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Die
Erfindung betrifft eine Absaugvorrichtung zum Absaugen von Abfallpartikeln
beim thermischen Beschichten nach den Merkmalen des Oberbegriffs des
Anspruchs 1.
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Aus
dem Stand der Technik sind, wie in der
JP 2008240020 A , eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum thermischen Spritzen bekannt.
Die Vorrichtung umfasst ein Bewegungssteuerungsmittel zum Bewegen
und ein Rotationssteuerungsmittel zum Rotieren eines Brenners. Am
unteren Ende des Brenners ist seitlich eine Düse angeordnet,
um thermische Spritzpartikel oder Luft auf eine Innenseite einer Zylinderbohrung
zu sprühen. Am oberen Ende des Brenners über der
Düse ist ein Spritzpartikelabschirmelement angeordnet,
um Qverspray, d. h. ein Auftreffen von thermischen Spritzpartikeln
auf nicht zu beschichtende obere Bereiche der Zylinderbohrung während
des thermischen Spritzens zu vermeiden. Des Weiteren umfasst die
Vorrichtung ein Absaugrohr am unteren Ende der Zylinderbohrung zum
Absaugen nicht auf der zu beschichtenden Oberfläche haftender
Spritzpartikel während des thermischen Spritzens.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Absaugvorrichtung
zum Absaugen von Abfallpartikeln beim thermischen Beschichten anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Absaugvorrichtung
zum Absaugen von Abfallpartikeln beim thermischen Beschichten mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Eine
Absaugvorrichtung zum Absaugen von Abfallpartikeln beim thermischen
Beschichten einer zu beschichtenden Innenfläche zumindest
einer Bohrung in einem Bauteil weist zumindest ein Absaugrohr auf,
welches im Bereich einer ersten Öffnung der Bohrung anordbar
ist.
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Erfindungsgemäß ist
das Absaugrohr derart ausgebildet, dass ein Absaugrohrrand in Längsrichtung
der Bohrung in einem vorgegebenen Abstand zu einem Rand der ersten Öffnung
der Bohrung anordbar ist.
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Abfallpartikel
sind Spritzpartikel, welche beim thermischen Beschichten nicht auf
der zu beschichtenden Innenfläche der Bohrung haften bleiben,
sondern von dieser abprallen oder die zu beschichtende Innenfläche
nicht erreichen. Mittels der erfindungsgemäßen
Lösung sind diese Abfallpartikel unmittelbar an der ersten Öffnung
der Bohrung absaugbar, so dass eine Ablagerung derartiger Abfallpartikel
an nicht zu beschichtenden Flächen vermieden ist. Eine
derartige Ablagerung, auch als Qverspray bezeichnet, ist nach dem
Stand der Technik nur mit einem hohen Aufwand zu vermeiden bzw.
zu entfernen. Beispielsweise sind Trennbleche oder Maskierungen
zum Schutz nicht zu beschichtender Bereiche einsetzbar bzw. es erfolgt
eine Oversprayentfernung mittels Hochdruckwasserstrahlen. Durch
die erfindungsgemäße Lösung sind derartige
Maßnahmen nicht mehr erforderlich, da sich die Abfallpartikel
nicht mehr an nicht zu beschichtenden Flächen ablagern können,
da sie diese Flächen nicht mehr erreichen, sondern mittels
der Absaugvorrichtung bereits unmittelbar an der ersten Öffnung
der Bohrung absaugbar sind. Da ein Bereithalten, Anbringen, Abnehmen, Reinigen
und Aufbereiten von Trennblechen und Maskierungen und die Oversprayentfernung
mittels Hochdruckwasserstrahlen entfallen, ist eine Vorrichtung
zum thermischen Beschichten wesentlich vereinfacht, eine Prozesskette
des thermischen Beschichtens ist verkürzt und es sind weniger
Mitarbeiter erforderlich. Dadurch sind ein Fertigungsaufwand und
Fertigungskosten reduziert.
