Mechanismus 41 vom Supportschlitten 3 2 getragen ist und Teil desselben bildet, jedoch von den Führungswangen 31 mittels eines auskragenden Arms 42 seitlich versetzt angeordnet ist.

Der FunktionsZusammenhang zwischen dem Flammspritzbrenner T und dem Mechanismus 41 für die oszillierende Bewegung desselben ist am besten aus der schematisierten Darstellung in der oberen linken Ecke von Fig. 2 erkennbar, in c^t ein vertikaler Ständer 43 gezeigt ist, der von einem horizontalen Fußteil 44 nach aufwärts ragt und eine vertikale Achse für die schwenkbare Lagerung des Brennerkörpers 4 5 bildet. Der Flanmspritzbrenner T weist gesonderte Einlasse 46, 46' für einen Anschluß von flexiblen Schläuchen für die Zufuhr von Sauerstoff und Azetylen auf (nicht dargestellt). Aus einer nach vorwärts und abwärts gerichteten Düse 47 erfolgt der Ausstoß des Brennerstrahls aus dem Flammspritzbrenner. Eine Elektrode 4S wird durch eine Auskragung 48" in einem festgelegten Abstand von der Düse 47 gehalten und wird über eine flexible Leitung mittels einer noch zu beschiuibenden Einrichtung angeregt. Ein im Betrieb dauernd laufender Motor 49 mit einem untersetzten Abtrieb an einer vertikalen Welle 50 erzeugt eine exzentrische Bewegung, von der die oszillierende Bewegung für den Flammspritzbrenner über ein Verbindungsgestänge 51 abgenommen wird. Wie es gezeigt ist, ist ein Auge 52 mit einem radial verlaufenden Schlitz 53 an der Welle 50 befestigt, und ein von außen zugänglicher Einsteller 54 ermöglicht das Einstellen der radialen Stellung eines mit dem Verbindungsgestänge 51 gekuppelten Kurbelzapfens (innerhalb des Schlitzes 53), um dadurch die Amplitude der oszillierenden Bewegung des Flammspritzbrenners einzustellen. Wie es dargestellt ist, weist das Auge 52 auch einen Nocken 55 auf, der auf den Fühlarm eines Endschalters 56 einwirkt, und zwar einmal pro Umdrehung der Welle 50 während etwa einer halben Umdrehung, was einem noch

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zu erläuternden Synchronisier- und Ventilbetütigungszweck dient.

Ein weiteres wichtiges Merkmal besteht darin, daß bei der angegebenen osziULerenden Wirkung des Flammspritzbrenners das Metallpulver, welches auf das Werkstück aufgetragen werden soll,dem Flammspritzbrenner absatzweise und in Synchronisation mit der erwähnten oszillierenden Bewegung zugeführt wird. Es wurden äußerst zufriedenstellende Beschichtunqen glatter und gleichmäßig kontinuierlicher Art unter Anwendung eines Arbeitsspiels erzielt, bei dem die Pulverzufuhr vu den Gasstrom in dem Flammspritzbrenner T einmal (und zwar für etwa einen halben Zyklus der Oszillationsbewegung) bei jeweils zwei Zyklen der Oszillationsbewegung erfolgt. Beim Ausführungsbeispiel weist der Flammspritzbrenner T (sishe Fig. 2) ein Ventil 57 zum Steuern des Massenstroms in einem inneren Durchgang zwischen einem Behälter 58 für Metallpulver und dem Innenraum des Brennerkörpers 45 auf. Das Ventil 57 ist durch einen Elektromagneten 59 betätigbar, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß das Ventil normalerweise durch eine federbelastete Stange, die einen elastomeren Ventileinsatz in der Pulverzuführleitung zusammendrückt, geschlossen wird. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß das beschriebene Arbeitsspiel der Betätigung des Ventils 57 mittels eines durch zwei dividierenden Zählers 60 gesteuert wird, der mit einem bistabilen Flip-Flop 61 verbunden ist, das die Erregung des Elektromagneten 59 steuert. Die Kurven von Fig. 3 zeigen die Synchronisierung zwischen der oszillierenden Bewegung des Flairanspritzbrenners (Kurve a), der halbwellenartigen Schließzeit des nockengesteuerten Endschalters 56 (Kurve b) und der Division durch zwei, die durch den Zähler 60 und das Flip-Flop 61 durchgeführt wird, um zu bewirken, daß der Elektromagnet 59 das Ventil 57 nur einmal für je zwei Zyklen der Oszillationsbewegung des Flammspritzbrenners T öffnet (Kurve c).

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Die Beschriftung an einer Rubrik d von Fig. 3 kennzeichnet den Funktionsablauf,der sich für das Metallspritzen und reine Schmelzen aufgrund der beschriebenen Betätigung ries Ventils 57 ergibt.

