WO2015165748A1

WO2015165748A1 - Beschichtungsvorrichtung und verfahren zum beschichten einer werkstückfläche

Info

Publication number: WO2015165748A1
Application number: PCT/EP2015/058330
Authority: WO
Inventors: Artur Kurz; Werner Roth
Original assignee: Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2015-11-05
Also published as: DE102014106106A1; DE102014106106B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung (10) sowie ein Verfahren zur Beschichtung einer Werkstückfläche (16) eines Werkstücks (17). Die Beschichtungsvorrichtung (10) weist ein Beschichtungswerkzeug (11) auf. Diesem Beschichtungswerkzeug (11) wird wenigstens ein Draht (18, 19) aus einem Vorratsspeicher (20, 21) zugeführt. Hierfür dient wenigstens eine Drahtvorschubeinrichtung (26), die jedem zugeführten Draht (18, 19) zugeordnet ist. Die Beschichtungsvorrichtung (10) weist außerdem eine Trenneinrichtung (40) auf, mittels der der wenigstens eine Draht (18, 19) zwischen dem Vorratsspeicher (20, 21) und dem Beschichtungswerkzeug (11) durchtrennt werden kann. Das Beschichtungswerkzeug (11) schmelzt den wenigstens einen Draht (18, 19) über ein Heizmittel (34) auf und sprüht die Drahtmaterialpartikel über einen Trägergasstrom aus einer Sprühöffnung (15) auf die zu beschichtende Werkstückfläche (16) aus. Vor Beginn eines Beschichtungsvorgangs wird über ein Drahtmengenerfassungsmittel (85) ermittelt, ob die in dem wenigstens einen Vorratsspeicher (20, 21) verfügbare Drahtmenge ausreicht, um den anstehenden Beschichtungsvorgang vollständig auszuführen. Ist dies nicht der Fall, wird ein Leerzustand (L) erkannt und der wenigstens eine Draht (18, 19) wird entfernt. Hierfür wird der wenigstens eine Draht (18, 19) durch die Trenneinrichtung (40) getrennt und aus der Sprühöffnung (15) heraus gefördert. Anschließend kann der wenigstens eine Vorratsspeicher (20, 21) ausgetauscht werden.

Description

Beschichtungsvorrichtung und Verfahren zum Beschichten

einer Werkstückfläche

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Beschichten einer Werkstückfläche eines Werkstücks. Beispielsweise werden Zylinderbohrungen eines Motorblocks mit Hilfe der Beschichtungsvorrichtung bzw. unter Verwendung des Verfahrens mit einer metallischen Schicht versehen um eine Lauffläche für den Kolben zu bil^¬ den .

Solche Verfahren sind an sich bekannt, beispielsweise aus DE 10 2010 060 652 AI. Bei dieser bekannten Beschichtungsvorrichtung wird ein Beschichtungswerkzeug entlang ei^¬ ner Werkzeugachse in die Zylinderbohrung eingeführt. Die Werkzeugachse stimmt mit der Längsachse der Zylinderbohrung überein. Das Beschichtungswerkzeug wird entlang der Werk^¬ zeugachse bewegt und gleichzeitig um die Werkzeugachse ge^¬ dreht. Dabei wird aus einer Spritzöffnung des Beschich- tungswerkzeugs Beschichtungsmaterial ausgespritzt und auf die Mantelfläche der Zylinderbohrung aufgebracht.

Das dem Beschichtungswerkzeug zugeordnete Drahtende ist bzw. wird im Beschichtungswerkzeug in der Regel zur Spritzöffnung hin gebogen. Der Draht ist häufig durch eine rohrförmige Drahtführung zum Beschichtungswerkzeug geführt. Bei den bekannten Vorrichtungen wird beim Austauschen des zugeführten Drahtes, der noch im Beschichtungswerkzeug be^¬ findliche Draht zurückgezogen. Dabei kommt es in der Regel zu einem gleitenden Kontakt des der Spritzöffnung zugeordneten freien Drahtendes mit einer Innenseite der Drahtführung und/oder des Beschichtungswerkzeuges . Beim Aufschmel^¬ zen des Drahtendes im Beschichtungswerkzeug wird aber an diesem Drahtende häufig eine scharfe Kante und/oder eine o- der mehrere Spitzen erzeugt, die in der Drahtführung des Beschichtungswerkzeuges Verschleiß verursachen.

Es kann daher als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, eine verbesserte Beschichtungsvorrichtung bzw. ein verbessertes Verfahren zur Beschichtung von Werkstückflächen zu schaffen, was insbesondere die vorgenannten Probleme vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch eine Beschichtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 15 gelöst.

Die Beschichtungsvorrichtung weist ein Beschichtungswerkzeug und wenigstens einen Vorratsspeicher auf. Jeder Vorratsspeicher stellt dem Beschichtungswerkzeug einen Me^¬ tall enthaltenden Draht zur Verfügung. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei Vorratsspeicher vorhan^¬ den, so dass dem Beschichtungswerkzeug zwei Drähte zuge^¬ führt werden. Als Vorratsspeicher kann beispielsweise eine Drahtrolle dienen.

Zur Zuführung des wenigstens einen Drahtes zum Be^¬ schichtungswerkzeug ist jedem Draht jeweils mindestens eine Drahtvorschubeinrichtung zugeordnet. Beispielsweise kann die Drahtvorschubeinrichtung zwei von entgegengesetzten Seiten gegen den Draht angedrückte Rollen aufweisen, durch deren Drehung der Draht gefördert wird. Das Beschichtungswerkzeug weist ein Heizmittel zum Aufschmelzen des wenigstens einen freien Drahtendes auf. Rechtwinklig oder schräg zu einer Werkzeugachse ist am Be^¬ schichtungswerkzeug eine Spritzöffnung vorhanden. Aus die^¬ ser Spritzöffnung wird schräg oder rechtwinklig zur Werkzeugachse Beschichtungsmaterial ausgeblasen und auf die Werkstückfläche gespritzt. Das Beschichtungsmaterial be^¬ steht aus Materialpartikeln des aufgeschmolzenen Drahtendes und kann unter Verwendung von Trägergas aus der Spritzöff^¬ nung herausgesprüht werden.

Die Beschichtungsvorrichtung weist eine ansteuerbare Trenneinrichtung auf. Die Trenneinrichtung ist dazu eingerichtet, den wenigstens einen Draht zwischen dem Vorrats^¬ speicher und dem Beschichtungswerkzeug zu trennen. Der dem Beschichtungswerkzeug bereits zugeführte Draht kann ge^¬ trennt und der zwischen der Trennstelle und der Spritzöff^¬ nung noch vorhandenen Drahtrest kann über die Spritzöffnung aus dem Beschichtungswerkzeug entnommen werden. Die spitzen oder scharfkantigen Drahtenden des wenigstens einen Drahtrestes werden nicht von der Spritzöffnung zurück durch das Beschichtungswerkzeug bzw. die Drahtführung bewegt, sondern können auf sehr kurzem Weg direkt durch die Spritzöffnung entnommen werden. Vorzugsweise kann hierfür die vorhandene Drahtvorschubeinrichtung verwendet werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine Drahtvorschubeinrichtung für jeden Draht benachbart und möglichst nahe an der

Spritzöffnung angeordnet ist. Insbesondere befindet sich diese Drahtvorschubeinrichtung näher an der Spritzöffnung bzw. am Heizmittel als an der Trenneinrichtung. Zum Aufsprühen des Beschichtungsmaterials wird vor^¬ zugsweise über einen Drehantrieb eine Relativdrehbewegung zwischen der zu beschichtenden Werkstückfläche und dem Be- schichtungswerkzeug erzeugt. Hierfür kann entweder der das Werkstück tragende Werkstückträger und/oder das Beschich- tungswerkzeug um die Werkzeugachse gedreht werden. Ferner weist die Beschichtungsvorrichtung vorzugsweise einen Linearantrieb auf, mittels dem das Beschichtungswerkzeug und/o^¬ der das Werkstück parallel zur Werkzeugachse bewegt werden kann. Auf diese Weise kann eine schraubenförmige Relativbe^¬ wegung zwischen dem Beschichtungswerkzeug und der zu be^¬ schichtenden Werkstückfläche beim Aufsprühen des Beschichtungsmaterials erzeugt werden.

Bei einem sehr einfach ausgeführten Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine Drahtvorschubeinrichtung derart ausgestaltet, dass der zugeordnete Draht nur in eine einzige Richtung gefördert werden kann, beispielsgemäß in Richtung zur Heizeinrichtung bzw. zur Spritzöffnung hin. Ein Zurückfördern eines bereits in das Beschichtungswerkzeug eingeführten Drahtes zum Auswechseln entfällt.