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Die
Absaugvorrichtung ist vorzugsweise zum Absaugen von Abfallpartikeln
beim thermischen Beschichten einer Innenfläche einer Zylinderbohrung
eines Verbrennungsmotors verwendbar, so dass sehr effizient, d.
h. zu geringen Kosten und in einer kurzen Fertigungszeit Verbrennungsmotoren
mit thermisch beschichteten Zylinderlaufbahnen herstellbar sind, welche
aufgrund einer daraus resultierenden Reibungsreduktion verbrauchsoptimiert
sind und einen geringeren CO2-Ausstoß aufweisen.
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Zweckmäßigerweise
ist der Abstand kleiner als 5 mm und so gering wie möglich,
um eine vollständige Absaugung der Abfallpartikel zu ermöglichen.
Allerdings ist, wenn die Innenfläche der Bohrung bis zum
Rand der ersten Öffnung zu beschichten ist, ein minimaler
Abstand einzuhalten, um ein vollständiges Beschichten zu
ermöglichen.
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Vorzugsweise
korrespondiert eine Ausformung des Absaugrohrrandes mit einer Ausformung des
Randes der ersten Öffnung der Bohrung, insbesondere bei
Bohrungen, bei welchen der Rand der ersten Öffnung nicht
eben ausgeformt ist, sondern in Längsrichtung der Bohrung
höhere und tiefere Bereiche aufweist. Da die Ausformung
des Absaugrohrrandes mit diesen höheren und tieferen Bereichen korrespondiert,
ist eine Einhaltung des Abstandes über einen gesamten Umfang
des Absaugrohres und der Bohrung sichergestellt, so dass eine optimale
Absaugung der Abfallpartikel ermöglicht ist. Der Abstand
ist dabei vorzugsweise über den gesamten Umfang des Absaugrohres
und der Bohrung konstant.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Absaugrohr
als Teleskoprohr ausgebildet, so dass der Abstand einstellbar ist.
Auf diese Weise ist die Absaugvorrichtung einfach, schnell und kostengünstig
auf verschiedene zu bearbeitende Bauteile einstellbar.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Absaugrohr
zumindest bereichsweise abgeflacht und/oder abgewinkelt. Insbesondere
zum Beschichten einer Innenfläche einer Zylinderbohrung
eines Verbrennungsmotors sind derartig ausgeformte Absaugrohre erforderlich,
um sie durch ein Kurbelwellengehäuse hindurch, an Ausformungen
eines Lagerstuhls des Verbrennungsmotors vorbei, an die Zylinderbohrung
bzw. eine Mehrzahl von Zylinderbohrungen heranzuführen.
Bei Verbrennungsmotoren, deren Zylinderbohrungen V-förmig
angeordnet sind, sind entsprechend abgewinkelte Absaugrohre zu verwenden.
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Um
derartige Absaugrohre optimal einsetzen zu können und eine
optimale Absaugung der Abfallpartikel zu erzielen, sind die Lagerstühle
der Verbrennungsmotoren, deren Innenflächen der Zylinderbohrungen
zu beschichten sind, vorzugsweise derart ausgebildet bzw. modifiziert,
dass die Einführung und optimale Platzierung der Absaugrohre
nicht oder möglichst wenig behindert ist und optimal ausgeformte
Absaugrohre verwendbar sind, welche eine optimale Absaugwirkung
ermöglichen und einfach und kostengünstig herstellbar
sind.
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Zweckmäßigerweise
entspricht eine Innenquerschnittsfläche des Absaugrohrs
am Absaugrohrrand mindestens einer Querschnittsfläche der
ersten Öffnung der Bohrung, wobei die Innenquerschnittsfläche
des Absaugrohrs korrespondierend zur Querschnittsfläche
der ersten Öffnung der Bohrung ausgeformt ist. Vorzugsweise
ist die Innenquerschnittsfläche des Absaugrohrs am Absaugrohrrand
größer als die Querschnittsfläche der
ersten Öffnung der Bohrung. Dadurch können keine
Abfallpartikel am Absaugrohr vorbei an nicht zu beschichtende Flächen
gelangen.
