DE3301548A1 - Vorrichtung zum spritzbeschichten - Google Patents

Vorrichtung zum spritzbeschichten

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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spritzbeschichten insbesondere der Innenwände hohler Werkstücke mit einer Spritzpistole, die von Versorgungsquellen über Versorgungsleitungen Brenn- und Zerstäubergase und/oder gegebenenfalls elektrischen Lichtbogenstrom erhält und in einem Versorgungskanal zugeführtes Spritzmaterial in einer Brenngasflamme bzw. einem Lichtbogen schmilzt und mittels des Zerstäubergases als Partikelstrahl abbläst.
Neben den Auftragschweißen und Härten besitzt das thermische Spritzen vor allem auf Autogen- und Lichtbogenbasis zunehmende Bedeutung, um vorwiegend metallische Werkstücke mit dünnen verschleiße und korrosionsfesten Schichten zu überziehen. Als Spritzmaterial wird entweder ein Spritzdraht oder ein Spritzpulver kontinuierlich der Düse der Spritzpistole zugeführt. Beim Flammspritzverfahren wird außerdem ein Brenngasgemisch der Düse zugeleitet, welches entzündet wird und das Spritzmaterial an der Düsenöffnung kontinuierlich schmilzt. Das geschmolzene Spritzmaterial wird mittels einer zugeführten Preßluft oder eines anderen Zerstäubergases in kleinen Teilchen abgesprüht. Beim Lichtbogenspritzverfahren wird anstelle eines Brenngases im Bereich der Düsenöffnung ein Lichtbogen gezündet, welcher das kontinuierlich vorgeschobene Spritzmaterial, zumeist Spritzdraht, schmilzt. Das geschmolzene Material wird mittels Preßluft zerstäubt und auf das zu beschichtende Werkstück geschleudert.
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Ein Problem bei der Spritzbeschichtung von Werkstücken, insbesondere der Beschichtung von Innenwänden großer Behälter oder Rohre besteht darin, die Schichten mit möglichst gleichmäßiger Dicke und möglichst ohne verfahrensbedingte lokale Aufwärmung einzelner Stellen dos Werkstücks herzustellen. Diese Forderung wurde insbesondere bei der Innenbeschichtung großer Behälter oder Rohre bisher nur unvollkommen verwirklicht, bei denen die Schicht von Hand mittels einer Spritzpistole aufgespritzt wurde, und die sich aufgrund ihrer Größe nur schwer in eine Drehbewegung versetzen lassen. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß insbesondere die Innenwände großer Behälter oder Rohre mit genau vorgebbarer Dicke gleichmäßig und ohne lokale Erwärmungen beschichtet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein in dem Werkstück in Längsrichtung verschiebbares Gestell, einen Dreharm, der an dem Gestell drehbar gelagert ist und in vorgegebenem Abstand von seiner in Längsrichtung weisenden Drehachse die Spritzpistole trägt, einer Drehdurchführung koaxial zur Drehachse des Dreharms, welche die an den Versorgungsquellen festen Abschnitten der Versorgungsleitungen mit den längs des Dreharms laufenden, an der Spritzpistole festen Abschnitten der Versorgungsleitungen verbindet und einen Antrieb zum Antreiben des Dreharmes.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß das geschmolzene Spritzmaterial mittels der am Dreharm befestigten Pistole radial mit vorgebbarem Abstand auf den Haftgrund des Werkstücks aufspritzbar ist, während die Pistole gleichzeitig mittels des Dreharms eine Kreisbewegung um die Längsachse oder Symmetrieachse des Werkstücks durchführt. Da sich dieser
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Rotationsbewegung der Pistole noch eine Translationsbewegung des Gestells in Richtung der Längsachse des Werkstücks überlagert, überstreicht der Spritzstrahl gleichmäßig die Oberfläche des Werkstücks und erzeugt auf dieser Oberfläche eine gleichmäßig dicke Schicht aus Spritzmaterial. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird überhaupt erst dadurch brauchbar, daß zwischen den an den Versorgungsquellen fest angeschlossenen Abschnitten der Versorgungsleitungen und den pistolenfesten Abschnitten der Versorgungsleitungen die Drehdurchführung koaxial zur Drehachse des Dreharms zwischengefügt ist, weil dadurch die Versorgungsleitungen sowohl quellseitig als auch pistolenseitig keine Relativbewegungen gegen die Versorgungsquellen bzw. gegen die Pistole ausführen. Verschlingungen der Versorgungsleitungen um sich selbst werden dadurch verhindert.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Versorgungskanal für das Spritzmaterial von der Drehdurchführung getrennt geführt. Besteht das Spritzmaterial aus einem Spritzdraht, der kontinuierlich von dem Vorschub der Pistole vorgeschoben wird, so wird der Versorgungskanal bevorzugt als Rohr ausgebildet, das am hinteren Ende der Spritzpistole austritt und mit ausreichender Krümmung in die Längsrichtung des Gestells übergeht. Der ständig nachgeführte Draht behindert dann die Durchführung der Rotationsbewegung des Dreharmes nicht, er erfährt während der Rotationsbewegung lediglich eine ständige Verdrillung um seine eigene Längsachse.