Vorteilhafterweise ist ein Drahtmengenerfassungsmittel vorhanden. Das Drahtmengenerfassungsmittel ist dazu einge^¬ richtet, zu ermitteln, ob die sich im wenigstens einen Vor^¬ ratsspeicher befindende Materialmenge des jeweiligen Drahtes für das Beschichten der zu beschichtenden Werkstückfläche des Werkstücks ausreicht. Diese Prüfung wird durch das Drahtmengenerfassungsmittel vorzugsweise zumindest vor Be^¬ ginn eines Beschichtungsvorgangs ausgeführt. Die Prüfung kann zusätzlich oder alternativ auch nach Abschluss eines Beschichtungsvorgangs und/oder kontinuierlich und/oder zyklisch ausgeführt werden. Dadurch kann das Ausführen eines nachfolgenden Beschichtungsvorganges unterbunden werden, wenn festgestellt wird, dass die Materialmenge zumindest von einem der zugeführten Drähte im betreffenden Vorratsspeicher nicht mehr ausreicht, um den nachfolgenden Be- schichtungsvorgang zu beenden. Ist dies der Fall, erkennt das Drahtmengenerfassungsmittel einen Leerzustand. Hierfür kann das Drahtmengenerfassungsmittel beispielsweise eine Steuereinheit aufweisen. Durch das Drahtmengenerfassungs^¬ mittel kann auch die noch verbleibende Anzahl von ausführbaren Beschichtungsvorgängen ermittelt und angezeigt werden, wenn die jeweils benötigte Menge des wenigstens einen Drahtes bekannt ist. Dadurch kann beispielsweise der Wech^¬ sel des wenigstens einen Vorratsspeichers bereits vor dem Erkennen des Leerzustandes vorbereitet werden.

Die noch im Vorratsspeicher verfügbare Drahtmenge kann auf verschiedene Weise ermittelt werden. Bei dem bevorzug^¬ ten Ausführungsbeispiel ist das Drahtmengenerfassungsmittel und beispielsweise die Steuereinheit mit zumindest einer der vorhandenen Drahtvorschubeinrichtungen gekoppelt. In der Drahtvorschubeinrichtung kann beispielsweise ein Drehgeber oder ein anderer Sensor vorhanden sein, mittels dem in der Steuereinheit die bislang zugeführte Drahtmenge bzw. Drahtlänge ermittelt werden kann. Daraus kann wiederum ermittelt werden, wie groß die noch im Vorratsspeicher vorhandene Drahtmenge ist. Alternativ hierzu kann beispiels^¬ weise durch einen Wiegevorgang des Vorratsspeichers die noch verfügbare Drahtmenge ermittelt werden. Ferner besteht auch die Möglichkeit, eine oder mehrere Markierungen am we^¬ nigstens einen Draht anzubringen, so dass die zugeführte Drahtmenge und/oder die noch im Vorratsspeicher verfügbare Drahtmenge durch eine entsprechende Sensorik erfasst werden kann. Bei der Kopplung der Sensorik zur Erfassung der Drahtmenge mit der Drahtvorschubeinrichtung ist eine besonders kompakte und einfache Realisierung möglich. Grundsätzlich lassen sich aber auch beliebige andere Verfahren und Einrichtungen zur Drahtmengenerfassung verwenden.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugt die Steuereinheit bei erkanntem Leerzustand ein erstes Ansteu- ersignal. Das erste Ansteuersignal wird der Trenneinrich^¬ tung übermittelt. Diese durchtrennt bei Empfang des ersten Ansteuersignais den wenigstens einen Draht.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, bei erkanntem Leerzustand und vor dem Erzeugen des ersten Ansteuersignais, die Drahtvorschubeinrichtung stillzusetzen oder im Stillstand zu belassen, so dass kein Drahtvorschub zum Beschichtungswerkzeug beim Durchtrennen erfolgt. Weiter vorzugsweise kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, bei erkanntem Leerzustand das Heizmittel zum Aufschmelzen des wenigstens einen Drahtes auszuschalten.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, nach dem Erzeugen des ersten Ansteuersig- nals die Drahtvorschubeinrichtung durch ein zweites Ansteuersignal zu aktivieren. Dadurch kann das Trennen des wenigstens einen Drahtes unterstützt und/oder der sich zwi^¬ schen der Trenneinrichtung und der Spritzöffnung befindende Drahtrest weiter aus der Spritzöffnung heraus transportiert werden .

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugt die Steuereinheit bei erkanntem Leerzustand ein drittes Ansteu^¬ ersignal. Das dritte Ansteuersignal wird einer Austau^¬ scheinrichtung übermittelt. Die Austauscheinrichtung ist dazu eingerichtet, den wenigstens einen Vorratsspeicher bzw. eine den wenigstens einen Vorratsspeicher aufweisende Speichereinheit auszutauschen. Somit kann der wenigstens eine leere bzw. zu wenig Draht enthaltende Vorratsspeicher gegen einen eine ausreichende Drahtmenge aufweisenden Vor^¬ ratsspeicher ausgetauscht werden.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, bei erkanntem Leerzustand und vor dem Er^¬ zeugen des ersten Ansteuersignais die um die Werkzeugachse drehbaren Vorrichtungsteile der Beschichtungsvorrichtung mittels des Drehantriebs in eine vorgegebene Drehstellung dreht. Dies kann dann vorteilhaft sein, wenn die Relativdrehung zwischen dem Beschichtungswerkzeug und dem Werkstück um die Werkzeugachse durch Drehen des Beschichtungs- werkzeugs und weiterer Vorrichtungsteile der Beschichtungs^¬ vorrichtung erzeugt wird. Dabei besteht die Möglichkeit, die Trenneinrichtung zu unterteilen und einen Trennantrieb nicht um die Werkzeugachse drehbar an einem Maschinenteil und wenigstens ein bewegbares Trennelement drehbar um die Werkzeugachse anzuordnen. Zum Trennen des wenigstens einen Drahtes kann dann eine vorgegebene Drehstellung eingestellt werden, so dass der Trennantrieb mit dem bewegbaren Trennelement gekoppelt ist. Es kann auch mehrere Drehstellungen geben, in denen jeweils eine Kopplung zwischen dem Trennantrieb und dem wenigstens einen Trennelement möglich ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel sind das Beschichtungs^¬ werkzeug, die Drahtvorschubeinrichtung und der wenigstens eine Vorratsspeicher gemeinsam drehbar an einem Maschinenelement gelagert. Sie bilden eine Baugruppe, die durch den Drehantrieb um die Werkzeugachse drehbar ist. Wie erläu^¬ tert, kann zusätzlich oder alternativ auch das Werkstück um die Werkzeugachse drehbar sein.

Zur Trennung des wenigstens einen Drahtes kann die Trenneinrichtung auf unterschiedliche Weise ausgeführt sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Trenneinrichtung wenigstens ein bewegbares mechanisches Trennelement auf, das insbesondere eine Schneidkante auf^¬ weist. Vorzugsweise handelt es sich um eine geometrisch be^¬ stimmte Schneide. Es ist vorteilhaft, wenn die Trennein^¬ richtung für jeden zugeführten Draht wenigstens ein Trennelementpaar mit zwei relativ zum Draht beweglichen mechanischen Trennelementen aufweist, wobei wenigstens eines die^¬ ser beiden Trennelemente des Trennelementpaars eine

Schneidkante aufweist.

Alternativ zu mechanischen Trennelementen kann der wenigstens eine Draht auch durch Strahlung, beispielsweise elektromagnetische Strahlung, beispielsweise induktiv, oder durch eine andere geeignete thermische Einwirkung erwärmt und dadurch an einer Trennstelle erweicht werden. Durch Aktivieren der wenigstens einen Drahtvorschubeinrichtung kann der an der Trennstelle weiche Draht durchtrennt werden.

Es ist ferner möglich, rotierende Trennschreiben mit geometrische unbestimmten Schneiden oder dergleichen zum Trennen des wenigstens einen Drahtes zu verwenden.

Bei dem Verfahren zur Beschichtung einer Werkstückfläche eines Werkstücks wird die oben beschriebene Beschich- tungsvorrichtung verwendet. Es werden folgende Schritte ausgeführt : Vor dem Beginn eines Beschichtungsvorgangs einer Werk^¬ stückfläche wird geprüft, ob ein Leerzustand vorliegt.

