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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zumindest teilweise mit Mineralguss beschichteten Gehäuses einer Pumpe.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein in einem solchen Verfahren hergestelltes Gehäuses einer Pumpe.
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Aus dem Stand der Technik sind allgemein Maschinenteile bekannt. Für einen Schutz vor mechanischen und chemischen Einflüssen von Stoffen, mit welchen die Maschinenteile während ihres Betriebes in Berührung kommen, werden diese zumindest teilweise mit einer aus einem Mineralguss gebildeten Schicht versehen. Zur Erzeugung dieser Schicht sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt.
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Ein solches Verfahren und ein mittels des Verfahrens hergestelltes und zumindest teilweise mit Mineralguss ausgekleidetes Maschinenteil beschreibt die
WO 2004/033919 A1 . Dabei wird der Mineralguss im flüssigen Zustand in wenigstens ein als Teil einer Gießform dienendes Gehäuseelement des Maschinenteils gegossen, so dass der Mineralguss nach der Aushärtung ein an die Innenkontur des Gehäuseelementes angepasstes Auskleidungselement bildet. Bei dem Gehäuseelement handelt es sich um ein Mantelgehäuseteil eines Spiralgehäuses einer Kreiselpumpe. Die Innenflächen des Gehäuseelementes werden vor dem Ausgießen mit einem Trennmittel behandelt. Bei dem Mineralguss handelt es sich um ein Gemisch aus einem Bindemittel und Füllstoff. Der Füllstoff ist ein aus Siliziumcarbid, Quarzsand, Glas, Keramik oder einer Mischung aus diesen Materialien gebildetes feinkörniges verschleiß- und korrosionsbeständiges Material. Als Bindemittel wird ein unter Wärmezufuhr aushärtendes Kunstharz-Härtersystem verwendet. Zur Erzeugung einer definierten Schichtdicke mittels des Verfahrens ist eine Form erforderlich. Zu diesem Zweck befindet sich im Inneren der Mantelgehäuseteile ein Kern, welcher die Wandstärke des Auskleidungselementes beim Gießvorgang vorgibt.
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Da derartige Pumpengehäuse in einem Kanalbereich im Allgemeinen eine komplexe Geometrie aufweisen, ist eine Herstellung der Form sehr aufwändig. Aus diesem Grund ist es bekannt, dass der Mineralguss in pastöser Form mittels Spachteln auf die Kanalbereiche und andere Bereiche mit komplexer Geometrie aufgebracht wird.
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Aus der
DE 10 2004 039 172 C5 ist Verfahren zur Herstellung von mit Mineralguss ausgekleideten Maschinenteilen bekannt, wobei der Mineralguss in flüssigem Zustand in ein als Gießform oder Teil einer Gießform dienendes, das Maschinenteil oder einen Teil davon bildendes Maschinenelement gegossen wird und nach seinem Aushärten ein Auskleidungselement bildet. Vor dem Gießen des Mineralgusses wird auf den mit dem Mineralguss auszukleidenden Innenflächen des Maschinenelements eine vorübergehend vorhandene Abstandshalteschicht angebracht, wobei die Abstandshalteschicht mit einer Schichtdicke hergestellt wird, die größer ist als eine maximal vorliegende Oberflächenrauigkeit der Innenflächen des Maschinenelements. Die Abstandshalteschicht wird nach dem Gießen und An- oder Aushärten des Mineralgusses zur Bildung eines Spaltraums zwischen dem Maschinenelement und dem Auskleidungselement entfernt. Der Spaltraum zwischen dem Maschinenelement und dem Auskleidungselement wird vollständig mit einer zu elastischen, kompressiblen Zwischenschichtbereichen erhärtenden Vergussmasse ausgefüllt, wobei der Spaltraum in den verbleibenden Bereichen frei bleibt.
