DE102015104492A1 - Coating device for coating a workpiece surface of a workpiece - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung (15) zum Beschichten wenigstens einer Werkstückfläche, insbesondere einer zylindrischen Bohrung. Die Beschichtungsvorrichtung (15) weist wenigstens eine Speichereinheit (16) zur Bevorratung wenigstens eines Drahtes (20) auf. Wenigstens eine der vorhandenen Speichereinrichtungen (16) ist um eine Arbeitsachse (A) drehbar gelagert. Mit der um die Arbeitsachse (A) drehbar gelagerten Speichereinheit (16) ist eine Beschichtungseinheit (17) verbunden oder über eine Kopplungseinrichtung (37) verbindbar. Die Beschichtungseinheit (17) weist ein Beschichtungswerkzeug (23) auf, dem der wenigstens eine Draht (20) über wenigstens einen Drahtkanal (21) und mit Hilfe wenigstens einer Drahtvorschubeinrichtung (27, 28) zugeführt wird. Ferner weist die Beschichtungsvorrichtung (15) eine Prozessgaszufuhranordnung (29) auf. Zu dieser gehört eine Drehzuführung (46), die fluidisch mit einem Gaskanal (30) der Beschichtungsvorrichtung (15) verbunden ist. Der Gaskanal (30) führt von der Drehzuführung (46) zum Beschichtungswerkzeug (23). Die Drehzuführung (46) sitzt im Bereich der Speichereinheit (16) und ist vorzugsweise, in einer Drahtvorschubrichtung (D) betrachtet, axial vor einer Eingangsmündung (22) des wenigstens einen Drahtkanals (21) angeordnet.The invention relates to a coating device (15) for coating at least one workpiece surface, in particular a cylindrical bore. The coating device (15) has at least one storage unit (16) for storing at least one wire (20). At least one of the existing storage devices (16) is rotatably mounted about a working axis (A). A coating unit (17) is connected to the storage unit (16) rotatably mounted about the working axis (A) or can be connected via a coupling device (37). The coating unit (17) has a coating tool (23) to which the at least one wire (20) is fed via at least one wire channel (21) and by means of at least one wire feed device (27, 28). Furthermore, the coating device (15) has a process gas supply arrangement (29). To this belongs a rotary feeder (46) which is fluidically connected to a gas channel (30) of the coating device (15). The gas channel (30) leads from the rotary feeder (46) to the coating tool (23). The rotary feeder (46) sits in the region of the storage unit (16) and is preferably, viewed in a wire feed direction (D), arranged axially in front of an inlet mouth (22) of the at least one wire channel (21).
Description
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung zur Beschichtung einer Werkstückfläche eines Werkstücks. Beispielsweise kann mit einer solchen Beschichtungsvorrichtung die Innenseite einer Aussparung oder Bohrung, wie etwa eine Kolbenlauffläche einer Zylinderbohrung, beschichtet werden. The invention relates to a coating device for coating a workpiece surface of a workpiece. For example, with such a coating apparatus, the inside of a recess or bore, such as a piston running surface of a cylinder bore, can be coated.
Eine Beschichtungsvorrichtung ist z.B. in
Problematisch bei drehenden Werkzeugen ist die Zufuhr von Medien oder elektrischer Energie. Dabei muss eine Verbindung zwischen drehenden Teilen und nicht drehenden Teilen hergestellt werden. Diese Verbindungen sind beim Betrieb der Beschichtungsvorrichtung einem Verschleiß unterworfen. Es hat sich gezeigt, dass bekannte Beschichtungsvorrichtungen in Bezug auf den Verschleiß nicht immer die gewünschten Anforderungen erfüllen. The problem with rotating tools is the supply of media or electrical energy. It must be made a connection between rotating parts and non-rotating parts. These compounds are subject to wear during operation of the coating device. It has been found that known coating devices do not always meet the desired requirements in terms of wear.