Diese Prüfung kann vor oder nach dem Ende des vorangegange^¬ nen Beschichtungsvorgangs erfolgen. Der Leerzustand liegt dann vor, wenn zumindest einer der dem Beschichtungswerk- zeug zugeführten Drähte in seinem Vorratsspeicher keine ausreichende Materialmenge bzw. Drahtmenge mehr aufweist, um den geplanten Beschichtungsvorgang vollständig auszuführen .

Wird der Leerzustand erkannt, wird ein erstes Ansteu- ersignal für die Trenneinrichtung erzeugt. Daraufhin durchtrennt die Trenneinrichtung den wenigstens einen Draht. Vorzugsweise wird nach dem Erzeugen des ersten Ansteuersig- nals der Drahtrest, der sich zwischen der Trenneinrichtung und der Spritzöffnung des Beschichtungswerkzeugs befindet, durch die Spritzöffnung aus dem Beschichtungswerkzeug transportiert, was unter Verwendung der wenigstens einen Drahtvorschubeinrichtung ausgeführt werden kann. Außerdem besteht die Möglichkeit, einen automatischen Austausch des wenigstens einen Vorratsspeichers zu veranlassen, um den Beschichtungsvorgang beginnen und ausführen zu können.

Wird zu Beginn eines Beschichtungsvorgangs kein Leer^¬ zustand ermittelt, wird der Beschichtungsvorgang gestartet. Dabei wird der wenigstens eine Draht aus dem Vorratsspei^¬ cher einem Heizmittel des Beschichtungswerkzeugs kontinu^¬ ierlich oder schrittweise zugeführt. Im Beschichtungswerkzeug wird das freie Drahtende, das der Spritzöffnung zuge^¬ ordnet ist, mit Hilfe des Heizmittels aufgeschmolzen und die dabei entstehenden Materialpartikel unter Verwendung eines Trägergasstromes aus der Spritzöffnung auf die zu be- schichtende Werkstückfläche gesprüht. Während des Aussprü^¬ hens wird insbesondere eine schraubenförmige Relativbewe^¬ gung zwischen der zu beschichtenden Werkstückfläche und dem Beschichtungswerkzeug bezüglich der Werkzeugachse erzeugt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung. Nachfolgend werden bevorzugte Ausfüh^¬ rungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische, blockschaltbildähnliche Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Beschichtungs- vorrichtung,

Figur 2 eine schematische Teildarstellung eines Aus^¬ führungsbeispiels einer Beschichtungsvorrichtung, bei der das Beschichtungswerkzeug um eine Werkzeugachse drehbar ge^¬ lagert ist,

Figur 3 eine schematische Draufsicht auf eine

Trenneinrichtung beim Ausführungsbeispiel der Beschichtungsvorrichtung nach Figur 2,

Figur 4 eine Teildarstellung von bewegbaren, mechanischen Trennelementen beim Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 2 und 3,

Figur 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Beschichtungsvorrichtung in einer Seitenansicht,

Figur 6 eine schematische, perspektivische Explosions- Teildarstellung von bewegbaren Trennelementen der Trenneinrichtung und

Figur 7 ein Flussdiagramm für einen Verfahrensablauf zur Beschichtung einer Werkstückfläche eines Werkstücks für das Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 1 bis 4.

In den Figuren 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbei^¬ spiel für eine Beschichtungsvorrichtung 10 veranschaulicht. Die Beschichtungsvorrichtung 10 weist ein Beschichtungs- werkzeug 11 auf. Das Beschichtungswerkzeug 11 ist bei die^¬ sem Ausführungsbeispiel entlang einer Werkzeugachse W li^¬ near bewegbar und außerdem um die Werkzeugachse W drehbar an einem Maschinenteil, beispielsweise einem Schlitten 12, gelagert. Der Schlitten 12 ist beispielsgemäß parallel zur Werkzeugachse W verfahrbar an einem Maschinengestell 13 an^¬ geordnet .

Das Beschichtungswerkzeug 11 weist eine rechtwinklig oder schräg zur Werkzeugachse W orientierte Spritzöffnung 15 auf, aus der Beschichtungsmaterial B zur Beschichtung einer Werkstückfläche 16 eines Werkstücks 17 gesprüht bzw. ausgeblasen werden kann.

Dem Beschichtungswerkzeug 11 wird wenigstens ein Draht 18, 19 zugeführt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden zwei elektrisch voneinander isolierte metallenthaltende Drähte 18, 19 zugeführt. Der eine, erste Draht 18 wird einem ersten Vorratsspeicher 20 und der andere, zweite Draht 19 einem zweiten Vorratsspeicher 21 entnommen. Die beiden Vorratsspeicher 20, 21 sind vorzugsweise durch drehbar gelagerte Drahtrollen gebildet, von denen die beiden Drähte 18, 19 jeweils abgewickelt werden können. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind der erste Vor^¬ ratsspeicher 20 und der zweite Vorratsspeicher 21 als austauschbare Speichereinheit 22 gemeinsam handhabbar.

Jedem Draht 18, 19 ist wenigstens eine Drahtvor^¬ schubeinrichtung 26 zugeordnet. Die Drahtvorschubeinrichtung 26 dient dazu, den jeweils zugeordneten Draht 18, 19 vom betreffenden Vorratsspeicher 20 bzw. 21 zum Beschich- tungswerkzeug 11 bzw. zur Spritzöffnung 15 hin zu fördern. Bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist jede Drahtvorschubeinrichtung 26 von entgegengesetzten Seiten an den Draht 18, 19 bzw. aneinander gedrückte Rollen 27 auf, von denen wenigstens eine angetrieben ist. Bei einer Drehung der Rollen 27 wird der betreffenden Draht 18, 19 entlang seiner Erstreckung geschoben und damit gefördert.

Wie in Figur 1 schematisch veranschaulicht, können jedem Draht 18, 19 auch mehrere Drahtvorschubeinrichtungen 26 zugeordnet sein. Die Anzahl der Drahtvorschubeinrichtungen 26 kann beispielsweise von der erforderlichen Kraft abhängigen, die zum Abwickeln des Drahtes von einer zugeordneten Drahtrolle notwendig ist. Außerdem kann die Anzahl der Drahtvorschubeinrichtungen 26 vom Weg abhängen, um den der betreffende Draht 18, 19 gefördert werden muss.

Zu der Drahtvorschubeinrichtung kann optional auch ein Abwickelantrieb gehören, der die den jeweiligen Vorrats^¬ speicher 20, 21 bildende Drahtrolle dreht.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 sind jedem Draht 18, 19 zwei Drahtvorschubeinrichtungen 26 zugeordnet. Eine Drahtvorschubeinrichtung 26 für jeden Draht 18, 19 ist benachbart zum zugeordneten Vorratsspeicher 20, 21 angeordnet, wobei diese beiden Drahtvorschubeinrichtungen 26 eine erste Vorschubeinheit 28 bilden. Über die erste Vor^¬ schubeinheit 28 werden die beiden Drähte 18, 19 in eine rohrförmige Drahtführung 29 gefördert. Im Anschluss an diese rohrförmige Drahtführung 29 ist eine zweite Vor^¬ schubeinheit 30 mit jeweils einer Drahtvorschubeinrichtung 26 für jeden Draht 18, 19 angeordnet, die die Drähte 18, 19 zu einem Heizmittel 34 des Beschichtungswerkzeugs 11 för^¬ dert. Die Drahtführung 29, die zweite Vorschubeinheit 30 sowie das Beschichtungswerkzeug 11 sind beim Ausführungs^¬ beispiel als Baueinheit ausgeführt und miteinander verbun^¬ den .

Im Beschichtungswerkzeug 11 ist das Heizmittel 34 be^¬ nachbart zur Spritzöffnung 15 angeordnet, um die der

Spritzöffnung 15 zugeordneten Drahtenden 18a des ersten Drahtes 18 bzw. 19a des zweiten Drahtes 19 aufzuschmelzen. Außerdem befindet sich im Bereich der Drahtenden 18a, 19a ein Gaskanal 35, über den ein Trägergas G in Sprührichtung zur Spritzöffnung 15 hin geleitet wird. Die aufgeschmolze^¬ nen Drahtenden 18a, 19a, bilden Drahtpartikel, die gemeinsam mit dem Trägergras G als Beschichtungsmaterial B aus der Spritzöffnung 15 gesprüht werden.