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Weiterhin ist aus der
DE 20 2005 007 351 U1 eine Pumpe mit einem Übergangsstück bekannt, wobei das Übergangsstück an einer Innenseite mit Mineralguss ausgekleidet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung eines zumindest teilweise mit Mineralguss beschichteten Gehäuses einer Pumpe und ein in einem solchen Verfahren hergestelltes Gehäuse einer Pumpe anzugeben.
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Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Bauteils durch die im Anspruch 10 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines zumindest teilweise mit Mineralguss beschichteten Gehäuses einer Pumpe wird die Beschichtung aus Mineralguss gebildeten, verformbaren und teilweise ausgehärteten plattenförmigen Elementen erzeugt, wobei auf zu beschichtende Abschnitte zumindest eines Gehäuseelementes des Gehäuses und/oder auf den Abschnitten zugewandten Seiten der plattenförmigen Elemente ein Klebstoff aufgebracht wird, wobei anschließend die plattenförmige Elemente auf die zu beschichtenden Abschnitte aufgebracht werden, wobei eine Form der Elemente mechanisch an eine Kontur des jeweiligen Abschnitts angepasst wird und anschließend die plattenförmigen Elemente vollständig ausgehärtet werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine einfache Auskleidung von Bauteilen mit aus Mineralguss gebildeten und eine Kontur des Bauteils wiedergebenden Auskleidungselementen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Aufbringung der aus Mineralguss gebildeten, verformbaren und teilweise ausgehärteten plattenförmigen Elemente ist zur Erzeugung der Auskleidungselemente kein aufwändig und kostenintensiv durchgeführtes Gießverfahren mit ebenfalls aufwändig und kostenintensiv zu erzeugenden Formen erforderlich.
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Auch gegenüber einem Aufbringen des Mineralgusses in pastöser Form zeichnet sich das Verfahren durch einen signifikant verringerten Aufwand aus, da ein mehrfaches und sehr aufwändiges Drehen des Gehäuseelements, welches beim Aufbringen des pastösen Mineralgusses ein Herabtropfen desselben verhindern soll, bei der Aufbringung der plattenförmigen Elemente nicht erforderlich ist. Dagegen ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Anordnung der plattenförmigen Elemente auch ”überkopf”.
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Weiterhin wird durch das Aufbringen des Klebers eine Haftung der plattenförmigen Elemente vor der Aushärtung verbessert.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht die Verwendung von heiß-aushärtendem Mineralguss vor. Hieraus ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass das Bauteil sich durch eine größere chemische und mechanische Beständigkeit gegenüber mit kalt-aushärtendem oder warm-aushärtendem Mineralguss beschichteten Bauteilen auszeichnet. Unter kalt-aushärtendem Mineralguss wird dabei ein Mineralguss verstanden, welcher bei Temperaturen unter 70°C, insbesondere bei Raumtemperatur, aushärtet. Unter warm-aushärtendem Mineralguss wird ein Mineralguss verstanden, welcher bei Temperaturen zwischen 70°C und 100°C aushärtet. Unter heiß-aushärtendem Mineralguss wird ein Mineralguss verstanden, welcher bei Temperaturen von mehr 100°C aushärtet und sich gegenüber kalt- und warm-aushärtendem Mineralguss durch größere chemische und mechanische Beständigkeit auszeichnet. Dabei sind Beschichtungen mit besonders hohen Schichtdicken und geringer Porosität in einem Arbeitsgang erzeugbar.