Fig. 2 zeigt zusätzliche Einzelheiten für das Verständnis der koordinierten automatischen Funktionsweise der Vorrichtung. Zur Vereinfachung sind sämtliche elektrischen Rückleitungen als geerdete Masseverbindungen dargestellt. Zu den Steuereinrichtungen auf dem Steuerpult 14 gehört ein Betätigungsknopf 62 mit normalerweise geschlossenen Kontaktstücken als Haupt-Ausschalter. Wenn die Schaltung an einer Spannungsquelle (in Fig. 2 durch beschrifteten Doppelpfeil angedeutet) anliegt, dann leuchtet daher sofort eine Signallampe 63, die anzeigt, daß die Vorrichtung an Spannung gelegt ist, sowie eine Signallampe 64, die anzeigt, daß gerade kein Arbeitsspiel oder eine andere automatische Funktion der Vorrichtung abläuft. Eine Drucktaste 6 5 wird niedergedrückt, um ihre normalerweise offenen Kontaktstücke zu schließen und vorübergehend eine Verriegelungswicklung 66 zu erregen, die normalerweise offene Kontaktstücke 67 besitzt, die dadurch in der Schließstellung verriegelt werden (beispielsweise magnetisch gehalten werden), um Spannung an einer automatischen Zyklussteuerung anzulegen. Normalerweise geschlossene Kontaktstücke 63 im Stromkreis der Signallampe 64 werden ebenfalls durch die Wicklung 66 betätigt. Daher leuchtet nach Schließen der Kontaktstücke 67 und öffnen der Kontaktstücke 68 eine Signallampe 69 auf, die den Ablauf eines Arbeitsspiels anzeigt, und die Signallampe 64, die angezeigt hat, daß kein Arbeitsspiel durchgeführt wird, erlischt. Gleichzeitig werden folgende parallel geschaltete Stromkreise gebildet:

1. Elektromagnetisches öffnen eines Ventils 7O, so daß Azetylengas zum Einlaß 46 des Flammspritzbrenners zugeführt wird.

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2. Elektromagnetisches öffnen eines Ventils 71, so daß Sauerstoff zum Einlaß 46* des Flainmsprltzbrenners zugeführt wird.

3. Anlaufen des Motors 49 zum Einleiten der bereits beschriebenen Oszillationsbewegung des Flainmsprltzbrenners.

4. Start eines Zeitgebers 76 zur Zeitsteuerung eines Vorheizzyklus, wobei die Zeitdauer durch einen Einsteller 76'vorbestimmt ist. Der Zeitgeber 76 ist mit normalerweise geschlossenen Kontaktstücken 77 versehen, über die der Zeitgeber 76 betätigt wird, sowie mit zwei Gruppen normalerweise offener Kontaktstücke 77', 77*', die beide nach Beendigung der Vorheizzeit schließen.

5. Einschalten einer Anzeigelampe 73, die signalisiert, daß der Vorheizzyklus läuft.

6. Start eines Zeitgebers 73 über normalerweise geschlossene Kontaktstücke 74, um einen Zündzeitraum zu bemessen, während dessen zwischen der Zündelektrode 48 und der Düse 47 Zündfunken überspringen, und

7. Einschalten eines Zündtrafos 75, dessen Sekundärseite mit dem zur Elektrode 48 führenden Zündkabel verbunden ist. Ein kurzer Zeitraum in der Größenordnung von IO Sekunden ist bei weitem als Zünd-Zeitinterva">i des Zeltgebers 73 ausreichend, Der Ausschaltvorgang erfolgt durch die Kontaktstücke 74 nach Ablauf des Zünd-Zeitintervalls.

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Während des Vorheiz-Arbeitsspiels bestreicht der Flamnspritzbrenner T den Anfang de: gewünschten Beschichtungsbahn, jedoch ohne Längsvorschub und ohne daß Metallpulver verspritzt würde. Wenn dann die vorbestimmte Vorheizzeit abgelaufen ist, öffnen die normalerweise geschlossenen Kontaktstücke 77, um die Anzeigelampe 78 für den Vorheizzyklus auszuschalten und zu ermöglichen, daß die Zündschaltung zurückgestellt wird. Gleichzeitig schließen die normalerweise geöffneten Kontaktstücke 77', um einen Stromkreis zum Wählschalter 72 für das Einschalten einer oder mehrerer Vorschubantriebe zu schließen, wie es die jeweilige Situation erfordert, d.h., je nachdem welches Werkstück behandelt werden soll. Dies alles wird mit dem Wählschalter 72 und weiterer Schaltungsbestandteile vorgewählt, die noch beschrieben werden. Gleichzeitig schließen außerdem die Kontaktstücke 77'', um einen Stromkreis zum Endschalter 56 und damit zu der Einrichtung , die das Programm des PulverZustroms zum Brennerkörper 55 steuert, herzustellen.