Als Heizmittel 34 zum Aufschmelzen der Drahtenden 18a, 19a können alle Mittel verwendet werden, die eine ausrei^¬ chende Hitze zum Aufschmelzen des Drahtmaterials des we^¬ nigstens einen Drahtes 18, 19 erzeugen. Das Beschichtungs^¬ werkzeug 11 kann beispielsweise als Plasma-, Lichtbogen-, Laser- oder Flammspritz-Beschichtungswerkezug ausgeführt sein. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel befinden sich die beiden Drähte 18, 19 auf elektrisch unterschiedlichen Potenzialen, wobei zwischen den Drahtenden 18a, 19a durch einen ausreichend großen Potenzialunterschied ein Lichtbogen zum Aufschmelzen erzeugt wird.

Wenn anstelle dieser Lichtbogenerzeugung andere Hitzequellen als Heizmittel 34 verwendet werden, kann es ausrei^¬ chend sein, dem Beschichtungswerkzeug 11 einen einzigen Draht 18 oder 19 zuzuführen. Zum Entfernen von überschüssigem Gas oder Fluid aus dem Bereich, in dem die Werkstückfläche 16 beschichtet wird, beispielsweise aus einer Zylinderbohrung eines Mo^¬ torblocks, kann ein nicht näher dargestellter Absaugkanal einer Absaugeinrichtung vorhanden sein.

Zwischen der Speichereinheit 22 mit dem wenigstens ei^¬ nen Vorratsspeicher 20, 21 und der Drahtführung 29 zum Be- schichtungswerkzeug 11 ist eine ansteuerbare Trenneinrich^¬ tung 40 angeordnet. Zur Ansteuerung der Trenneinrichtung 40 dient eine Steuereinheit 41. Über die Trenneinrichtung 40 können die beiden Drähte 18, 19 durchtrennt werden.

Als Trenneinrichtung 40 kann jede Einrichtung dienen, mittels der ein Durchtrennen der Drähte 18, 19 möglich ist. Bei dem hier veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Trenneinrichtung 40 für jeden zu trennenden Draht 18, 19 wenigstens ein Trennelementpaar 42, 43 mit ei^¬ nem ersten mechanischen Trennelement 42 sowie einem zweiten mechanischen Trennelement 43 auf. Die beiden Trennelemente 42, 43 eines Trennelementpaars befinden sich relativ zu dem zu trennenden Draht 18 bzw. 19 auf diametral gegenüberlie^¬ genden Seiten. Zumindest ein Trennelement 42, 43 eines Trennelementpaars weist eine Schneidkante 44 auf.

Die Trenneinrichtung 40 der Beschichtungsvorrichtung 10 nach Figur 1 ist in den Figuren 2 bis 4 genauer veranschaulicht. Beispielsgemäß sind die beiden ersten Trennele^¬ mente 42 und die beiden zweiten Trennelemente 43 jeweils miteinander verbunden und bilden jeweils eine Trennelement^¬ gruppe 42a aus ersten Trennelementen 42 und eine Trennele^¬ mentgruppe 43a aus zweiten Trennelementen 43. Zumindest eine und beispielsgemäß beide Trennelementgruppen 42a, 43a sind verschiebbar gelagert. Zumindest die ersten Trennele^¬ mente 42 oder die zweiten Trennelemente 43 weisen in einem Arbeitsbereich 45 die Schneidkante 44 auf. Wie veranschau^¬ licht, sind die Schneidkanten 44 beispielsgemäß an den bei^¬ den ersten Trennelementen 42 angeordnet. Die beiden zweiten Trennelemente 43 haben jeweils eine Gegenhaltefläche 46, an der der zu trennende Draht 18, 19 beim Trennvorgang anliegt. Die Gegenhaltefläche 46 wird in Erstreckungsrichtung des jeweiligen Drahtes 18, 19 betrachtet an einer Seite durch eine Gegenhaltekante 47 begrenzt, die beim Trennvor^¬ gang der Schneidkante 44 des zugeordneten ersten Trennelements 42 zugeordnet. Während des Trennvorgangs gleiten die Schneidkante 44 und die Gegenhaltekante 47 abgesehen vom technisch notwendigen Spiel ohne bzw. mit geringem Abstand aneinander vorbei. Dabei wird der jeweilige Draht 18, 19 durchtrennt, ohne dass in Bewegungsrichtung der Trennele^¬ mente 42, 43 ein überstehender Grat erzeugt wird.

Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel kann in einem Trennelement 42, 43 eines Trennelementpaares eine ringförmig geschlossene Durchgangsöffnung 48 für den jeweils zugeordneten Draht 18 bzw. 19 vorhanden sein. Beispielsgemäß ist die Durchführungsöffnung 48 als Langloch im jeweils zweiten Trennelement 43 ausgeführt. Das zugeordnete erste Trennelement 42 hat im Arbeitsbereich 45 eine U-för- mige Gestalt mit einer Aussparung 49, die von zwei gegen^¬ überliegenden Schenkeln 50 begrenzt ist. Das offene Ende der Aussparung 49 ist dem jeweils zugeordneten zweiten Trennelement 43 zugewandt. Auf der dem offenen Ende entge^¬ gengesetzten Seite der Aussparung 49 befindet sich die Schneidkante 44. Die beiden Arbeitsbereiche 45 eines ersten Trennele^¬ mentes 42 und des zugeordneten zweiten Trennelements 43 sind in Einbaulage der Trennelemente 42, 43 übereinander^¬ liegend angeordnet, wie es in Figur 3 veranschaulicht ist. Zur Darstellung der Einzelheiten sind die Arbeitsbereiche 45 in Figur 4 mit Abstand zueinander dargestellt.

Zur Ausführung einer Trennbewegung werden die beiden Trennelemente 42, 43 eines Trennelementpaares aufeinander zu bewegt und nach erfolgter Durchtrennung des jeweiligen Drahtes 18, 19 wieder in ihre Ruhestellung zurückbewegt.

Zum Bewegen der Trennelemente 42, 43 dient ein Trennantrieb 55, der beispielsgemäß eine erste Antriebseinheit 56 und eine zweite Antriebseinheit 57 aufweist. Die beiden Antriebseinheiten 56, 57 sind bezüglich der Werkzeugachse W diametral gegenüberliegend angeordnet. Jede Antriebseinheit 56, 57 hat ein rechtwinklig zur Werkzeugachse W bewegbares Antriebselement 58. Die Antriebselemente 58 sind in Um- fangsrichtung U um die Werkzeugachse W zu beiden Seiten hin offen (Figur 2) . In Ansicht in Umfangsrichtung U hat das Antriebselement 58 eine C-förmige Gestalt. Das Bedienteil 58 weist auf seiner der Werkzeugachse W zugewandten Seite einen Schlitz 59 auf. Der Schlitz 59 mündet in einen Aufnahmeraum 60. In Richtung der Werkzeugachse W hat der

Schlitz 59 eine geringere Ausdehnung als der Aufnahmeraum 60 und wird beispielsgemäß von zwei sich gegenüberliegenden Vorsprüngen 61 des Antriebselements 59 begrenzt.

An dem dem jeweiligen Arbeitsbereich 45 entgegengesetzten Ende sind die beiden Trennelemente 42 bzw. 43 einer Trennelementgruppe 42a, 43a an einem gemeinsamen Abtriebs^¬ teil 65 befestigt. Über die Abtriebsteile 65 können daher die beiden ersten Trennelemente 42 bzw. die beiden Trennelemente 43 gleichzeitig bewegt werden. Die Abtriebsteile 65 sind mit ausreichendem Spiel so gestaltet, dass sie bei einer Drehbewegung um die Werkzeugachse W in den Aufnahme^¬ raum 60 eine Antriebselements 58 eingeführt bzw. herausge^¬ führt werden können. Die beiden Antriebsteile 65 liegen sich bezüglich der Werkzeugachse W diametral gegenüber.