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In einer Weiterbildung des Verfahrens wird die vollständige Aushärtung nach einer vollständigen Anordnung aller plattenförmigen Elemente an dem Gehäuseelement durchgeführt. Dabei wird vorzugsweise das Gehäuseelement gemeinsam mit den plattenförmigen Elementen auf eine Temperatur erhitzt, bei der eine möglichst vollständige Vernetzung des Mineralgusses erfolgt. Die Temperatur ist abhängig vom verwendeten Mineralguss und beträgt bei der Verwendung von heiß-aushärtendem Mineralguss beispielsweise mehr als 100°C, insbesondere ca. 160°C. Hierdurch wird eine gleichmäßige Aushärtung des Mineralgusses erreicht. Dadurch, dass der Mineralguss bereits beim Aufbringen auf das Gehäuseelement teilweise ausgehärtet ist, werden eine Verflüssigung des Mineralsgusses und ein daraus resultierendes Verlaufen und Herabtropfen des zur vollständigen Aushärtung erwärmten Mineralgusses vermieden. Somit ist die Schichtdicke des Mineralgusses besonders genau vorgebbar.
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Um einen chemischen Angriff des Bauteils bei einer eventuellen Undichtigkeit der aus dem Mineralguss gebildeten Beschichtung zu vermeiden, sieht eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass auf die Innenseite des Bauteils eine vorzugsweise dünnflüssige, chemisch resistente Versiegelung aufgebracht wird, bevor die plattenförmigen Elemente auf die Innenseite aufgebracht werden. Bei der Versiegelung handelt es sich insbesondere um ein Epoxydharz-Härtergemisch.
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Es wird vorzugsweise als Klebstoff kalt-aushärtender Mineralguss oder kalt-aushärtendes Epoxidharz verwendet, welcher auch bei geringen Temperaturen eine Haftung der plattenförmigen Elemente verbessert.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die aus Mineralguss gebildeten plattenförmigen Elemente völlig ausgehärtet mittels des Klebstoffes an wenigstens einem Teil des Bauelementes angeordnet. Eine Größe der Plattenelemente richtet sich in diesem Fall nach der Kontur der Innenseite des Bauelementes. Bei sehr kleinen Radien ist eine Verwendung entsprechend kleiner Plattenelemente erforderlich. Die zwischen den einzelnen plattenförmigen Elementen gegebenenfalls entstehenden Spalten werden im Anschluss mit vorzugsweise kalt-aushärtendem Mineralguss verfüllt.
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Zur Erzeugung definierter Schichtdicken können die plattenförmigen Elemente ein- und/oder mehrlagig angeordnet werden. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise auch möglich, dass in unterschiedlichen Bereichen des Bauteils unterschiedliche Schichtdicken des Mineralgusses erzeugt werden können. Dies ist bei einer gemäß dem Stand der Technik im Gussverfahren erzeugten Mineralgussschicht, in Abhängigkeit von der jeweiligen Kontur, nur mit hohem Aufwand und der Herstellung von speziellen Formen möglich. Auch beim manuellen Auftragen des Mineralgusses in pastöser Form gemäß dem Stand der Technik sind viele aufwändige und langwierige Arbeitsschritte zur Erzeugung unterschiedlicher Schichtdicken erforderlich, wobei die Erzeugung definierter Schichtdicken bei dieser Methode nur sehr schwer technisch realisierbar ist.
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Die Verformung der plattenförmigen Elemente und somit eine verbesserte Anpassung dieser an die Kontur des Gehäuseelements werden dadurch erreicht, dass die plattenförmigen Elemente in einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit des verwendeten Mineralgusses, insbesondere bei der Verwendung von warm- und heiß-aushärtendem Mineralguss, vor und/oder während des Aufbringens auf die Abschnitte eine gegenüber einer Umgebungstemperatur, insbesondere Raumtemperatur, erhöhte Temperatur aufweisen. Bei der Verwendung von heiß-aushärtendem Mineralguss beträgt diese Temperatur beispielsweise mehr als 100°C, insbesondere 160°C.