Grundsätzlich wurde festgestellt, daß die Vorschubantriebe entsprechend den Erfordernissen der speziellen, durchzuführenden Bearbeitungsvorgänge ausgewählt und eingestellt werden sollen. Fünf Antriebsmotoren 23, 28, 34, 37 und 39 sind vorhanden. In Fig. 2 skid diese Motoren un'i ihre zugeordneten Steuereinrichtungen kollektiv mit beschrifteten Blöcken angedeutet, die mit Bezugszahlen bezeichnet sind, die mit einem hinzugefügten Strich gekennzeichnet sind. Jeder dieser Antriebe, beispielsweise der X-Antrieb 34',wird über einen reihengeschalteten Endschalter, beim X-Antrieb ist es ein Endschalter 79, betätigt. Der Endschalter 79 ist an einem der wählbaren Ausgänge des Wählschalters 72 angeschlossen und weist, wie die anderen, an den Ausgängen des Wählschalters 72 angeschlossenen Endschalter 8i, 83, 84 und 8 5,normalerweise geschlossene Kontaktstücke, die mit dem zugeordneten Antrieb verbunden sind, auf. Die Endschalter sind so angeordnet, daß

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sie das Erreichen des vorgewählten Vorschubendes des betreffenden Antriebs signalisieren, wobei das Vorschubende für jeden Vorschubantrieb außerdem durch Schließen normalerweise offener Kontaktstücke des gleichen Endschaltars angezeigt wird. Beim X-Antriab kann der Endschalter 79 auf dem Supportschlitten 32 angeordnet sein und mit einem Endanschlag 80 zusammenwirken, der einstellbar an den Führungswangen 31 festgeklemmt ist, um die Tätigkeit des X-Antriebs zu beenden, wenn die normalerweise geschlossenen Kontaktstücke des Endschalters 79 durch Anlaufen am Endanschlag 8O geöffnet werden. In ähnlicher Weise sitzt der Endschalter 81 auf dem Schlitten für die Verschiebung längs der Y-Achse und v/irkt mit einem Endanschlag 3O zusammen, der einstellbar an den Führungswangen 26 für die Y-Achse festgespannt ist. Die übrigen Vorschubantriebe werden in entsprechender Weise durch normalerweise geschlossene Kontaktstücke der weiteren Endschalter 83, 84 und 85 gesteuert.

Die normalerweise offenen Kontaktstücke der mit den Eingängen der Antriebe 34', 28', 23', 37* und 39' verbundenen Endschalter sind auch parallel geschaltet, um einen Stromkreis mit einer Entriegelungswicklung 87 zu schaffen, die mit den Kontaktstücken 67 zusammenwirkt, um diese in ihre normalerweise offene Stellung zurückzubringen und sämtliche Operationen der Vorrichtung abzuschalten, auch sämtliche Vorschubantriebe, die Oszillationsbewegung des Brenners, den Pulverstrom und die Gaszufuhr sum Brenner. Wenn dieses Stadium erreicht ist, ist die Beschichtung als kontinuierlicher und vollständiger Streifen aufgebracht, und das Werkstück kann aus dem Werkstückhalter 12 entnommen und durch ein nächstfolgendes Werkstück ersetzt werden, an dem genau die gleiche Behandlung durchgeführt wird, wie es oben beschrieben wurde. Alternativ kann man auch bei einem Werkstückhalter 12,der zwei Werkstücke in Form zweier einander entgegengesetzter.Eggenspitzen trägt, bei denen sämtliche zu beschichtenden Oberflächen in der glei-

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chen Radialebene um die Achse des Azimutwinkels β angeordnet sind, den Θ-Antrieb in Gang setzen, um ein Fortschalten des Werkstücks W zu bewirken, so daß das nächste Werkstück in die Beschichtungsstellung gebracht wird, beispielsweise in eine parallel zu den Führungswangen 31 verlaufende Richtung.

Fig. 2 zeigt schematisiert halbautomatische Einrichtungen für ein derartiges Fortschalten der angegebenen Werkstücke W für den vereinfachten Fall, bei dem bei jeder Eggenspitze die zu beschichtenden Schneidkanten an gegenüberliegenden Enden einer Symmetrieebene, die durch die Werkstückaufnahme am Werkstückhalter 12 verläuft, gleichmäßig geneigt sind. Die Beendigung jedes Fortschaltschritts für die vier Oberflächen (zwei an jeder Eggenspitze), die zu beschichten sind, wird durch die Einstellung einer Gruppe von Endschaltern LS-I, LS-2, LS-3 und LS-4 markiert, die in der Nähe des Drehtisches 36 einstellbar angebracht und rund um die Achse des Azimutwinkels θ verteilt angeordnet sind, wobei dir Lageanordnung dieser Endschalter so ist, daß sie nacheinander durch einen nicht dargestellten Ansatz des Drehtisch 36 betätigt werden, so daß die nornalerweise geschlossenen Kontaktstücke der Endschalter öffnen, um den betreffenden Fortschaltschritt, d.h. die durch einen Schrittschalter 39 vorgewählte Drehung um die Achse des Azimutwinkels e_rzu beenden. Der Θ-Antrieb 37'', der auf dies« Weise gesteuert wird, 1st vorzugsweise vom Θ-Antrieb 37* gesondert, wirkt jedoch auf den gleichen Θ-Antriebsmotor, so daß eine gegenseitige Störung zwischen einem Θ-Antrieb zur Fortschaltung und einem Θ-Antrieb zur Vorschubbewegung vermieden wird. Das Fortschalten wird durch Niederdrücken einer Drucktaste 9O eingeschaltet, um eine Verriegelungswicklung 91 zu betätigen, wodurch deren normalerweise offene Kontaktstücke geschlossen werden, um Spannung zum Θ-Antrieb 37·' über den betreffenden, normalerweise geschlossenen Endschalter zuzuführen, der durch die gegebene Einstellung des Schrittschalters 89 ausge-