Wie in den Figuren 2 und 3 schematisch veranschaulicht ist, sind die Trennelemente 42, 43 an einem Trägerteil 66 der Beschichtungsvorrichtung 10 rechtwinklig zur Werkzeugachse W verschiebbar gelagert. Hierfür sind in dem Trägerteil 66 entsprechende Führungsaussparungen 67 für jedes Trennelemente 42 ,43 vorhanden. Die Führungsaussparungen 67 dienen auch zur Führung der Trennelemente 42, 43. Im Bereich der Führungsaussparungen 67 sind beispielsgemäß Vorspannmittel 68 vorhanden, um die Trennelemente 42, 43 in ihre jeweilige Ruhelage vorzuspannen, in der die Abtriebs^¬ teile 65 einen vorgegebenen Abstand zur Werkzeugachse W aufweisen. Die Ausgestaltung der Vorspannmittel 68 kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beim Ausführungsbeispiel ist in zumindest einem ersten Trennelement 42 und zumindest ei^¬ nem Trennelement 43 jeder Trennelementgruppe 42a, 43a eine Aussparung oder Öffnung 69 vorhanden, in die ein Anschlag 70 des Trägerteils 66 eingreift. Über die Öffnung 69 und den Anschlag 70 kann der maximale Bewegungsbereich des betreffenden Trennelements 42 bzw. 43 vorgegeben sein. Zwischen dem Anschlag 70 und dem Trennelement 42 bzw. 43 ist ein Vorspannelement 71, beispielsweise eine Schraubenfeder, angeordnet, die auf das betreffenden Trennelement 42 bzw. 43 eine von der Werkzeugachse W weg gerichtete Vorspann^¬ kraft ausübt. Entgegen dieser Vorspannkraft können die Trennelemente 42 bzw. 43 bzw. die Trennelementgruppen 42a, 43a über das jeweilige Abtriebsteil 65 vorzugsweise recht^¬ winklig oder schräg zur Werkzeugachse W zur Ausführung der Trennbewegung bewegt werden. In Figur 3 ist das Vorspannmittel 68 für die Trennelementgruppe 43a schematisch veran^¬ schaulicht. Ein entsprechendes Vorspannmittel 68 ist auch bei wenigstens einem ersten Trennelement 42 vorhanden

(nicht dargestellt) .

Wie aus Figur 2 schematisch hervorgeht, ist das Trä^¬ gerteil 66 über eine Lageranordnung 75 drehbar an einem Maschinenteil und beispielsgemäß am Schlitten 12 gelagert. Der Schlitten 12 wiederum ist parallel zur Werkzeugachse W linear verschiebbar an dem Maschinengestell 13 angeordnet. Die beiden Antriebseinheiten 56, 57 sind am Schlitten 12 nicht drehbar um die Werkzeugachse W angeordnet. Die die Trennelemente 42, 43 mit den Abtriebsteilen 65 können sich gemeinsam mit dem Trägerteil 66 relativ dazu um die Werkzeugachse W drehen.

Bei dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel bilden die Speichereinheit 22 mit den beispielsgemäß zwei Vorratsspeichern 20, 21, die Trennelementgruppen 42a, 43a, die DrahtZuführung 29, das Beschichtungswerkzeug 11 sowie die Drahtvorschubeinheiten 28, 30 eine gemeinsame Baugruppe 77, die drehbar an dem Maschinenelement und bei^¬ spielsgemäß dem Schlitten 12 angeordnet ist. Die drehbare Lagerung erfolgt hier durch die Lageranordnung 75 über das Trägerteil 66.

Daraus ergibt, dass sich die Abtriebsteile 65 bei ei^¬ ner Drehung der Baugruppe 77 um die Werkzeugachse W auf ei^¬ ner Kreisbahn K bewegen, wenn die Vorspannmittel 68 die Ru- helage vorgeben (Figur 3) . In der Ruhelage können die Abtriebsteile 65 in die Aufnahmeräume 60 der Antriebselemente 58 hinein und herausbewegt werden. Befinden sich die Abtriebsteile 65 jeweils in einem Aufnahmeraum 60 (Figur 2), so ist der Trennantrieb 55 mit den bewegbaren Trennelementen 42, 43 gekoppelt und eine Trennbewegung zum Durchtrennen der Drähte 18, 19 kann ausgeführt werden. In anderen Drehstellungen ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Be^¬ tätigung der Trennelemente 42, 43 zum Durchtrennen der Drähte 18, 19 nicht möglich.

Zum Bewegen der Antriebselemente 58 kann eine jewei^¬ lige Antriebseinheit 56, 57 des Trennantriebs 55 einen be^¬ liebigen geeigneten Motor 56a bzw. 57a aufweisen. Bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist der jewei^¬ lige Motor 56a, 57a einen fluidisch bewegbaren Kolben einer Kolben-Zylinder-Einheit auf. Auch elektrische Motoren (ro- tativ oder linear) können verwendet werden.

Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen wird in der Trenneinrichtung wenigstens ein Trennelement 42, 43 mit einer geometrisch bestimmten Schneide verwendet. Es könnten auch Trennelemente mit einer geometrisch nicht bestimmten Schneide, wie zum Beispiel rotierende Trennschei^¬ ben eingesetzt werden. Es ist außerdem möglich, anstelle eines mechanischen Trennens den zugeordneten Draht 18, 19 an der Trennstelle zu erweichen, beispielsweise durch elektromagnetische oder thermische Strahlung und ihn durch eine Beanspruchung in seiner Erstreckungsrichtung zu trennen, indem beispielsweise die zweite Vorschubeinheit 30 ak^¬ tiviert wird.

Zur Drehung der Baugruppe 77 dient ein Drehantrieb 78, der beispielsweise von einem Elektromotor gebildet sein kann. Der Drehantrieb 78 ist mit zumindest einem Bestand^¬ teil der Baugruppe 77 und beispielsgemäß mit dem Trägerteil 66 der Beschichtungsvorrichtung 10 gekoppelt. Die Kopplung kann beispielsweise über einen Antriebsriemen 79 oder durch eine andere geeignete Kopplung erfolgen.

Das Trägerteil 66 kann selbst aus mehreren Einzeltei^¬ len bestehen und somit als zusammengesetztes Teil ausge^¬ führt sein. Die Gestalt des Trägerteils 66 hängt von der konkreten Konstruktion der Beschichtungsvorrichtung 10 ab und kann vielfältig variiert werden.

Die Beschichtungsvorrichtung 10 weist außerdem ein Drahtmengenerfassungsmittel 85 auf. Zu dem Drahtmengener- fassungsmittel 58 gehört beispielsgemäß ein Sensor 86 und ein Auswertemittel für das Sensorsignal, das beim Ausfüh^¬ rungsbeispiel durch die Steuereinheit 41 gebildet ist. Das Sensorsignal 86 wird in der Steuereinheit 41 dahingehend ausgewertet, ob sich in dem jeweiligen Vorratsspeicher 20 bzw. 21 noch eine ausreichende Materialmenge des betreffen^¬ den Drahtes 18 bzw. 19 befindet, um den Beschichtungsvor- gang zur Beschichtung der Werkstückfläche 16 mit dieser Materialmenge beenden zu können. Diese Prüfung findet vorzugsweise vor Beginn jedes Beschichtungsvorgangs einer Werkstückfläche 16 statt. Reicht die in zumindest einem der Vorratsspeicher 20, 21 verfügbare Drahtmenge bzw. Draht^¬ länge nicht aus um einen nachfolgenden Beschichtungsvorgang einer Werkstückfläche 16 vollständig auszuführen, erkennt das Drahtmengenerfassungsmittel 85 einen Leerzustand L.

Beim Ausführungsbeispiel ist der Sensor 86 der ersten Vorschubeinheit 28 zugeordnet. Er könnte alternativ oder zusätzlich auch der zweiten Vorschubeinheit 30 zugeordnet sein. Anhand des Sensorsignals 86 wird beispielsgemäß die Drehbewegung zumindest einer Rolle 27 erfasst. Das Sensorsignal des Sensors 86 ist daher charakteristisch für die geförderte Länge des betreffenden Drahtes 18, 19. Wenn durch die Drahtvorschubeinrichtungen 26 der Vorschub der beiden Drähte 18, 19 gleich ist, genügt es, einer der bei^¬ den Drahtvorschubeinheiten 26, 27 eines Drahtes 18 bzw. 19 den Sensor 86 zuzuordnen. Es ist allerdings auch möglich, die geförderte Länge jedes Drahtes 18, 19 separat mit einem jeweiligen Sensor 86 zu erfassen.

Aus der bereits zum Beschichtungswerkzeug 11 geförder^¬ ten Länge bzw. Menge des Drahtes 18, 19 kann dementspre^¬ chend in der Steuereinheit 41 ausgewertet werden, wie groß die noch verbleibende Länge bzw. Menge des jeweiligen Drah^¬ tes 18, 19 im betreffenden Vorratsspeicher 20, 21 ist. Der Steuereinheit 41 kann ebenfalls vorgegeben werden, welche Länge bzw. Menge an Draht 18 bzw. 19 zur Beschichtung der Werkstückfläche 16 benötigt wird. Durch einen einfachen Vergleich kann somit erkannt werden, ob die noch verfügbare Materialmenge der Drähte 18, 19 für das vollständige Be^¬ schichten der zu beschichtenden Werkstückfläche 16 ausreicht. Ist die verfügbare Drahtmenge zur Durchführung des geplanten Beschichtungsvorgangs der Werkstückfläche 16 nicht ausreichend, erkennt die Steuereinheit 41 bzw. er^¬ kennt das Drahtmengenerfassungsmittel 85 einen Leerzustand L.