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Um bei der Erzeugung der Auskleidung des Bauteils mit einem Mineralguss die Vorgabe der Schichtdicke und die Anpassung weiter zu verbessern, wird gemäß einer möglichen Weiterbildung beim vollständigen Aushärten der an den Abschnitten angeordneten plattenförmigen Elemente mittels einer Gegenform ein definierter Gegendruck flächig auf die Elemente aufgebracht. Hierbei wird der Mineralguss definiert verteilt. Auch kann hierbei überschüssiges Material weggedrückt werden, so dass die definierten Schichtdicken und eine hohe Oberflächengüte in einfacher Weise realisiert werden können.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die plattenförmigen Elemente spaltfrei nebeneinander und/oder unter Ausbildung zumindest eines Spalts nebeneinander angeordnet, wobei eine Größe des zumindest einen Spalts derart gewählt wird, dass dieser bei der Aushärtung der plattenförmigen Elemente anhand einer gegebenenfalls auftretenden Ausdehnung der plattenförmigen Elemente verschlossen wird. Die Anordnung der plattenförmigen Elemente mit einem zwischen diesen angeordneten Spalt mit definierter Größe ermöglicht, dass eine Ausdehnung des Bauteils während der Aushärtung des Mineralgusses ohne die Erzeugung von mechanischen Spannungen im Bauteil möglich ist. Die Größe der Spalte und die Parameter bei der Herstellung der Elemente und während der Aushärtung werden dabei vorzugsweise so gewählt, dass sich zwischen den einzelnen Platten eine stoffschlüssige Verbindung durch Verschmelzen ausbildet.
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Alternativ werden die plattenförmigen Elemente derart an der Innenseite des Bauteils angeordnet, d. h. die Auskleidung wird so angefertigt, dass nach dem Aushärten Spalte mit definierter Größe zwischen den plattenförmigen Elementen vorhanden sind, welche durch nachträgliches Einbringen von kalt- oder warm-aushärtendem Mineralguss geschlossen werden. Bei dieser Ausgestaltung der Herstellung sind die Vorzüge darin zu sehen, dass die Spalte als Kompensationsfugen dienen, um Spannungen, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Bauteil und Mineralguss beim Aushärten und anschließenden Abkühlen entstehen, auszugleichen. Auch Verformungen beim Betrieb des Bauteils, wie zum Beispiel eine Ausdehnung durch Druck, können durch flexiblere Fugen aufgenommen werden.
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Zur Herstellung der plattenförmigen Elemente wird der Mineralguss nach dem Anmischen vorzugsweise in eine Form gegossen und anschließend unter Wärmezufuhr teilweise ausgehärtet, wobei bei Erreichen eines vorgegebenen Aushärtungsgrades und/oder einer vorgegebenen Viskosität die Aushärtung beendet wird und die plattenförmigen Elemente zur Erzeugung der Beschichtung verwendet werden können.
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Eine besonders Vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens besteht, insbesondere bei der Verwendung von warm- oder heiß-aushärtendem Mineralguss, darin, den Mineralguss nach Erreichen des vorgegebenen Aushärtungsgrades und/oder einer vorgegebenen Viskosität abzukühlen. Dadurch wird die chemische Reaktion so stark verlangsamt, dass eine Lagerung der Platten möglich ist. In diesem Zustand ist auch eine einfache mechanische Bearbeitung, wie zum Beispiel durch Sägen, möglich. Um die Auskleidungselemente erfindungsgemäß zu verwenden, müssen die eventuell bearbeiteten Plattenelemente nur wieder erhitzt werden.
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Das erfindungsgemäße Bauteil, hergestellt in einem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer von dessen Ausgestaltungen und Weiterbildungen, umfasst zumindest ein Gehäuseelement, welches ein Mantelgehäuseteil eines Gehäuses einer Pumpe, insbesondere eines Spiralgehäuses einer Kreiselpumpe, ist. Das Bauteil zeichnet sich aufgrund der aus Mineralguss gebildeten Beschichtung durch eine hohe Beständigkeit gegen mechanische und chemische Einflüsse aus. Insbesondere bei der Ausbildung des Bauteils als Pumpe bewirkt die aus Mineralguss gebildete Beschichtung einen besonderen Schutz vor abrasiven und chemisch aggressiven Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten.