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wählt 1st. Das Fortschalten 1st beendet/ wenn dieser betreffende Endschalter öffnet, wodurch seine normalerweise offenen Kontaktstücke geschlossen werden, um einen Stromkreis zu einer Entriegelungswicklung herzustellen, um Kontaktstücke 91' in die normalerweise offene Stellung überzuführen, während gleichzeitig ein Weiterschaltimpuls über eine Leitung 93 zum Schrittschalter 39 zugeführt wird. Gleichzeitig betätigt die Erregung der Entriegelungswicklung 92 auch deren normalerweise geschlossene Kontaktstück** 92', so daß sie öffnen und dadurch eine Lampe 94 erlischt und dadurch anzeigt, daß das Fortschalten abgeschlossen ist.

Es versteht sich, daß anstelle der durch Blöcke schematisiert angedeuteten Antriebe 34«, 28¹, 23', 37¹, 37" und 39' von Fig. 2 eine oder mehrere verschiedenartige Motorsteuerungen vorgesehen sein können. Die an den Blöcken eingezeichneten Einstellknöpfe a sollen andeuten, daß eine manuelle oder andersartige Einstellraöglichkeit der Steuerfunktion (beispielsweise der Vorschubgeschwindigkeit) des betreffenden Antriebs vorgesehen ist. Welcher oder welche der Vorschubantriebe auch immer durch den Wählschalter 72 gewählt worden sein mögen, um für eine gegebene Bearbeitung in Tätigkeit

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zu treten,/bewirken diese Antriebe eine stetige kontinuierliche und verhältnismäßig niedrige Vorschubgeschwindigkeit während des Ablaufs der verhältnismäßig schnellen oszillierenden, quer zur Werkstückbahn verlaufenden Bewegung des Brenners, die diesem über das exzentrisch angekuppelte Gestänge 51 erteilt wird. Alternativ kann, nach selektivem Schließen eines Schalters 95, eine intermittierende Vorschubsteuerung 96 den ausgewählten Vorschubantrieb oder die ausgewählten Vorschubantriebe einmal pro Excenterzyklus betätigen. Zu diesem Zweck betätigt das Schließen des Schalters 95 die Vorschubsteuerung 96, so daß diese auf das nockengesteuerte Ausgangssignal des Endschalters 56 (Kurve b von Fig. 3) in der Weise anspricht, daß der betreffende Vorschubantrieb lediglich intermittierend in Tätigkeit kommt, so daß

sich bei jedem unter Aufspritzen von Metall erfolgenden überstreichen einer gegebenen Fläche der Werkstückbahn ein überstreichen genau dieser Fläche ohne Aufspritzen von Metall ergibt. Bei richtiger Phaseneinstellung des Ausgangssignals (relativ zum zugeführten Eingangssignal) von der Vorschubsteuerung 96, welche Einstellung durch einen manuell betätigbaren Einsteller 97 vorgenommen wird, stellt das erste überstreichen einer speziellen Querlinie durch den FlamTrsnritzbrenner ein lokales Vorwärmen der Oberfläche (ohne Spritzen) dar, so daß bein nächstfolgenden überstreichen das Aufspritzen von Metall erfolgen kann. Danach bewirkt das durch Nockensteuerung erzeugte Vorschubsignal, daß ein Vorschub ur> in wesentlichen die halbe Breite einer Spritzraupp erfolgt, während ein weiterer voller Oszillationszyklus ohne Metallspritzen abläuft, um dadurch zu vermeiden, daß zuviel Seit verstreicht für das Verschmelzen des zuletzt abgelagerten Metalls mit dem bei vorhergehendem überstreichen abgelagerten Metall.