Anstelle der Erfassung der geförderten Drahtlänge durch den Sensor 86, können auch andere Messsignale zur Bestimmung der noch verfügbaren Drahtmenge bzw. Drahtlänge im betreffenden Vorratsspeicher 20, 21 verwendet werden. Beispielsweise kann das Gewicht des Vorratsspeichers bestimmt werden. Es ist auch möglich wenigstens eine Markierung am Draht 18, 19 anzubringen, die die noch verfügbare Länge an^¬ gibt, und diese Markierung durch einen Sensor zu erfassen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Beschichtungsvorrich- tung 10 gemäß der Figuren 1 bis 4 ist eine Austauscheinrichtung 87 vorhanden, die durch die Steuereinheit 42 ansteuerbar ist. Die Austauscheinrichtung 87 ist dazu eingerichtet, die bisher verwendete Speichereinheit 22 gegen eine andere Speichereinheit 22 mit gefüllten Vorratsspei^¬ chern 20, 21 auszutauschen, wenn ein Leerzustand L erkannt wurde. Die Ansteuerung der Austauscheinrichtung 87 erfolgt beispielsgemäß durch die Steuereinheit 41. Beim Ausfüh^¬ rungsbeispiel ist die Austauscheinrichtung 87 als um eine Schwenkachse P schwenkbare Einrichtung, beispielsweise mit zwei diametral von der Schwenkachse P weg ragenden Ausle^¬ gern ausgeführt, wobei jeder Ausleger mit einer Speichereinheit 22 gekoppelt bzw. koppelbar ist.

Anhand der Figur 7 wird nachfolgend ein bevorzugtes Verfahren zur Beschichtung einer Werkstückfläche 16 beschrieben, das mit der Ausführungsform der Beschichtungs- vorrichtung 10 gemäß der Figuren 1 bis 4 durchgeführt wird.

In einem ersten Schritt Sl wird das Starten eines Be- schichtungsvorgangs einer Werkstückfläche 16 angefordert. In einem anschließenden zweiten Schritt S2 wird durch das Drahtmengenerfassungsmittel 85 geprüft, ob ein Leerzustand L in einem der Vorratsspeicher 20, 21 vorliegt. Liegt kein Leerzustand L vor und reicht somit die Drahtmenge in den beiden Vorratsspeichern 20, 21 jeweils aus, um den Be- schichtungsvorgang der zu beschichtenden Werkstückfläche 16 vollständig auszuführen, wird in einem dritten Schritt S3 der Beschichtungsvorgang ausgeführt.

Dazu wird dem Beschichtungswerkzeug 11 über die beiden Vorschubeinheiten 28, 30 der erste Draht 18 sowie der zweite Draht 19 zugeführt. Das Heizmittel 34 schmelzt die beiden Drähte 18, 19 - beispielsgemäß durch Erzeugung eines Lichtbogens - auf. Über das zugeführte Trägergas G werden die Partikel des geschmolzenen Drahtmaterials aus der

Sprühöffnung 15 auf die Werkstückfläche 16 ausgesprüht. Während dieses Sprühvorgangs wird eine Relativbewegung zwi^¬ schen dem Beschichtungswerkzeug 11 und der Werkstückfläche 16 erzeugt. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Beschichtungswerkzeug 11 und beispielsgemäß die gesamte Baugruppe 77 über den Drehantrieb 78 um die Werk^¬ zeugachse W gedreht. Gleichzeitig hierzu findet eine Rela^¬ tivbewegung entlang der Werkzeugachse W statt, indem beispielsgemäß der Schlitten 12 entlang des Maschinengestells 13 bewegt wird. Dadurch entsteht eine schraubenförmige Re^¬ lativbewegung zwischen der Sprühöffnung 15 und der Werkstückfläche 16 während des Beschichtungsvorgangs.

Nach dem Beenden dieses Beschichtungsvorgangs wird das Verfahren in einem vierten Schritt S4 beendet.

Wurde im zweiten Schritt S2 der Leerzustand L erkannt, so dass die Drahtmenge in zumindest einem der beiden Vor^¬ ratsspeicher 20, 21 zum vollständigen Beschichten der Werkstückfläche 16 nicht ausreicht, so wird anstelle des drit^¬ ten Schrittes S3 das Verfahren in einem fünften Schritt S5 fortgesetzt . In dem fünften Schritt S5 wird die Baugruppe 77 über den Drehantrieb 68 zunächst in eine vorgegebene Drehstel^¬ lung bewegt, in der der Trennantrieb 55 mit den bewegbaren Trennelementgruppen 42a, 43a gekoppelt ist. Beispielsgemäß bedeutet dies, dass die Abtriebsteile 65 in jeweils einen Aufnahmeraum 60 eines Antriebselements 58 bewegt werden. Die Drahtvorschubeinrichtungen 26 werden stillgesetzt bzw. verbleiben in ihrem stillgesetzten Zustand.

Anschließend wird in einem sechsten Schritt S6 durch die Steuereinheit 41 ein erstes Ansteuersignal AI für die Trenneinrichtung 40 bzw. den Trennantrieb 55 erzeugt. Durch dieses erste Ansteuersignal AI wird der Trennantrieb 55 veranlasst, die Trennbewegung der Trennelemente 42, 43 aus^¬ zuführen und die Drähte 18, 19 zu durchtrennen.

Nach dem Durchtrennen der Drähte 18, 19 werden in einem siebten Schritt S7 die beiden Drahtvorschubeinrichtungen 26 der zweiten Vorschubeinheit 30 in Gang gesetzt.

Hierfür erzeugt die Steuereinheit 41 ein zweites Ansteuer^¬ signal A2 für die zweite Vorschubeinheit 30. Die sich zwi^¬ schen der Trenneinrichtung 40 und der Sprühöffnung 15 befindenden Drahtreste der beiden Drähte 18, 19 werden durch die Inbetriebnahme der zweiten Vorschubeinheit 30 aus der Sprühöffnung 15 heraus gefördert.

Über das zweite Ansteuersignal A2 kann optional auch die erste Vorschubeinheit 28 aktiviert werden, um die bei^¬ den von den Vorratsspeichern 20, 21 zur Trenneinrichtung 40 führenden Drahtabschnitte der beiden Drähte 18, 19 freizu^¬ geben. Dies kann beispielsweise durch entgegen der Drahtförderrichtung angetriebene Rollen 27 erfolgen oder dadurch, dass die beiden Rollen 27 der Drahtvorschubeinrichtung 26 voneinander entfernt werden. Es ist außerdem möglich einen der Speicheranordnung 22 oder einem betreffenden Vorratsspeicher 20, 21 zugeordneten Abwickelantrieb - sofern vorhanden - entgegen der Drahtabwickelrichtung in Drahtaufwickelrichtung zu betreiben und die Drahtabschnitte aufzuwickeln. Diese Freigabevorgang ist optional.

In einem optionalen achten Schritt S8 kann die Steuereinheit 41 ein drittes Ansteuersignal A3 für die Austau^¬ scheinrichtung 87 erzeugen. Durch das dritte Ansteuersignal A3 wird die Austauscheinrichtung 87 veranlasst, die bishe^¬ rige Speichereinheit 22 gegen eine neue Speichereinheit 22 mit gefüllten Vorratsspeichern 20, 21 auszutauschen. Über die Austauscheinrichtung 87 kann auch ein Zuführen der beiden Drähte 18, 19 zu der ersten Vorschubeinheit 28 erfol^¬ gen, so dass die beiden Drähte 18, 19 sozusagen automatisch eingefädelt und anschließend durch die Drahtführung 29 und die zweite Vorschubeinheit 30 zum Beschichtungswerkzeug 11 transportiert werden können. Dieser Vorgang kann vollständig automatisiert ablaufen.

Alternativ zu diesem achten Schritt S8 ist auch ein manuelles Austauschen der Speichereinheit 22 bzw. des we^¬ nigstens einen Vorratsspeichers 20, 21 möglich.

Nach dem Austausch der Vorratsspeicher 20, 21 kann das Verfahren im zweiten Schritt S2 bzw. im dritten Schritt S3 fortgesetzt werden.

In Figur 5 ist schematisch ein weiteres Ausführungs^¬ beispiel einer Beschichtungsvorrichtung 10 veranschaulicht. Im Wesentlichen entspricht die Beschichtungsvorrichtung 10 nach Figur 5 dem Ausführungsbeispiel, wie es im Zusammen^¬ hang mit den Figuren 1 bis 4 beschrieben wurde. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel aus den Figuren 1 bis 4 erläutert und ansons^¬ ten auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.