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Insbesondere bei der Verwendung von heiß-aushärtendem Mineralguss können aufgrund der chemischen Beschaffenheit der gebildeten Beschichtung die Beständigkeit dieser gegen mechanische und chemische Einflüsse sowie der Schutz vor abrasiven und chemisch aggressiven Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten, weiter erhöht werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch ein Gehäuseelement eines erfindungsgemäßen Bauteils vor dessen Beschichtung und ein plattenförmiges Element,
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2 schematisch das Gehäuseelement gemäß 1 in einem abschnittsweise beschichteten Zustand, und
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3 schematisch das Gehäuseelement gemäß während einer Aushärtung einer aus Mineralguss gebildeten Beschichtung.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 sind ein Gehäuseelement 1 eines nicht gezeigten erfindungsgemäßen Bauteils vor dessen Beschichtung und ein plattenförmiges Element 2 dargestellt.
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Bei dem Bauteil handelt es sich um eine so genannte Kreiselpumpe, wobei das Gehäuseelement 1 ein Mantelgehäuseteil eines Spiralgehäuses der Kreiselpumpe ist. Das Bauteil umfasst in nicht dargestellter Weise weitere Gehäuseelemente, welche analog zu der folgenden Beschreibung mit einer Beschichtung B versehen werden.
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Das Gehäuseelement 1 ist dabei ein Gussteil, welches aus Grauguss gebildet ist. Abweichend ist jedoch auch eine Ausbildung aus einem anderen Material möglich.
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Im Betrieb der Kreiselpumpe sind deren Innenseiten, d. h. eine Innenseite 1.1 des Gehäuseelements 1, abrasiven Wirkungen von geförderten Fluiden oder Fluiden mit Feststoffanteilen, insbesondere abrasiven Flüssigkeiten, ausgesetzt. Um einen Schutz sowohl vor solchen abrasiven Wirkungen als auch chemischen Einflüssen des Gehäuseelements 1 und somit des Bauteils zu realisieren, wird das Gehäuseelement 1 an seiner Innenseite 1.1 mit einer in 2 näher dargestellten Beschichtung B versehen.
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Zur Erzeugung der Beschichtung B wird das aus Mineralguss gebildete, verformbare und teilweise ausgehärtete plattenförmige Element 2 auf zu beschichtende Abschnitte des Gehäuseelements 1 aufgebracht. In nicht näher dargestellten weiteren Verfahrensschritten werden weitere derartige plattenförmige Elemente 2 auf die Innenseite 1.1 des Gehäuseelements 1 aufgebracht.
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Bei dem Mineralguss handelt es sich insbesondere um ein Gemisch aus einem Bindemittel und einem Füllstoff, wobei der Füllstoff ein feinkörniges verschleiß- und korrosionsbeständiges Material ist. Derartige Materialien sind Siliziumcarbit, Quarzsand, Glas, Keramik oder einer Mischung aus diesen Materialien.
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Eine mögliche Ausführungsform sieht vor, heiß-aushärtenden Mineralguss zu verwenden. Als Bindemittel wird hierzu ein unter Wärmezufuhr, insbesondere bei Temperaturen von mehr als 100°C aushärtendes Kunstharz-Härtersystem verwendet, welches bei Raumtemperatur fest ist.
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Zur Herstellung dieses Mineralgusses werden das Bindemittel, das heißt Harz und Härter, sowie die Füllstoffe erhitzt und miteinander gemischt. Dies erfolgt vorzugsweise unter technischem Vakuum.
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Zur Herstellung der plattenförmigen Elemente 2 wird der so erzeugte, insbesondere heiß-aushärtende Mineralguss in eine vorzugsweise vorgeheizte Form gegossen und anschließend unter Wärmezufuhr teilweise ausgehärtet. Diese Aushärtung erfolgt beispielsweise in einem Ofen. Bei Erreichen eines vorgegebenen Aushärtungsgrades und einer damit verbundenen vorgegebenen Viskosität wird die Aushärtung beendet. Im Fall der Verwendung von warm- oder heiß-aushärtendem Mineralguss erfolgt dies insbesondere durch Absenken der Temperatur der Form, vorzugsweise mittels aktiver Kühlung.