Aus den vereinfachten Diagranmdarstellungen der Fig. 4 und 5, die lediglich illustrativen Zwecken dienen, gewinnt nan ein besseres Verständnis der vorstehenden Besprechung, soweit diese sich auf das Erzeugen der Metallraupen durch Aufspritzen gegenüber dem schmelzenden, oszillierenden überstreichen (ohne Metallspritzen bezieht). Das Diagramm von Fig. 4 zeigt nacheinander aufgespritzte Rtupen m, n, o, p, q und r, die in gewünschter Weise auf der oberen Fläche des Werkstücks W abgelagert wurden, während der Flammspritzbrenner in der mit dem beschrifteten Pfeil angegebenen Vorschubrichtunrr bewegt wurde, wobei der Brennerstrahl in der ebenfalls durch einen beschrifteten Pfeil angegebenen Richtung gerichtet war. Die aufeinanderfolgenden Raupen überlappen sich in Längsrichtung auf etwa 25 % der Raupenbreite, ohne daß jedoch ein einwandfreies Schmelzintervall zwischen aufeinanderfolgenden Spritz-

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zügen vorhanden 1st (in bestimmten Fällen ist beispielsweise ein Halbzyklus der Oszillationsbewegung zwischen aufeinanderfolgenden Spritzzügen nicht ausreichend), so daß die Raupen nicht miteinander verschmolzen sind. Es ergibt sich ein schlechtes Binden sowohl zwischen den einzelnen Raupen als auch zwischen diesen und dem Substrat. Wird jedoch, wie es durch die Kurven c und d in Fig. 3 dargestellt ist, zv/ischen den einzelnen Spritzzügen eine ausgedehnte Schmelzzeit vorgesehen, dann bewirkt die schmelzende Hitze zwischen den Aufspritzen der Raupen ein wirksames Verschweißen jeder Raune mit der vorausgehenden Raupe, so daß die glatte und kontinuierliche Beschichtung erzeugt wird, wie sie in Fig. 5 gezeigt und mit 28 bezeichnet ist, wobei die zuletzt aufgebrachte Raupe r¹ noch in die integrale Beschichtung 98 während des Ablaufs der drei schmelzenden (nicht spritzenden) Überläufe eingeschweißt wird, die stattfinden, bevor der nächste überlauf der Werkstückbahn unter Aufspritzen des Metalls stattfindet.

Die Dicke der Beschichtung 98 kann etwa 0,127 mm bis 0,508 mm betragen,und die Breite jeder Raupe kann von 1,27 mm bis 7,62 mm betragen, bei einem Abstand der Düsenöffnung von ungefähr 19 mm.

Bei Metallpulvern, die für das beschriebene intermittierende Aufspritzen auf ein metallisches Substrat geeignet sind, handelt es sich im allgemeinen um selbstfließende Legierungen auf Nickelbasis, Kobaltbasis, Eisenbasis und Kupferbasis. Die selbstfließenden Eigenschaften ergeben sich aufgrund des Vorhandenseins von Silizium und Bor in dem beschichtenden Metallpulver.

Was die selbstfließenden Legierungen auf Nickelbasis, Kobaltbasis und Eisenbasis anlangt, enthalten diese im allgemeinen ungeführ 0,05 bis 6 Gewichtsprozent Silizium, etwa 0,5 bis

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5 % Bor und bis zu 3 I Kohlenstoff, wobei der Rest im wesentlichen Nickel oder Kobalt oder Eisen zusammen mit Legiarungselementen, wie Chrom, Wolfram und Molybdän, ist.

Eine typische Legierunq auf Kobaltbasis kam etwa 0,5 bis 3,5 Gewichtsprozent Si, sfwi l bis 3 % B, 0 bis etwa 3 % C, etwa 5 % bis 30 % Cr, 0 bis M-va 15% Mo, 0 bis etwa 15% W und als Rest in wesentlichen Kobalt enthalten, wobei der gesamte Gehalt an Cr+Mo+'.I bis etwa JO % beträgt.

Dia Legierung auf Eisenbasis kann etwa 0,5 bis 3 Gewichtsprozent Si, etwa 1 bis 3 % B, 0 bis etwa 3 % C, etwa 5 bis 25 % Cr, 0 bis etwa 15 % Mo, 0 bis etwa 15 % W und als Rest im wesentlichen Eisen enthalten, wobei dar gesamte Gehalt an Cr + Mo + VJ bis etwa 30 % beträgt.

Die Legierungen für die Beschichtung sind so ausgebildet, daß der Bereich der Schmelzpunkts bis etwa 1.371 C reicht, wobei ein bevorzugter Schnalzpunktbereich von etwa 933 C bis 1233° C reicht. Der Schmelzpunkt wird durch den Siliziumgehalt und denBorgehalt der Legierung gesteuert. Die Beschichtung wird durch Flammspritzen der pulverisierten Legierung erzeugt (beispielsweise "atomisiertes" Pulver). Die Partikelgröße des Legierungspulvers kann von weniger als 125 Mesh, bezogen auf ·Ι?η US-Standard (ungefähr 125 Mikron) bis ungefähr 4OO Mesh (ungeführ 40 Mikron) betragen.

Die Erfindung bedeutet den Obergang von einer früher üblichen individuellen Technik zu einer Technik,bei der hohe Produktionsleistung und hohe Produktgüte voraussagbar sind, so daß wesentlich weniger hohe Anforderungen an die Fachkenntnisse der Bedienungsperson gestellt werden müssen, daß die Materialverschwendung wesentlich herabgesetzt ist und daß sich eine wesentliche Steigerung der Produktivität ergibt. Diese Vorteile werden bei verschiedenartigsten Werkstücken und verschiedenartigsten Beschichtungen der Werkstücke erreicht.