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Vorzugsweise
ist das Absaugrohr auswechselbar angeordnet, so dass es zerstörungsfrei
von der Absaugvorrichtung entfernbar und beispielsweise gegen ein
anderes ersetzbar ist, um für verschieden ausgeformte Bauteile
jeweils ein passendes Absaugrohr einsetzen zu können. Das
Absaugrohr ist beispielsweise auch bei Verschleiß gegen
ein neues auswechselbar bzw. nach längerem Einsatz zur
Entfernung von daran abgelagerten Abfallpartikeln von der Absaugvorrichtung
abnehmbar.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform ist das Absaugrohr auf
einer Halteplatte angeordnet, beispielsweise mittels Schraubverbindungen
an dieser befestigt, so dass zum Austausch lediglich diese Schraubverbindungen
zu lösen sind. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
ist das Absaugrohr auf der Halteplatte verschiebbar und/oder drehbar
angeordnet, so dass eine Position des Absaugrohrs an verschiedene
zu bearbeitende Bauteile auf einfache und schnelle Weise anpassbar
ist.
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Vorzugsweise
ist die Halteplatte auswechselbar an der Absaugvorrichtung angeordnet,
so dass beispielsweise die Halteplatte mit dem Absaugrohr austauschbar
ist. Des Weiteren sind auf diese Weise verschieden ausgeformte Halteplatten
an der Absaugvorrichtung anordbar, um eine optimale Positionierung
des Absaugrohrs in Bezug auf das Bauteil zu ermöglichen.
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Zweckmäßigerweise
ist das Absaugrohr aus einem hitzebeständigen Material,
insbesondere aus Metall, beispielsweise Stahl oder Aluminium, aus
einem hitzebeständigen Kunststoff, beispielsweise Polyetheretherketon
(PEEK), oder aus Keramik. Aus Kostengründen ist das Absaugrohr
vorzugsweise aus einem Stahlblech, welches ausgeschnitten, ausgeformt
und verschweißt ist.
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Vorteilhafterweise
ist eine innere Oberfläche des Absaugrohrs glatt poliert
und/oder gehärtet und/oder mit einer Antihaftbeschichtung
beschichtet. Dadurch sind eine Beschädigung, und eine Verschmutzung
des Absaugrohrs durch die Abfallpartikel vermeidbar oder zumindest
erheblich verringerbar, so dass notwendige Wartungen der Absaugvorrichtung
und daraus resultierende Kosten und Stillstandszeiten erheblich
reduzierbar sind.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform sind an der Absaugvorrichtung
eine Mehrzahl von Absaugrohren angeordnet, so dass ein Bauteil mit
einer Mehrzahl zu beschichtender Bohrungen nur einmal auf der Absaugvorrichtung
zu platzieren ist und danach in einem Arbeitsgang alle Bohrungen
zu beschichten sind. Dadurch ist eine notwendige Bearbeitungszeit
des Bauteils reduzierbar, da eine Neupositionierung des Bauteils
zwischen den Beschichtungsvorgängen entfällt.
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Daher
entspricht besonders bevorzugt eine Anzahl der Absaugrohre einer
Anzahl der zu beschichtenden Bohrungen des Bauteils, wobei eine Anordnung
der Absaugrohre an der Absaugvorrichtung mit einer Anordnung der
Bohrungen in dem Bauteil korrespondiert.
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Vorzugsweise
ist bei einer Mehrzahl von Absaugrohren jedes der Absaugrohre separat
von einer von der Absaugvorrichtung erzeugten Absaugströmung
absperrbar. Diese Absperrung der Absaugströmung ist beispielsweise
mittels eines Schiebers an jedem Absaugrohr realisierbar, mit welchem
das jeweilige Absaugrohr verschließbar ist. Diese Schieber sind
beispielsweise im Bereich der Halteplatte angeordnet. Diese Absperrung
einzelner Absaugrohre ist insbesondere bei einer Mehrzahl von Bohrungen
im Bauteil und einer Mehrzahl von Absaugrohren von Vorteil, wenn
die Bohrungen nacheinander zu beschichten sind. Es sind dann alle
Absaugrohre von der Absaugströmung absperrbar bis auf dasjenige, welches
zum Absaugen der jeweils zu beschichtenden Bohrung eingesetzt ist,
so dass die gesamte Absaugströmung auf diese eine Bohrung
konzentrierbar ist. Auf diese Weise ist mit einem relativ geringen
Energieaufwand eine optimal starke Absaugung realisierbar.