Es kann daher als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, eine verbesserte Beschichtungsvorrichtung zu schaffen, bei der ein geringerer Verschleiß einer Prozessgaszufuhranordnung erreicht ist. It can therefore be regarded as an object of the present invention to provide an improved coating apparatus in which less wear of a process gas supply arrangement is achieved.
Diese Aufgabe wird durch eine Beschichtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder mit den Merkmalen des Patentanspruches 9 gelöst. This object is achieved by a coating device with the features of
Die erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung hat eine drehbar antreibbare Beschichtungseinheit mit einem Beschichtungswerkzeug. Über einen Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor, der über ein Antriebsmittel mit der Beschichtungseinheit gekoppelt sein kann, wird die Beschichtungseinheit drehend um eine Arbeitsachse angetrieben. Das Beschichtungswerkzeug hat eine schräg oder radial zur Arbeitsachse ausgerichtete Ausstoßöffnung, aus der Beschichtungsmaterial ausgestoßen wird. Durch eine Drehbewegung um die Arbeitsachse und eine Vorschubbewegung entlang der Arbeitsachse kann Beschichtungsmaterial in Kreis- oder wendelförmige Bahnen auf eine Werkstückfläche, insbesondere eine Innenfläche einer zylindrischen Bohrung ausgestoßen werden. Solche Beschichtungsvorrichtungen werden beispielsweise bei der Beschichtung von Laufflächen in Zylindern eines Verbrennungsmotors eingesetzt. The coating device according to the invention has a rotatably drivable coating unit with a coating tool. Via a drive, for example an electric motor, which can be coupled to the coating unit via a drive means, the coating unit is rotationally driven about a working axis. The coating tool has an obliquely or radially aligned to the working axis ejection port, is ejected from the coating material. By a rotational movement about the working axis and a feed movement along the working axis coating material can be ejected in circular or helical paths on a workpiece surface, in particular an inner surface of a cylindrical bore. Such coating devices are used, for example, in the coating of running surfaces in cylinders of an internal combustion engine.
Die Beschichtungsvorrichtung weist wenigstens eine Speichereinheit auf. Die Speichereinheit hat einen Aufnahmeraum, in dem wenigstens ein Metall enthaltender Draht bevorratet wird. Der wenigstens eine Draht wird über eine oder mehrere Drahtvorschubeinrichtungen aus der Speichereinheit zum Beschichtungswerkzeug hin gefördert. The coating device has at least one storage unit. The storage unit has a receiving space in which at least one metal-containing wire is stored. The at least one wire is conveyed out of the storage unit to the coating tool via one or more wire feed devices.
Bei einer ersten erfindungsgemäßen Lösung hat die Beschichtungsvorrichtung eine Kopplungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, an einer Kopplungsstelle eine lösbare Kopplung zwischen der Speichereinheit und der Beschichtungseinheit bereitzustellen. Über die Kopplungseinrichtung kann ein vorzugsweise automatisiertes Trennen bzw. Koppeln der Speichereinheit von bzw. mit der Beschichtungseinheit erfolgen. Diese Ausgestaltung ermöglicht einen manuellen oder automatisierten Wechsel der Speichereinheit, beispielsweise wenn der Drahtvorrat für das Beschichtungswerkzeug aufgebraucht ist. Die Kopplungseinrichtung kann aber auch vorgesehen sein, wenn kein automatischer Wechsel der Speichereinheit vorgesehen ist. In a first solution according to the invention, the coating device has a coupling device which is set up to provide a detachable coupling between the storage unit and the coating unit at a coupling point. By means of the coupling device, a preferably automated separation or coupling of the storage unit from or with the coating unit can take place. This configuration allows a manual or automated change of the storage unit, for example, when the wire supply for the coating tool is used up. However, the coupling device can also be provided if no automatic change of the memory unit is provided.