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Um die Wirkung der Erfindung noch besser zu verdeutlichen, sind nachfolgend drei spezielle Beispiele für das automatische Beschichten unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgeführt.

Beispiel I

Werkstück:

Eggenspitzen, Katalog Nr. "479OOR2-12" der Firma International Harvester Company. Zu ! Beschichten sind die oberen Oberflächen der rechten und linken Schneidkanten jeweils auf einer Bahn von 19 mm Breite und 228,6 mm Länge, wobei sich die Beschichtungsbahnen an der Spitze überschneiden. Zwei Eggenspitzen sind in der in Fig. IA gezeigten Weise am Werkzeughalter angebracht und werden schrittweise durch Veränderung des Azimutwinkels θ fortgeschaltet, um die einzelnen Beschichtungen der vier Kanten in oben beschriebener Weise durchzuführen.

Länge der oszillierenden 25,H mm
Querbewegung:

Querbewegung Arbeitszyklus: 1 pro Sekunde.

Metall-Spritzzeit:

Vorschub:

Vorschubgeschwindigkeit: Metallpulver im Behälter 58 20 bis 25 % der aus zwei Zyklen bestehenden Periode der Oszillationsbewegung .

Kontinuierlich längs der X-Achse.

76 bis 101 mm pro Minute.

"LUBROTEC 19985" ⁺⁾. Pro behandelter Kante werden etwa U 2 bis 57 g verbraucht. Die Stärke der Beschichtung 98 beträgt etwa 0,63 mm.

+) Warenzeichen der Firma Eutectic Corp., New York, für deren Metallpulver zur Bildung bearbeitbarer Oberzugsschichten.

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Bemerkungen: Ein Längsschnitt durch die beschichtete Bahn, wobei der Schnitt im Sinne der Schnittdarstellungen gemäß Fig. «+ und 5 in Längsrichtung durchgeführt wird, zeigt eine gleichförmige Beschichtung, wie sie bei 9 3 in Fig. 5 angegeben ist, ohne daß einzelne Raupen verblieben wären. Das Verschmelzen der benachbarten Raupen erfolgt in der Weise, daß die Riffelung der äußeren Oberfläche bis auf weniger al'j ungefähr 10 % der Nenn-Beschichtungsstärke verschwunden ist.

Beispiel II

Werkstück:

Länge der oszillierenden Querbewegung:

Eggenscheibe 50,8 cm Durchmesser, schalenförmig, Katalog Nr. "JD 35, B 3134" der Firma Deere & Co., Moline, Illinois. Die konvexe Oberfläche ist mit einem 19 mm breiten ununterbrochenen ringförmigen Band an ihrem Umfang zu beschichten. Das Werkstück wird, wie in Fig. IB gezeigt, im Zentrum auf einem Ständer am Drehtisch 3 6 befestigt, wobei der Pendelrahmen um 30° geneigt ist, um zu ermöglichen, daß die oszillierende Querbewegung des Brenners in im wesentlichen gleichförmigem Abstand von der jeweils behandelten Region der konvexen Oberfläche erfolgt.

25,4 mm

Querbewegung Arbeitszyklus Metall-Spritzzeit:

Vorschub:

Vorschubgeschwindigkeit:

1 pro Sekunde.

20 bis 25 % der aus zwei Zyklen bestehenden Periode der Oszillationsbewegung .

kontinuierliche Drehung um Θ. Ungefähr 18 bis 20 Minuten/Umdrehung,

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Metallpulver im Behälter 58; "LUBROTEC 19985". Pro behandelte Kante werden etwa 425 g verbraucht. Die Stärke der Beschichtung beträgt etwa 0,6 3 nun.

Bemerkungen: Glatt und zusammenhängend, wie bei Beispiel I.

Beispiel III:

Werkstück:

Schrauben-Erdbohrer, U5,7 cm Durchmesser, 34,3 cm Steigung, Katalog Nr. "JD HDG 530" der Firma Deere & Co. Der Umfang des Blattes ist an der Unterseite mit einer 38,1 mm breiten ununterbrochenen Bahn zu beschichten. Der Bohrerschaft wird umgekehrt in ein Drehbankfutter 36' des Drehtischs 36 eingespannt, so daß die Achse des Schafts für eine θ Drehung vertikal verläuft, wie es in Fig. IC gezeigt ist.

Länge der oszillierenden Querbewegung:"

Querbewegung Arbeitszyklus; 44,4 mm

0,6 pro Sekunde

Metall-Spritzzelt;

Vorschub:

Vorschubgeschwindigkeit:

Metallpulver im Behälter 58:

20 bis 25 % der Oszillationsperiode aus zwei Zyklen.