Die Versorgungsleitungen für die Brenngase, das Zerstäubergas bzw. gegebenenfalls zur Zufuhr des Lichtbogenstroms
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und der zugeführte Spritzdraht lassen sich zur störungsfreien Durchführung der Rotationsbewegung des Dreharms besonders leicht voneinander getrennt halten, wenn z.B. die Versorgungsleitungen vom einen Ende des Werkstücks, der Spritzdraht von dem anderen Ende des Werkstücks zugeführt werden. Alernativ läßt sich jedoch am Dreharm auch ein Dorn zur Aufnahme der Spritzdraht-Haspel vorsehen/ von der dann der Spritzdraht abgezogen und zur Pistole vorgeschoben wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Längsansicht, teilweise im Schnitt, der Vorrichtung in einem zu bearbeitenden Werkstück;
Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Düse der Spritzpistole; und
Fig. 4 einen Schnitt durch die Drehdurchführung.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Spritzbeschichten insbesondere der Innenwände hohler Werkstücke 1, wie z.B. Behälter oder Rohre. Eine an sich bekannte Spritzpistole 2 erhält von Versorgungsquellen (nicht dargestellt) über Versorgungsleitungen 10, 12, 14 Brenngase, z.B. Acetylen und Sauerstoff sowie ein Treibgas, z.B. Preßluft, zugeführt. Außerdem wird der Spritzpistole 2 ein Spritzdraht 18 mittels eines in
BAD ORIGINAL COPY
der Pistole vorgesehenen Vorschubes zugeführt und stan- ]
dig zur Düse der Spritzpistole 2 vorgeschoben. Das \ Brenngasgemisch ist an der Öffnung 6 der Düse 4 (vergl. . j
Fig. 3) der Spritzpistole 2 entzündet. Die Brenngas- J
flamme schmilzt den ständig vorgeschobenen Spritzdraht j
18, und das Zerstäubergas 14 zerstäubt das geschmolzene J Spritzmaterial und bläst es als feinen Partikelstrahl ab.
Ein Gestell 20 ist auf Rädern 21 in Längsrichtung des Werkstücks .1 verfahrbar und enthält einen Draharm 22, der an dem Gestell 20 drehbar gelagert ist und als Doppelhebel ausgebildet ist. An einem Ende des Dreharms 22 ist die Spritzpistole 2 befestigt, am anderen Ende des Dreharms 22 ist ein entsprechendes Gegengewicht 34 angeordnet. Die Länge des Dreharms 22 sowie die Position der Spritzpistole 2 und des Gegengewichtes 34 sind am Dreharm 22 verstellbar.
Koaxial zur Drehachse 24 des Dreharms 22 ist eine Drehdurchführung 26 angeordnet/ die Leitungskanäle 10a, 12a für das Brenngasgemisch, und einen Leitungskanal 14a für das Zerstäubergas besitzt, deren Einlasse 10b, 12b, 14b fest mit den Versorgungsleitungen 10'f 12', 14" verbunden sind, welche fest an die Versorgungsquellen angeschlossen sind. Die Leitungskanäle 10a, 12a, 14a besitzen Auslässe 10c, 12c, 14c, die an die Abschnitte 10'', 1211, 1411 der Versorgungsleitungen angeschlossen sind, die fest mit der Pistole 2 verbunden sind und längs des Dreharms 22 laufen. Die Drehdurchführung 26 besteht aus einem ersten Rotor 40 und einem in dem ersten Rotor 40 drehbar gelagerten zweiten Rotor 42. Die Leitungskanäle 10a, 12a, 14a verlaufen konzentrisch vom ersten Rotor 40 zum zweiten Rotor 40, die Einlasse 10b, 12b, 14b verlaufen von den Leitungsabschnitten
- COPV
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im ersten Rotor radial auswärts, die Auslässe 10c, 12c, 14c verlaufen von den Leitungskanälen im zweiten Rotor 42 radial auswärts. Der erste Rotor 40. ist fest in vorgebbarer und einstellbarer Höhe am Gestell 20 befestigt. Der zweite Rotor 4 2 ist fest mit dem Dreharm 22 verbunden. Die Drehdurchführung 26 bildet auf diese Weise die Drehlagerung für den Dre.harm 22. Ein Motor 30 und ein vom Motor über den zweiten Rotor 4 2 geführtes Transmissionselement 32 bilden einen Antrieb, der den Dreharm 22 in Drehbewegung versetzt.vergl. Fig.1
Der Versorgungskanal 16 für den Spritzdraht 18 ist von der Drehdurchführung 26 getrennt mit ausreichender Krümmung von der Drehdurchführung weggeführt. Der Spritzdraht 18 wird von dem Versorgungskanal 16 zur Düse 4 der Spritzpistole 2 geführt.