Der Hauptunterschied des zweiten Ausführungsbeispiels der Beschichtungsvorrichtung 10 nach Figur 5 gegenüber dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel besteht da^¬ rin, dass das Beschichtungswerkzeug 11 und auch die anderen Bestandteile der Beschichtungsvorrichtung 10 nicht um die Werkzeugachse W drehbar gelagert sind. Beispielsgemäß ist das Beschichtungswerkzeug 11 über den Schlitten 12 ledig^¬ lich in Richtung der Werkzeugachse W verschiebbar am Maschinengestell 13 gelagert. Die Drehbewegung zwischen dem Beschichtungswerkzeug 11 und der Werkstückfläche 16 um die Werkzeugachse W wird durch einen Werkstückträger 90 ausgeführt, auf dem das Werkstück 17 angeordnet ist. Der Drehan^¬ trieb 78 ist daher dem Werkstückträger 90 zugeordnet und dreht diesen um die Werkzeugachse W. In Abwandlung zum dargestellten Ausführungsbeispiel könnte auch die Linearbewe^¬ gung entlang der Werkzeugachse W durch den Werkstückträger 90 erfolgen und das Beschichtungswerkzeug 11 ortsfest am Maschinengestell 13 angeordnet sein. Unabhängig davon, ob das Beschichtungswerkzeug 11 oder das Werkstück 17 durch den Drehantrieb gedreht wird, muss sichergestellt sein, dass der Sprühabstand zwischen der Sprühöffnung 15 und der zu beschichtenden Werkstückfläche 16 konstant bleibt, um eine gute Qualität der Beschichtung sicherzustellen.

Da sich das Beschichtungswerkzeug 11 nicht um die Werkzeugachse W dreht, muss die Speichereinheit 22 eben^¬ falls nicht gemeinsam mit dem Beschichtungswerkzeug 11 um die Werkzeugachse W drehen. Die Speichereinheit 22 kann da^¬ her an einem beliebig geeigneten Ort am Maschinengestell 13 oder daneben angeordnet sein. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann eine Austauscheinrichtung 87 zum automatischen Wechsel einer Speichereinheit 22 bzw. eines Vorrats^¬ speichers 20, 21 vorgesehen sein.

Die Trenneinrichtung 40 kann ähnlich wie in Figur 3 veranschaulicht auch beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 5 vorgesehen sein. Allerdings sind wie erläutert beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 keine um die Werkzeugachse W drehbaren Komponenten der Beschichtungsvorrichtung 10 und somit auch der Trenneinrichtung 40 vorhanden. Die bewegbaren Trennelemente 42, 43 bzw. die Trennelementgruppen 24a, 43a können somit in Umfangsrichtung U um die Werkzeugachse W feststehend und mithin fest gekoppelt mit einer jeweili^¬ gen Antriebseinheit 56, 57 ausgeführt sein.

Bei allen Ausführungsformen der Beschichtungsvorrichtung 10 kann die Trenneinrichtung 40 auch mehr als zwei Trennelementgruppen 42a, 43a aufweisen, die sich paarweise gegenüberliegen. Sind die Trennelementgruppen 42a, 43a um die Werkzeugachse W drehbar (Figuren 1 bis 4) ergeben sich entsprechend mehrere Winkelstellungen, in denen eine Kopp^¬ lung mit dem Trennantrieb 55 möglich ist.

Das Verfahren zur Beschichtung einer Werkstückfläche 16, das mit dem zweiten Ausführungsbeispiel der Beschich^¬ tungsvorrichtung 10 gemäß Figur 5 ausgeführt wird, ent^¬ spricht im Wesentlichen dem in Figur 7 dargestellten Verfahren. Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Werkstückträ^¬ ger 90 und nicht das Beschichtungswerkzeug 11 um die Werk- zeugachse W drehbar ist, kann der fünfte Schritt S5 entfal^¬ len. Eine bestimmte Drehstellung, um den Trennvorgang über die Trenneinrichtung 40 auslösen zu können, ist nicht erforderlich .

In Figur 6 ist schematisch anhand einer perspektivischen Explosionsdarstellung ein abgewandelter Arbeitsbereich 45 für das erste Trennelement 42 und das zugeordnete zweite Trennelement 43 in Explosionsdarstellung veranschau^¬ licht. Die Trennelemente 42, 43 jedes Trennelementpaares sind sozusagen in Sandwichbauweise ausgeführt. Das erste Trennelement 42 weist in Erstreckungsrichtung des zugeord^¬ neten Drahtes 18, 19 gesehen in der Mitte ein Trennteil 91 auf, das an der zum betreffenden Draht 18, 19 zugewandten Stirnseite eine halbzylindrische Aussparung 92 hat. In diese halbzylindrische Aussparung 92 ragt quer zur Erstre^¬ ckungsrichtung des betreffenden Drahtes 18, 19 die Schneid^¬ kante 44 hinein. In Erstreckungsrichtung des Drahtes 18, 19 ist oben und unten am Trennteil jeweils ein Positionierteil 93 zur Positionierung des betreffenden Drahtes 18, 19 an der Schneidkante 44 vorgesehen. Das Positionierteil 93 weist eine sich zum Draht 18, 19 hin aufweitende Einführ^¬ öffnung 94 auf. Diese Einführungsöffnung 94 ist an der inneren, dem Draht 18, 19 bzw. dem gegenüberliegenden zweiten Trennelement 43 abgewandten Ende mit einem inneren Bereich 95 versehen. Die beiden inneren Bereiche 95 der Positionierteile 93 sind in Richtung der Werkzeugachse W bzw. der Erstreckungsrichtung des Drahtes 18, 19 auf beiden Seiten der Schneidkante 44 bzw. der halbzylindrischen Aussparung 92 des Trennteils 91 angeordnet.

Jedem Positionierteil 93 des ersten Trennelements 42 ist ein Einführteil 96 des zweiten Trennelements 43 zuge^¬ ordnet. Das Einführteil 96 hat eine Kontur, die in etwa komplementär zur Einführöffnung 94 ausgeführt ist und dazu dient, den Draht 18, 19 in den inneren Bereich 95 der Einführöffnung 94 zu bewegen. Dem Trennteil 91 des ersten Trennelements 42 ist am zweiten Trennelement 43 ein Gegen^¬ stück 97 zugeordnet, das ebenfalls an seiner dem Draht 18, 19 zugewandten Stirnfläche eine halbzylindrische Aussparung 92 aufweist. In dieser halbzylindrischen Aussparung 92 kann komplementär zur Schneidkante 44 ein Anlageteil mit einer Anlagefläche für den zu trennenden Draht vorhanden sein. Die Arbeitsbereiche 45 gemäß Figur 6 können bei allen Aus^¬ führungsbeispielen der Beschichtungsvorrichtung verwendet werden .

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung 10 sowie ein Verfahren zur Beschichtung einer Werkstückfläche 16 eines Werkstücks 17. Die Beschichtungsvorrichtung 10 weist ein Beschichtungswerkzeug 11 auf. Diesem Beschich- tungswerkzeug 11 wird wenigstens ein Draht 18, 19 aus einem Vorratsspeicher 20, 21 zugeführt. Hierfür dient wenigstens eine Drahtvorschubeinrichtung 26, die jedem zugeführten Draht 18, 19 zugeordnet ist. Die Beschichtungsvorrichtung 10 weist außerdem eine Trenneinrichtung 40 auf, mittels der der wenigstens eine Draht 18, 19 zwischen dem Vorratsspei^¬ cher 20, 21 und dem Beschichtungswerkzeug 11 durchtrennt werden kann. Das Beschichtungswerkzeug 11 schmelzt das Drahtende 18a, 19a des wenigstens einen Drahtes 18, 19 über ein Heizmittel 34 auf und sprüht die Drahtmaterialpartikel über einen Trägergasstrom aus einer Sprühöffnung 15 auf die zu beschichtende Werkstückfläche 16. Vor Beginn eines Be- schichtungsvorgangs wird über ein Drahtmengenerfassungsmit- tel 85 geprüft, ob die in dem wenigstens einen Vorratsspei^¬ cher 20, 21 verfügbare Drahtmenge ausreicht, um den anste^¬ henden Beschichtungsvorgang vollständig auszuführen. Ist dies nicht der Fall, wird ein Leerzustand L erkannt und der wenigstens eine Draht 18, 19 wird entfernt. Hierfür wird der wenigstens eine Draht 18, 19 durch die Trenneinrichtung 40 getrennt und aus der Sprühöffnung 15 heraus entnommen o- der automatisch gefördert. Anschließend kann der wenigstens eine Vorratsspeicher 20, 21 ausgetauscht werden.