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Eine
Absaugströmungsgeschwindigkeit ist vorteilhafterweise während
des thermischen Beschichtens vorgebbar, wobei zweckmäßigerweise eine
maximale Absaugströmungsgeschwindigkeit von 30 m/s nicht
zu überschreiten ist, da durch eine zu hohe Absaugströmungsgeschwindigkeit
ein Partikelstrahl und somit die Beschichtung negativ beeinflussbar
ist, d. h. Spritzpartikel, welche zur Beschichtung der Innenfläche
auf diese aufzuspritzen sind, sind durch eine zu hohe Absaugströmungsgeschwindigkeit
ablenkbar, so dass sie die Innenfläche nicht mehr oder
zumindest nicht in einem optimalen Winkel und mit einer optimalen
Aufschlagenergie erreichen. Die Absaugströmungsgeschwindigkeit
ist während des thermischen Beschichtens vorzugsweise optimal an
eine jeweilige Position eines Brenners anpassbar, d. h. beispielsweise
derart steuerbar und/oder regelbar, dass bei einem größeren
Abstand des Brenners zum Absaugrohr die Absaugströmungsgeschwindigkeit
steigerbar und bei einer Annäherung an das Absaugrohr reduzierbar
ist, so dass jederzeit eine optimale Absaugung der Abfallpartikel
und eine optimale Beschichtung der Innenfläche der Bohrung
sichergestellt sind.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
perspektivische Schnittdarstellung eines Bauteils auf einer Absaugvorrichtung,
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2 eine
perspektivische Darstellung einer Mehrzahl Absaugrohre auf einer
Halteplatte, und
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3 eine
perspektivische Schnittdarstellung eines Bauteils mit angeordneten
Absaugrohren.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
eine perspektivische Schnittdarstellung eines Bauteils 1 mit
vier Bohrungen 2, deren Innenflächen 3 thermisch
zu beschichten sind. Dieses Bauteil 1 ist auf eine Absaugvorrichtung 4 aufgesetzt,
wobei Absaugrohre 5 der Absaugvorrichtung 4 im
Bereich von ersten Öffnungen 6 der Bohrungen 2 anordbar
sind. Das Bauteil 1 im hier dargestellten Ausführungsbeispiel
ist ein Motorblock eines Verbrennungsmotors, welcher eine Zylinderbank
mit vier in Reihe angeordneten Zylinderbohrungen aufweist. Diese
sind zu beschichten, um thermisch beschichtete Zylinderlaufbahnen
zu erzeugen, wodurch der Verbrennungsmotor aufgrund einer daraus
resultierenden Reibungsreduktion verbrauchsoptimiert ist und einen
geringeren CO2-Ausstoß aufweist.
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Zum
thermischen Beschichten der Innenflächen 3 der
Bohrungen 2 ist ein hier nicht dargestellter Brenner nacheinander
in eine zweite Öffnung 7 jeder Bohrung 2 einführbar,
in der Bohrung 2 nach oben und unten bewegbar und dabei
drehbar, wobei aus einer Düse des Brenners Spritzpartikel
auf die Innenflächen 3 der Bohrungen 2 aufspritzbar
sind. Dadurch ist die gesamte Innenfläche 3 der
jeweiligen Bohrung 2 beschichtbar.
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Die
Spritzpartikel sind im Brenner beispielsweise durch Abschmelzen
zumindest einer verbrauchbaren Elektrode mittels eines Lichtbogens
erzeugbar, wobei die verbrauchbare Elektrode als Draht nachführbar
ist. Dieses Verfahren ist das so genannte Lichtbogendrahtspritzen.
Die aufgeschmolzenen Spritzpartikel sind mittels eines Zerstäubergases aus
der Dose des Brenners in einem Partikelstrahl auf die Innenfläche 3 der
Bohrung 2 aufspritzbar.