Kontinuierliche θ Drehung mit synchronisiertem Z-Achsen-Antrieb, wobei die Synchronisierung mechanisch durch getriebliche Mittel er folgt, wie es in Fig. 2 schematisiert bei 99 angedeutet ist.

25 bis 28 Minuten für eine einzelne Umdrehung des Werkstücks.

"LUBROTEC 19985". Es wurden pro behandelte Kante etwa 85Og verbraucht bei einer Stärke der Be schichtung 98 von etwa 0,63 mm bis 0,76 ram.

Bemerkungen: Glatt und zusammenhängend, wie bei den Beispielen I

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Es versteht sich, daß dia Erfindung nicht auf die aufgezeigten Beispiele beschränkt ist, sondern daß Abwandlungen und Weiterbildungen möglich sind, ohne lan Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte anstatt des Flammspritzbrenners T,der für inneres Zumischen des MetalLpulvers vorgesehen ist, eine Vielzahl beliebiger anderer FLammspritzbrenner Verwendung finden, beispielsweise Brenner für äußeres Zumischen des Pulvers oder Brenner, die das selektive Zumischen zweier verschiedener Metallpulver ermöglichen.

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Claims

Reg.-Nr. '.25 442 PATENTANWÄLTE

Unser Zeichen: 48 ü9 84etc , ,„ ,„. Dr.-Ing. Wolff t

Eutectic Corporation, Plushing, New York 11358, H.Bartels

ο «7 / ο / η ft Dipl.-Chem. Dr. Brandes

Vereinigte Staaten von Amerika £/hOH3U Dr.-Ing. Held

Dipl.-Phys. Wolff

D - 7 Stuttgart 1, Lange Straße

Vorrichtung zum Aufbringen einer metalli- Tel. (O7ii)2963iou.2972 95

sehen Beschichtung auf einem Substrat durch Telex0722312 (patwod)

Flammspritzen sowie Verfahren zum Flamm- ^J,^eie9r^T^ire^^e:. „ „

spritzen, das mittels der Vorrichtung durch- tix0722312woiff Stuttgart

führbar ist PA Dr. Brandes: Sitz München

Postscheckkto. Stuttgart 7211-700

BLZ 600100 70

Deutsche Bank AG, 14/28630 BLZ 60070070

Bürozeit:

9-11.30 Uhr. 13.30-16 Uhr

außer samstags

Ansprüche 28.1O.1977

1) Vorrichtung zum Aufbringen einer metallischen Beschichtung längs einer vorbestimmten Bahn auf der Oberfläche eines metallischen Substrats mittels einer Einrichtung zum Flammspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Flammspritzen einen eine Halterung für einen Flammspritzbrenner (T) aufweisenden Rahmen (10, 11, 20) besitzt, an dem Führungen (21, 26, 31) sowie Antriebe (34¹, 28', 23', 37') vorgesehen sind, um eine definierte Vorschubbewegung des Brenners (T) zu ermöglichen, daß ein Antriebsmechanismus (41) vorgesehen ist, mittels dessen der Brenner (T) in einer oszillierenden, quer zur Bahn der Vorschubbewegung verlaufenden Richtung mit begrenzter Amplitude hin und her bewegbar ist, daß der Brenner (T) ein Gasventil (70, 71) zum Ein- und Ausschalten des GasZustroms zur Brennerdüse (47) besitzt, daß eine Zuführeinrichtung (58) für Metallpulver sowie ein Pulverventil (57) vorgesehen sind, mittels dessen der Pulverzustrom zum Brenner (T) ein- und abschaltbar ist, und daß eine Steuerschaltung vorgesehen ist, die auf das Gasventil und das Pulverventil (70, 71 bzw. 57) einwirkt und in Synchronisation mit der oszillierenden, durch den Antriebsmechanismus (41) bewirkten Querbewegung des Brenners (T) eine wiederholte zyklische Arbeitsfolge bestimmt, bei der während zumindest eines wesentlichen Teils eines Zyklus der oszillierenden Querbewegung das Pulverventil (57) offen ist.

Telefonische Auskünfte und Auftrage sind nur nach schriftlicher Bestätigung verbindlich

das Pulverventil (57) sodann während zumindest eines wesentlichen Teils der anschließenden Querbewegung des Brenners (T)

geschlossen ist, wobei das Gasventil (70, 71)

sich während dieser beiden Teile des Zyklus der oszillierenden Querbewegung im geöffneten Zustand befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstückhalter (12) für die Aufnahme mindestens eines zu beschichtenden Werkstücks (W) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung mindestens eine Zeitgebereinrichtung aufweist, die so einstellbar ist, daß die Perioden der Schließzeit des Pulverventils (57) im wesentlichen ein ganzzahliges Vielfaches der Perioden der Öffnungszeit des Pulverventils