Bezugs zeichenliste :

10 Beschichtungsvorrichtung

11 Beschichtungswerkzeug

12 Schlitten

13 Maschinengestell

15 Spritzöffnung

16 Werkstückfläche

17 Werkstück

18 erster Draht

18a Drahtende des ersten Drahtes

19 zweiter Draht

19a Drahtende des zweiten Drahtes

20 erster Vorratsspeicher

21 zweiter Vorratsspeicher

22 Speichereinheit

26 Drahtvorschubeinrichtung

27 Rolle

28 erste Vorschubeinheit

29 Drahtführung

30 zweite Vorschubeinheit

34 Heizmittel

35 Gaskanal

40 Trenneinrichtung

41 Steuereinheit

42 erstes Trennelement

42a Trennelementgruppe aus ersten Trennelementen

43 zweites Trennelement

43a Trennelementgruppe aus zweiten Trennelementen Schneidkante

Arbeitsbereich

Gegenhalteflache

Gegenhaltekante

Durchführungsöffnung Aussparung

Schenkel Trennantrieb

erste Antriebseinheita Motor

zweite Antriebseinheita Motor

Antriebselement

Schlitz

Aufnahmeraum

Vorsprung Abtriebsteil

Trägerteil

Führungsaussparung Vorspannmittel

Öffnung

Anschlag

Vorspannelement Lageranordnung Baugruppe

Drehantrieb

Antriebsriemen 85 Drahtmengenerfassungsmittel

86 Sensor

87 Austauscheinrichtung

90 Werkstückträger

91 Trennteil

92 Aussparung

93 Positionierteil

94 Einführöffnung

95 innerer Bereich

96 Einführteil

97 Gegenstück

B Beschichtungsmaterial

G Trägergas

L Leerzustand

P Schwenkachse

51 erster Schritt

52 zweiter Schritt

53 dritter Schritt

54 vierter Schritt

55 fünfter Schritt

56 sechster Schritt

57 siebter Schritt

58 achter Schritt

W Werkzeugachse

Claims

Patentansprüche :

1. Beschichtungsvorrichtung (10) zur Beschichtung einer Werkstückfläche (16) eines Werkstücks (17), mit wenigstens einem Vorratsspeicher (20, 21), wobei einem Beschichtungswerkzeug (11) aus jedem Vorratsspei^¬ cher (20, 21) jeweils ein Metall enthaltender Draht (18, 19) durch jeweils eine zugeordnete Drahtvor^¬ schubeinrichtung (26) zugeführt wird, wobei das Beschichtungswerkzeug (11) ein Heizmittel (34) zum Aufschmelzen eines Drahtendes (18a, 19a) und eine rechtwinkelig oder schräg zu einer Werkzeugachse (W) orientierte Spritzöffnung (15) aufweist, aus der

Beschichtungsmaterial (B) gesprüht werden kann, und mit einer ansteuerbaren Trenneinrichtung (40), die dazu eingerichtet ist, den wenigstens einen Draht (18, 19) zwischen dem wenigstens einen Vorratsspeicher (20, 21) und dem Beschichtungswerkzeug (11) zu durchtrennen.

2. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungswerkzeug (11) eine Zufuhr für ein Trägergas (G) aufweist.

3. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Draht^¬ vorschubeinrichtung (26) den zugeordneten Draht (18, 19) nur in eine einzige Richtung fördert.

4. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drahtmengenerfassungs- mittel (85) vorhanden ist, das dazu eingerichtet ist, vor einem Beschichtungsvorgang zu ermitteln, ob die sich im wenigstens einen Vorratsspeicher (20, 21) befindende Materialmenge des jeweiligen Drahtes (18, 19) für das Beschichten der zu beschichtenden Werkstückfläche (16) des Werkstücks (17) ausreicht.

5. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtmengenerfassungs- mittel (85) zumindest mit einer der Drahtvorschubeinrichtungen (26) gekoppelt ist.

6. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtmengenerfassungs- mittel (85) eine Steuereinheit (41) aufweist, die einen Leerzustand (L) erkennt, wenn die im Vorratsspeicher (20, 21) verfügbare Materialmenge des wenigstens einen Drahtes (18, 19) für das Beschichten der zu beschichtenden Werkstückfläche (16) des Werkstücks (17) nicht ausreicht .

7. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (41) bei erkanntem Leerzustand (L) ein erstes Ansteuersignal (AI) für die Trenneinrichtung (40) zum Trennen des wenigstens einen Drahtes (18, 19) erzeugt.

8. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass mehrere um die Werkzeug^¬ achse (W) drehbaren Bestandteile der Beschichtungsvorrichtung (11) eine Baugruppe (77) bilden und die Steu^¬ ereinheit (41) bei erkanntem Leerzustand (L) und vor dem Erzeugen des ersten Ansteuersignais (AI) die Bau^¬ gruppe (77) mittels eines Drehantriebs (78) in eine vorgegebene Drehstellung um die Werkzeugachse (W) dreht .

9. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (41) bei erkanntem Leerzustand (L) und vor dem Erzeugen des ersten Ansteuersignais (AI) die Drahtvorschubeinrichtung (26) anhält oder im angehaltenen Zustand belässt.

10. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (41) nach dem Erzeugen des ersten Ansteuersignais (AI) die Drahtvorschubeinrichtung (26) mittels eines zweiten An- steuersignals (A2) aktiviert.

11. Beschichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (41) bei erkanntem Leerzustand (L) ein drittes Ansteuersignal (A3) für eine Austauscheinrichtung (87) erzeugt, die den wenigstens einen Vorratsspeicher (20, 21) austauscht .

12. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungswerkzeug (11), die Drahtvorschubeinrichtung (26) und der wenigstens eine Vorratsspeicher (20, 21) gemeinsam an ein Maschinenteil (12) drehbar gelagert und durch einen Drehantrieb (78) um die Werkzeugachse (W) drehbar sind.

13. Beschichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (40) wenigstens ein bewegbares mechanisches Trennelement (42, 43) aufweist.

14. Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 12 und 13,

dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine beweg^¬ bare mechanische Trennelement (42, 43) gemeinsam mit dem Beschichtungswerkzeug (11), der Drahtvorschubein^¬ richtung (26) und dem wenigstens einen Vorratsspeicher

(20, 21) drehbar an einem Maschinenteil (12) gelagert ist, während ein Trennantrieb (55) der Trenneinrichtung

(40) nicht drehbar an diesem Maschinenteil (12) befes^¬ tigt ist.

15. Verfahren zur Beschichtung einer Werkstückfläche (16) eines Werkstücks (17) unter Verwendung einer Beschichtungsvorrichtung (10), mit wenigstens einem Vorrats^¬ speicher (20, 21), der jeweils einen Metall enthaltenden Draht (18, 19) aufweist, wobei jedem Draht (18, 19) eine Drahtvorschubeinrichtung (26) zugeordnet ist, mit einem Beschichtungswerkzeug (11), das ein Heizmittel (34) zum Aufschmelzen des Drahtendes (18a, 19a) des je^¬ weiligen Drahtes (18, 19) und eine rechtwinkelig oder schräg zu einer Werkzeugachse (W) orientierte Spritz^¬ öffnung (15) aufweist, und mit einer ansteuerbaren Trenneinrichtung (40), die dazu eingerichtet ist, den wenigstens einen Draht (18, 19) zwischen dem Vorrats^¬ speicher (20, 21) und dem Beschichtungswerkzeug (11) zu trennen, mit folgenden Schritten: - Prüfen, ob ein Leerzustand (L) vorliegt, bei dem die im wenigstens einen Vorratsspeicher (20, 21) verfügbare Materialmenge des wenigstens einen Drahtes (18, 19) für das Beschichten der Werkstückfläche (16) des Werkstücks (17) nicht ausreicht (S2),

- Erzeugen eines ersten Ansteuersignais (AI) für die Trenneinrichtung (40), wenn der Leerzustand (L) erkannt wurde, wobei die Trenneinrichtung (40) daraufhin den wenigstens einen Draht (18, 12) durchtrennt.

Verfahren nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, dass die sich nach dem Trennen des wenigstens einen Drahtes (18, 19) zwischen der Trenneinrichtung (40) und der Sprühöffnung (15) befindenden Drahtreste des wenigstens einen Drahtes (18, 19) durch die Inbetriebnahme der Drahtvorschubeinrichtung (26) aus der Sprühöffnung 15 heraus gefördert werden.