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Spritzpartikel,
welche nicht an der zu beschichtenden Innenfläche 3 haften,
beispielsweise von dieser abprallen, sind Abfallpartikel und mittels der
Absaugvorrichtung 4 abzusaugen, da sie sich sonst auf nicht
zu beschichtenden Flächen 8 anlagern und auf diesen
ein nur aufwändig zu entfernendes so genanntes Qverspray
bilden.
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Nach
dem Stand der Technik ist dazu das Bauteil 1 auf eine standardisierte
Absaugvorrichtung aufsetzbar, welche nicht auf die jeweilige Bohrung 2 angepasst
ist und einen großen Abstand zu den Bohrungen 2 aufweist.
Auf diese Weise ist während des thermischen Beschichtens
zwar ein Teil der Abfallpartikel absaugbar, ein sehr großer
Teil lagert sich jedoch an nicht zu beschichtenden Flächen 8 an
und ist nur sehr aufwändig und zeitintensiv, beispielsweise mittels
Hochdruckwasserstrahlen, zu entfernen. Alternativ sind im Stand
der Technik beispielsweise Trennbleche oder Maskierungen zum Schutz
nicht zu beschichtender Flächen 8 angeordnet.
Ein Bereithalten, Anbringen, Abnehmen, Reinigen und Aufbereiten
der Trennbleche und Maskierungen ist mit einem erhöhten
Zeit- und Kostenaufwand und mit einer erhöhten Mitarbeiterbindung
verbunden.
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Durch
die verbesserte Absaugvorrichtung 4 ist dies nicht mehr
erforderlich. Dadurch sind ein Fertigungsaufwand und Fertigungskosten
reduziert, da ein Bereithalten, Anbringen, Abnehmen, Reinigen und
Aufbereiten der Trennbleche und Maskierungen und die Oversprayentfernung
mittels Hochdruckwasserstrahlen entfallen, ist eine Vorrichtung
zum thermischen Beschichten wesentlich vereinfacht, eine Prozesskette
des thermischen Beschichtens ist verkürzt und es sind weniger
Mitarbeiter erforderlich. Dadurch sind ein Fertigungsaufwand und
Fertigungskosten reduziert.
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In
der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst
die Absaugvorrichtung 4 eine Halteplatte 9, auf
welcher, entsprechend einer Anzahl der Bohrungen 2 im Bauteil 1,
vier Absaugrohre 5 angeordnet sind, wobei eine Anordnung
der Absaugrohre 5 an der Absaugvorrichtung 4 mit
einer Anordnung der Bohrungen 2 in dem Bauteil 1 korrespondiert.
Auf diese Weise ist das Bauteil 1 zum thermischen Beschichten
aller Bohrungen 2 nur einmal auf der Absaugvorrichtung 4 zu
positionieren, danach sind alle Bohrungen 2 nacheinander
zu beschichten, ohne die Position des Bauteils 1 zu verändern.
Daraus resultiert eine optimal kurze Bearbeitungszeit des Bauteils 1.
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Die
Absaugrohre 5 sind derart ausgebildet, dass, wenn das Bauteil 1 auf
der Absaugvorrichtung 4 positioniert ist, ein Absaugrohrrand 10 jedes
Absaugrohrs 5 in Längsrichtung der Bohrung 2 in
einem vorgegebenen Abstand zu einem Rand 11 der ersten Öffnung 6 der
jeweiligen Bohrung 2 angeordnet ist. Mit anderen Worten,
die Absaugrohre 5 enden in einem vorgegebenen Abstand unterhalb
der jeweiligen Bohrung 2. Dieser Abstand ist vorteilhafterweise
kleiner als 5 mm und sollte nur so groß sein, wie unbedingt
erforderlich, um eine vollständige Beschichtung der Innenfläche 3 der
Bohrung 2 zu ermöglichen. Ist die Innenfläche 3 bis
zum Rand 11 der Bohrung 2 zu beschichten, ist
ein solcher Abstand erforderlich, um den Partikelstrahl nicht zu
behindern.