(57) darstellen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Brenners (T) im Verhältnis zur Frequenz der oszillierenden Querbewegung so gewählt ist, daß aufeinanderfolgende Raupen aufgespritzten Metallpulvers sich längs der zu beschichtenden Bahn gegenseitig überlappen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche der Perioden der Offenzeit des Pulverventils (57) auf einen größeren Bruchteil eines einzigen überstreichens der zu beschichtenden Bahn bei der oszillierenden Querbewegung beschränkt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Offenzeiten des Pulverventils (57) stattfinden, während die Querbewegung in einer einzigen bestimmten Richtung abläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden, mit offenem Pulverventil (57) ablaufenden Querbewegungen mehrere Überläufe der zu beschichtenden Bahn mit geschlossenem Pulverventil (57) vorgesehen sind.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß drei unmittelbar aufeinanderfolgende Überläufe der zu beschichtenden

Bahn als Querbewegung mit geschlossenem Pulverventil (57) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dafl eine dem Brenner (T) zugeordnete Zündeinrichtung mit einer Elektrode (48) zur Funkenbildung im Bereich der Brennerdüse (47) sowie eine Zündschaltung (73, 74, 75) vorgesehen sind, um die Elektrode (48) synchron mit dem öffnen des Gasventils (70, 71) zu erregen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2 und einem der übrigen Ansprüche

1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (12) und die Halterung (32, 42) für den Brenner (T) gesonderte, unabhängig auf dem Fußboden angebrachte Vorrichtungsteile bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2 und einem der übrigen Ansprüche

1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (12) einen Rahmen (13) und eine an diesem schwenkbar gelagerte Werkstückauf nähme (37) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstückaufnahme ein Pendelrahmen (37) vorgesehen ist, der um eine Achse (0C) relativ zum Rahmen (13, 38) schwenkbar ist und daß der Pendelrahmen (37) einen Drehtisch (36) aufweist, der um eine zur ersten Achse (OC) orthogonale Achse (θ) drehbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Antrieb (39) zum Bewegen des Pendelrahmens (37) um die erste Achse (CC) .

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch gesonderte Antriebe (37, 39) zum unabhängigen Bewegen des Werstückhalters (12) um beide Achsen (OCund θ) .

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15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (T) an einem seitlich auskragenden Arm (42) eines langgestreckten, im wesentlichen horizontal verlaufenden Supportschlittens (32) gelagert ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Supportschlitten (32) den ersten von mindestens zwei orthogonal zueinander verlaufenden Führungseinrichtungen bildet und längs eines zweiten Schlittens (25) verschiebbar angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Antrieb (28) zum Verschieben des zweiten Schlittens (25) längs zugeordneten Führungswangen (26).

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Supportschlitten (32) und der zweite Schlitten (25) zwei von drei orthogonal zueinander verlaufenden Führungseinrichtungen bildet und daß der zweite Schlitten (25) an einem Hauptschiitten (20) verschiebbar angeordnet ist, der längs ugeordneten Führungswangen (21) verschiebbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen gesonderten Antrieb (23) zum Verschieben des Hauptschlittens

(20) längs der Führungswangen (21).

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch einen Flammspritzbrenner (T) für in seinem Inneren erfolgende Zufuhr von Metallpulver.

. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Zeitgeber (76) zum Bemessen einer Vorheizperiode aufweist, in der die Querbewegung des Brenners (T) bei geschlossenem Pulverventil (57) abläuft.

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22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubantriebe(34·, 28·, 23¹, 38', 39^f) während des Ablaufs der Vorheizperiode in den unwirksamen Zustand schaltbar sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch mit den Vorschubantrieb zusammenwirkende Endschalter (56, 79, 81, 83, 84, 85) und Endanschläge (55, SO, 82) zum Abschalten des Pulverventils (57) und des Gasventils (70, 71) in Abhängigkeit vom Erreichen vorbestimmter Vorschubstellungen.

24. Unter Anwendung der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche

1 bis 23 durchführbares Verfahren zum Aufbringen einer metallischen Beschichtung auf einem metallischen Substrat durch Flammspritzen, bei dem ein Flammspritzbrenner gezündet und längs einer zu beschichtenden Bahn der Oberfläche des Substrats bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der BrennerstrahI des Brenners in einer oszillierenden Bewegung quer zur zu beschichtenden Bahn hin und her geführt wird, daß dem Brennerstrahl eine längs der zu beschichtenden Bahn verlaufende Vorschubbewegung erteilt wird, die verhältnismäßig klein ist im Vergleich zur Geschwindigkeit der oszillierenden Querbewegung, und daß in Synchronisation mit dem Arbeitszyklus der oszillierenden Querbewegung Metallpulver dem Brennerstrahl in der Weise zugeführt wird, daß der Pulverzustrom innerhalb einzelner Überläufe der oszillierenden Querbewegung erfolgt und daß die unter Pulverzufuhr durchgeführten Überläufe voneinander durch Überläufe der Querbewegung getrennt sind, die ohne Pulverzufuhr erfolgen.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverzufuhr innerhalb je eines Überlaufs von jeweils vier Überläufen der oszillierenden Querbewegung erfolgt.

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