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Durch Abkühlung der entstehenden plattenförmigen Elemente 2 werden diese fest und sind entformbar. Anschließend ist in einfacher Weise eine Formgebung der plattenförmigen Elemente 2, beispielsweise durch Sägen, möglich.
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Um eine chemische Korrosion des Gehäuseelements 1 bei eventuellen Undichtigkeiten der erzeugten Beschichtung B sicher zu vermeiden, wird die Innenseite 1.1 vor dem Aufbringen vorzugsweise mit einem geeigneten nichtkorrosiven Material versiegelt.
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Anschließend wird vor dem Aufbringen der plattenförmigen Elemente 2 vorzugsweise weiterhin auf der zugewandten Seite 2.1 des jeweiligen plattenförmigen Elements 2 und/oder auf die Innenseite 1.1 des Gehäuseelements 1 ein aus kalt-aushärtendem Mineralguss oder kalt-aushärtendem Epoxidharz gebildeter Klebstoff aufgebracht, um eine Fixierung der plattenförmigen Elemente 2 zu ermöglichen.
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Im direkten Anschluss an die Entformung und gegebenenfalls die Formgebung der plattenförmigen Elemente 2 werden die noch formbaren plattenförmigen Elemente 2 auf die Innenseite 1.1 des Gehäuseelements 1 aufgebracht, wobei eine Form der Elemente 2 mechanisch an eine Kontur des jeweiligen Abschnitts des Gehäuseelements 1 angepasst wird. Alternativ werden die plattenförmigen Elemente 2 vor dem Aufbringen und/oder währenddessen erwärmt, um eine optimale Formbarkeit zu ermöglichen.
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Die Temperatur der plattenförmigen Elemente 2 wird dabei derart gewählt, dass deren Viskosität hoch genug ist, dass die plattenförmigen Elemente 2 formbar sind und sich an die Kontur des Gehäuseelements 1 anpassen. Gleichzeitig muss die Viskosität jedoch niedrig genug sein, dass eine weitergehende Verformung als die Anpassung an die Kontur vermieden wird. Daraus resultiert in vorteilhafter Weise, dass eine Beschichtung B mit einer regelmäßigen Oberfläche und einer nahezu gleichbleibenden Schichtdicke gebildet werden kann.
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Bei der Verwendung von warm- oder heiß-aushärtendem Mineralguss zur Erzeugung des plattenförmigen Elements 2 kühlt sich dieser nach dem mechanischen Andrücken des plattenförmigen Elements 2 an die kühlere Innenseite 1.1 des Gehäuseelements 1 ab und verfestigt sich. Die Fixierung am Gehäuseelement 1 wird durch den Klebstoff realisiert. Aufgrund der Verfestigung des warm- oder heiß-aushärtenden Mineralgusses finden nach dem Aufbringen des plattenförmigen Elements 2 in besonders vorteilhafter Weise keine weitergehenden Formveränderungen dieser statt. Insbesondere wird dadurch ein Verlaufen und Heruntertropfen des Mineralgusses vermieden.
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Das Gehäuseelement 1 mit einer teilweise aufgebrachten Beschichtung B zeigt 2.
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In Abhängigkeit der Erfordernisse der zu beschichtenden Oberfläche, zum Beispiel bei kleinen Radien, werden in nicht dargestellter Weise mehrere plattenförmige Elemente 2 mit geringerer Dicke mehrlagig aufgebracht, um eine optimierte Konturanpassung zu realisieren.