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Auf
diese Weise sind die Abfallpartikel, welche nicht an der Innenfläche 3 der
Bohrung 2 haften bzw. die Innenfläche 3 nicht
erreichen, unmittelbar an der ersten Öffnung 6 der
jeweiligen zu beschichtenden Bohrung 2 absaugbar, so dass
eine Ablagerung derartiger Abfallpartikel an nicht zu beschichtenden Flächen 8 vermieden
ist.
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Insbesondere
bei Bohrungen 2, bei welchen der Rand 11 der ersten Öffnung 6 nicht
eben ausgeformt ist, sondern in Längsrichtung der Bohrung 2 höhere
und tiefere Bereiche aufweist, wie hier dargestellt, korrespondiert
eine Ausformung des Absaugrohrrandes 10 jedes Absaugrohrs 5 vorzugsweise
mit einer Ausformung des Randes 11 der ersten Öffnung 6 der
jeweiligen Bohrung 2. So ist im hier dargestellten Beispiel
ein Randbereich jeder Bohrung 2, welcher im Bereich einer
später dort angeordneten Kurbelwelle liegt, in Bezug auf
das Absaugrohr 5 etwas nach oben gezogen ausgeformt. Damit
in diesen Bereichen der Abstand des Absaugrohrrandes 10 zum Rand 11 der
ersten Öffnung 6 der jeweiligen Bohrung 2 nicht
zu groß ist, ist der Absaugrohrrand 10 korrespondierend
ausgeformt, d. h. das Absaugrohr 5 ist in diesen Bereichen
ebenfalls weiter nach oben gezogen ausgeformt. Da die Ausformung
des Absaugrohrrandes 10 mit diesen Bereichen korrespondiert, ist
eine Einhaltung des Abstandes über einen gesamten Umfang
des Absaugrohres 5 und der Bohrung 2 sichergestellt,
so dass eine optimale Absaugung der Abfallpartikel ermöglicht
ist. Der Abstand ist dabei vorzugsweise über den gesamten
Umfang des Absaugrohres 5 und der Bohrung 2 konstant.
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Die
Absaugrohre 5 sind im hier dargestellten Beispiel abgeflacht,
da das Bauteil 1, d. h. der Motorblock des Verbrennungsmotors,
im Kurbelgehäuse Ausformungen eines Lagerstuhls aufweist,
an denen die Absaugrohre 5 vorbei zu führen sind.
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Eine
Innenquerschnittsfläche der Absaugrohre 5 sollte
am Absaugrohrrand 10 mindestens einer Querschnittsfläche
der ersten Öffnung 6 der jeweiligen Bohrung 2 entsprechen,
wobei die Innenquerschnittsfläche jedes Absaugrohrs 5 korrespondierend
zur Querschnittsfläche der ersten Öffnung 6 der
jeweiligen Bohrung 2 ausgeformt ist. Vorzugsweise ist die
Innenquerschnittsfläche des jeweiligen Absaugrohrs 5 am
Absaugrohrrand 10 größer als die Querschnittsfläche
der ersten Öffnung 6 der jeweiligen Bohrung 2.
Dadurch können keine Abfallpartikel am Absaugrohr 5 vorbei
an nicht zu beschichtende Flächen 8 gelangen.
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Um
derartige Absaugrohre 5 optimal einsetzen zu können
und eine optimale Absaugung der Abfallpartikel zu erzielen, sind
die Lagerstühle der Verbrennungsmotoren, deren Innenflächen
der Zylinderbohrungen zu beschichten sind, vorzugsweise derart ausgebildet
bzw. modifiziert, dass die Einführung und optimale Platzierung
der Absaugrohre 5 nicht oder möglichst wenig behindert
ist und optimal ausgeformte Absaugrohre 5 verwendbar sind,
welche eine optimale Absaugwirkung ermöglichen und einfach
und kostengünstig herstellbar sind.