Das Gestell 20 wird mittels eines Radantriebs (nicht dargestellt) in Längsrichtung vorgeschoben.
Anstelle eines Spritzdrahtes 18 läßt sich alternativ auch Spritzpulver der Spritzpistole 2 in dem Versorgungskanal 16 zuführen, der dann bevorzugt bis zu der ■das Pulver abgebenden Versorgungsquelle als Rohr oder Schlauch ausgebildet ist.
Wir die Vorrichtung nicht zum Flammspritzen, sondern zum Lichtbogenspritzen eingesetzt, so nimmt der erste, fest mit dem Gestell 20 verbundene Rotor 40 die von einer elektrischen Quelle herkommenden Zuführleitungen auf, die an ihren freien Ende Schleifkontakte besitzen und gegen entsprechende Ringkontakte des zweiten, am Dreharm 22 befestigten Rotors schleifen
Die Versorgungsleitungen 10, 12 stellen dann elektrische Versorgungsleitungen dar, die den Lichtbogenstrom bis zur Öffnung 6 der Düse 4 führen. Die Versorgungsleitung 14 führt auch in dieser Ausführungsform Treibgas zur Düse 4 der Spritzpistole 2 zum Versprühen des geschmolzenen Spritzmaterials.
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Claims (10)

  1. Bremer Heerstr. 45-49, 2820 Bremen 77
    Vorrichtung zum Spritzbeschichten
    ANSPRÜCHE
    Vorrichtung zum Spritzbeschichten insbesondere der Innenwände hohler Werkstücke mit einer Spritzpistole, die von Versorgungsquellen über Versorgungsleitungen Brenn- und Zerstäuberaa^e und/oder gegebenenfalls elektrischen Lichtbogenstrom erhält und in einem Versorgungskanal zugeführtes Spritzmaterial in einer Brenngasflamme bzw. einem Lichtbogen schmilzt und mittels des Zerstäubergases als Partikelstrahl abbläst, gekennzeichnet durch
    WWR/eo
    COPY
    BAD ORIGINAL
    ein in dem Werkstück in Längsrichtung verschiebbares Gestell (20),
    einen Dreharm (22), der an dem Gestell (20) drehbar gelagert ist und in vorgegebenem Abstand von seiner in Längsrichtung weisenden Drehachse (24) die Spritzpistole (2) trägt,
    einer Drehdurchführung (26) koaxial zur Drehachse (24) des Dreharms (22), welche die an den Versorgungsquellen festen Abschnitte der Versorgungsleitungen (101, 12', 14')mit den längs des Dreharms (22) laufenden, an der Spritzpistole (2) festen Abschnitten der Versorgungsleitungen (1011, 12'', 1411) verbindet,
    und einen Antrieb (30, 32) zum Antreiben des Dreharms (22) .
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungskanal (16) für das Spritzmaterial von der Drehdurchführung (26) getrennt geführt ist·
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungskanal (16) als Rohr am hinteren Ende der Spritzpistole (2) austritt und ein pistolenfernes freies Ende (17) besitzt, welches mit ausreichender Krümmung in die Längsrichtung des Gestells (20) gebogen ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (17) des Rohrs in der Verlängerung der Drehachse (24) endet und in die der Drehdurchführung (26) entgegengesetzten Richtung gerichtet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Spritzmaterial Draht zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dab am Dreharm (22) ein Dorn zur Aufnahme der Spritzdraht-Haspel angeordnet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehdurchführung (26) einen ersten Rotor (40) und einen im ersten Rotor (40) drehbar gelagerten zweiten Rotor (42), eine erste zentrale Leitung (14a), eine zweite und dritte Leitung (10a, 12a) konzentrisch um die erste Leitung (14a) mit radial auswärts gerichteten Einlassen (10b,12b, 14b) und Auslässen (10c, 12c, 14c) zum Anschließen der Versorgungsleitungen (10, 12, 14) enthält, und daß die Drehdurchführung (26) die Drehlagerung für den Dreharm (22) bildet, wobei ein Rotor (40) fest mit dem Gestell (20) verbunden ist, und der andere Rotor (42) den Dreharm (22) trägt.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (30, 32) einen Motor (30) auf dem Gestell enthält, der den Dreharm (22) mittels einer Transmission (32) antreibt.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Drehlagerung des Draharms (22) an dem Gestell (20) verstellbar ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß der Dreharm (22) als Doppelhebel ausgebildet ist, an dessen einem Ende
    die Spritzpistole (2), und an dessen anderem Ende ein Gegengewicht (34) angeordnet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (20) auf Rädern (21) verfahrbar ist und -einen eigenen Radantrieb besitzt.
    COPY BAD ORIGINAL
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