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Nach der Anordnung aller plattenförmigen Elemente 2 an dem Gehäuseelement 1 wird das gesamte Gehäuseelement 1 gemeinsam mit allen angeordneten und durch den Klebstoff fixierten plattenförmigen Elementen 2 vollständig ausgehärtet. Hierzu wird das mit den plattenförmigen Elementen 2 versehene Gehäuseelement 1 vorzugsweise in einem Ofen bei an den jeweils verwendeten Mineralguss angepasster Temperatur, welche bei heiß-aushärtendem Mineralguss beispielsweise 160°C beträgt, wärmebehandelt und der Mineralguss härtet aus. Da der Mineralguss bereits vor dem Aufbringen auf das Gehäuseelement 1 teilweise ausgehärtet ist, werden ein Verlaufen und eine Tropfenbildung des Mineralgusses bei der vollständigen Aushärtung vermieden.
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In Abhängigkeit des Materials des Gehäuseelements 1 und der plattenförmigen Elemente 2 kann es zu unterschiedlichen Ausdehnungen der Materialien bei der vollständigen Aushärtung kommen.
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Bei annähernd gleicher Ausdehnung der Materialien oder bei Anwendungen, bei welchen die mechanischen Spannungen nicht relevant sind, werden die plattenförmigen Elemente 2 spaltfrei nebeneinander angeordnet. An Stoßkanten zwischen den einzelnen Elementen 2 verschmelzen diese während der vollständigen Aushärtung vorzugsweise und sind somit stoffschlüssig und fluiddicht verbunden.
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Um bei einer unterschiedlichen Ausdehnung eine Beschädigung des Gehäuseelements 1 und der Beschichtung zu vermeiden, werden die plattenförmigen Elemente 2 unter Ausbildung zumindest eines Spalts nebeneinander angeordnet, wobei eine Größe des zumindest einen Spalts derart gewählt wird, dass die Elemente 2 an den Stoßkanten vorzugsweise verschmelzen.
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Alternativ werden die plattenförmigen Elemente 2 unter Ausbildung zumindest eines Spalts nebeneinander angeordnet, wobei eine Größe des zumindest einen Spalts derart gewählt wird, dass nach und während der Aushärtung der Spalt existent bleibt. Der verbleibende Spalt wird nach dem vollständigen Aushärten mit kalt- oder warm-aushärtendem Mineralguss durch Spachteln verfüllt.
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Nach der Aushärtung des Mineralgusses und gegebenenfalls Nachbearbeitungsschritten bildet der Mineralguss ein an die Innenkontur des Gehäuseelements 1 angepasstes Auskleidungselement.
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3 zeigt das Gehäuseelement 1 mit einem aufgebrachten plattenförmigen Element 2 während des vollständigen Aushärtens. Es ist beispielhaft lediglich ein plattenförmiges Element 2 dargestellt. Sind mehrere plattenförmige Elemente 2 vorgesehen, erfolgt die vollständige Aushärtung für alle gemeinsam.
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Für verschiedene Anwendungsfälle ist eine definierte Beschichtung B mit einer definierten Schichtdicke und Geometrie erforderlich. Zu diesem Zweck wird die Beschichtung B in Form von plattenförmigen Elementen 2 mit einer größeren als die gewünschte Dicke erzeugt. Beim vollständigen Aushärten wird eine Gegenform 3 an den betreffenden Abschnitten eingebracht und mit dem Gehäuseelement 1 verspannt. Da die aus dem heiß-aushärtenden Mineralguss gebildeten plattenförmigen Elemente 2 beim vollständigen Aushärten zunächst verformbar werden, ist es möglich, die Gegenform 3 mit einer definierten Kraft F gegen die plattenförmigen Elemente 2 zu pressen und so die gewünschte Geometrie, beispielsweise durch einen an der Innenseite 1.1 des Gehäuseelements 1 angeordneten Anschlag, zu erzeugen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuseelement
- 1.1
- Innenseite
- 2
- plattenförmiges Element
- 2.1
- Seite
- 3
- Gegenform
- B
- Beschichtung
- F
- Kraft