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Die
Absaugrohre 5 sind auf der Halteplatte 9 vorzugsweise
auswechselbar angeordnet, so dass sie zerstörungsfrei von
dieser entfernbar und beispielsweise gegen andere Absaugrohre 5 ersetzbar sind,
um für verschieden ausgeformte Bauteile 1 jeweils
passende ausgeformte Absaugrohre 5 einsetzen zu können.
Des Weiteren sind die Absaugrohre 5 auf diese Weise beispielsweise
auch bei Verschleiß gegen neue Absaugrohre 5 auswechselbar
bzw. nach längerem Einsatz zur Entfernung von daran abgelagerten
Abfallpartikeln abnehmbar. Dazu sind die Absaugrohre 5 beispielsweise mittels
Schraubverbindungen an der Halteplatte 9 befestigt, welche
einfach, schnell und zerstörungsfrei lösbar sind.
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In
einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform
sind die Absaugrohre 5 beispielsweise als Teleskoprohre
ausgeformt, so dass sie sehr schnell und mit geringstem Aufwand
an unterschiedliche zu bearbeitende Bauteile 1 optimal
anpassbar sind. Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Absaugrohre 5 auf
der Halteplatte 9 verschiebbar und/oder drehbar angeordnet
sind, so dass weitere Anpassungen an verschiedene Bauteile 1 auf
einfache und schnelle Weise möglich sind. So ist die Absaugvorrichtung 4 beispielsweise
sehr schnell auf ein Bauteil 1 umrüstbar, dessen
zu beschichtende Bohrungen 2 einen größeren
oder kleineren Abstand aufweisen.
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Die
Halteplatte 9 ist zweckmäßigerweise auswechselbar
an der Absaugvorrichtung 4 angeordnet, so dass sie zur
Bearbeitung eines anderen Bauteils 1 gegen eine andere
Ausführungsform der Halteplatte 9, beispielsweise
gegen die in 2 dargestellte Ausführungsform
der Halteplatte 9 austauschbar ist.
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Die
Absaugrohre 5 sind aus einem hitzebeständigen
Material, insbesondere aus Metall, beispielsweise Stahl oder Aluminium,
aus einem hitzebeständigen Kunststoff, beispielsweise Polyetheretherketon
(PEEK), oder aus Keramik. Aus Kostengründen sind die Absaugrohre 5 vorzugsweise
aus einem Stahlblech gefertigt, welches ausgeschnitten, ausgeformt
und verschweißt ist.
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Vorteilhafterweise
ist eine innere Oberfläche 12 der Absaugrohre 5 glatt
poliert und/oder gehärtet und/oder mit einer Antihaftbeschichtung
beschichtet. Dadurch sind Beschädigungen und Verschmutzungen
der Absaugrohre 5 durch die Abfallpartikel vermeidbar oder
zumindest erheblich verringerbar, so dass notwendige Wartungen der
Absaugvorrichtung 4 und daraus resultierende Kosten und
Stillstandszeiten erheblich reduzierbar sind.
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Jedes
der Absaugrohre 5 ist vorzugsweise separat von einer von
der Absaugvorrichtung 4 erzeugten Absaugströmung
absperrbar. Diese Absperrung der Absaugströmung ist beispielsweise
mittels eines Schiebers an jedem Absaugrohr 5 realisierbar, mit
welchem das jeweilige Absaugrohr 5 verschließbar
ist. Diese Schieber sind beispielsweise im Bereich der Halteplatte 9 angeordnet.
Eine Beschichtung der Bohrungen 2 erfolgt mittels eines
einzelnen Brenners, dass heißt nacheinander. Durch eine
Absperrung der Absaugrohre 5 jeweils gerade nicht zu beschichtender
Bohrungen 2 ist die gesamte Absaugströmung auf
die jeweils gerade zu beschichtende Bohrung 2 konzentrierbar.
Auf diese Weise ist mit einem relativ geringen Energieaufwand eine
optimal starke Absaugung realisierbar.
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Eine
Absaugströmungsgeschwindigkeit ist vorteilhafterweise während
des thermischen Beschichtens vorgebbar, wobei zweckmäßigerweise eine
maximale Absaugströmungsgeschwindigkeit von 30 m/s nicht
zu überschreiten ist, da durch eine zu hohe Absaugströmungsgeschwindigkeit
ein Partikelstrahl und somit die Beschichtung negativ beeinflussbar
ist, d. h. Spritzpartikel, welche zur Beschichtung der Innenfläche 3 auf
diese aufzuspritzen sind, sind durch eine zu hohe Absaugströmungsgeschwindigkeit
ablenkbar, so dass sie die Innenfläche 3 nicht mehr
oder zumindest nicht in einem optimalen Winkel und mit einer optimalen
Aufschlagenergie erreichen. Die Absaugströmungsgeschwindigkeit
ist während des thermischen Beschichtens vorzugsweise optimal an
eine jeweilige Position des Brenners anpassbar, d. h. beispielsweise
derart steuerbar und/oder regelbar, dass bei einem größeren
Abstand des Brenners zum Absaugrohr 5 die Absaugströmungsgeschwindigkeit steigerbar
und bei einer Annäherung an das Absaugrohr 5 reduzierbar
ist, so dass jederzeit eine optimale Absaugung der Abfallpartikel
und eine optimale Beschichtung der Innenfläche 3 der
Bohrung 2 sichergestellt sind.
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2 zeigt
eine weitere Ausführungsform der Halteplatte 9 und
der darauf angeordneten Absaugrohre 5. Diese Ausführungsform
ist für das in 3 dargestellte Bauteil 1 geeignet,
bei welchem es sich um einen Motorblock eines Verbrennungsmotors
handelt, welcher zwei Zylinderbänke in einer V-Anordnung
aufweist, die jeweils drei Zylinderbohrungen umfassen. Um den Absaugrohrrand 10 jedes Absaugrohrs 5 in
Längsrichtung der Bohrung 2 in dem vorgegebenen
Abstand zum Rand 11 der ersten Öffnung 6 der
jeweiligen V-förmig abgewinkelten Bohrung 2 zu
positionieren, sind die Absaugrohre 5 in einem oberen Bereich
nahe des Absaugrohrrandes 10 entsprechend abgewinkelt,
so dass die Absaugrohre 5 in dem vorgegebenen Abstand unterhalb
der jeweiligen Bohrung 2 enden. Dadurch ist auch bei einem
derart kompliziert ausgeformten Bauteil 1 eine optimale
Absaugung der Abfallpartikel ermöglicht.
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Wie
in der Darstellung in den 2 und 3 besonders
deutlich erkennbar ist, entspricht die Innenquerschnittsfläche
der Absaugrohre 5 am Absaugrohrrand 10 mindestens
der Querschnittsfläche der ersten Öffnung 6 der
jeweiligen Bohrung 2, wobei die Innenquerschnittsfläche
jedes Absaugrohrs 5 korrespondierend zur Querschnittsfläche
der ersten Öffnung 6 der jeweiligen Bohrung 2 ausgeformt
ist. Dadurch können keine Abfallpartikel am Absaugrohr 5 vorbei
an nicht zu beschichtende Flächen 8 gelangen.
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Insbesondere
bei derart kompliziert ausgeformten Bauteilen 1 wie Motorblöcken
in V-Form ist eine derartige optimale Absaugung schwierig zu realisieren.
Daher sind, wenn möglich, die Lagerstühle derartiger
Verbrennungsmotoren vorzugsweise derart auszubilden bzw. zu modifizieren,
dass die Einführung und optimale Platzierung der Absaugrohre 5 nicht
oder möglichst wenig behindert ist und optimal ausgeformte
Absaugrohre 5 verwendbar sind, welche eine optimale Absaugwirkung
ermöglichen und einfach und kostengünstig herstellbar
sind.
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- 1
- Bauteil
- 2
- Bohrung
- 3
- Innenfläche
- 4
- Absaugvorrichtung
- 5
- Absaugrohr
- 6
- erste Öffnung
- 7
- zweite Öffnung
- 8
- nicht
zu beschichtende Fläche
- 9
- Halteplatte
- 10
- Absaugrohrrand
- 11
- Rand
der ersten Öffnung
- 12
- innere
Oberfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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