Die Beschichtungsvorrichtung weist außerdem eine Prozessgaszufuhranordnung mit einer Drehzuführung auf. Die Drehzuführung ist entlang der Arbeitsachse bzw. koaxial zur Arbeitsachse angeordnet. Sie ermöglicht das Zuführen eines Prozessgases von einem stationären Gasanschluss bzw. einer stationären Gasleitung zu der drehenden Beschichtungseinheit bzw. dem drehenden Beschichtungswerkzeug. Die Drehzuführung ist auf der Seite der Kopplungsstelle angeordnet, auf der sich die Speichereinheit befindet, während auf der anderen Seite der Kopplungsstelle die Beschichtungseinheit angeordnet ist. In einer Drahtzufuhrrichtung axial entlang der Arbeitsachse betrachtet bzw. in einer Prozessgaszufuhrrichtung axial entlang der Arbeitsachse betrachtet befindet sich die Drehzuführung axial vor der Beschichtungseinheit. The coating apparatus also has a process gas supply arrangement with a rotary feed. The rotary feeder is arranged along the working axis or coaxially to the working axis. It allows the supply of a process gas from a stationary gas connection or a stationary gas line to the rotating coating unit or the rotating coating tool. The rotary feeder is arranged on the side of the coupling point on which the storage unit is located, while the coating unit is arranged on the other side of the coupling point. Viewed in a wire feed direction axially along the working axis or viewed in a process gas supply direction axially along the working axis, the rotary feeder is located axially in front of the coating unit.
Beim Anordnen der Drehzuführung an dieser Stelle, können geringe Durchmesser der relativ zueinander drehenden Teile der Drehzuführung realisiert werden. Dies hat den Vorteil, dass bei einer vorgegebenen Drehzahl eine ausreichend geringe Relativgeschwindigkeit zwischen den zueinander drehenden Teilen der Drehzuführung erreicht ist. Dadurch wird der Verschleiß reduziert. Erforderliche Dichtungen der Drehzuführung haben somit eine längere Lebensdauer. When arranging the rotary feeder at this point, small diameter of the relatively rotating parts of the rotary feeder can be realized. This has the advantage that at a predetermined speed, a sufficiently low relative speed between the rotating parts of the rotary feed is achieved. This reduces wear. Required seals the rotary feeder thus have a longer life.
Außerdem ermöglicht die erfindungsgemäße Positionierung der Drehzuführung eine verbesserte Zugänglichkeit, was einen Austausch der Drehzuführung bzw. von Bestandteilen der Drehzuführung erleichtert und Stillstandszeiten der Beschichtungsvorrichtung je nach nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen entweder reduziert oder vollständig eliminiert werden. In addition, the inventive positioning of the rotary feeder allows improved accessibility, which facilitates replacement of the rotary feeder or components of the rotary feeder and downtime of the coating device depending on the embodiments described below, either reduced or eliminated completely.
Die Drehzuführung ist vorzugsweise an der Speichereinheit angeordnet. Sie kann bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel an dem dem Beschichtungswerkzeug entgegengesetzten axialen Ende der Speichereinheit angeordnet sein. The rotary feeder is preferably arranged on the storage unit. In a preferred embodiment, it can be arranged on the axial end of the storage unit opposite the coating tool.
Bei einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung ist eine Beschichtungsvorrichtung ohne Kopplungseinrichtung vorgesehen. Die Speichereinheit und die Beschichtungseinheit sind miteinander verbunden. Ein automatischer Wechsel der Speichereinheit ist hierbei nicht vorgesehen. In a second solution according to the invention, a coating device without a coupling device is provided. The storage unit and the coating unit are connected to each other. An automatic change of the storage unit is not provided here.
Von der Speichereinheit führt wenigstens ein Drahtkanal zu der Beschichtungseinheit bzw. zu dem Beschichtungswerkzeug. Der Drahtkanal hat in dem Bereich, in dem der wenigstens eine Draht bevorratet wird, eine Eingangsmündung. At least one wire channel leads from the storage unit to the coating unit or to the coating tool. The wire channel has an entrance mouth in the area where the at least one wire is stored.
Die Drehzuführung ist axial entlang der Arbeitsachse in einer Drahtvorschubrichtung betrachtet bzw. in einer Prozessgaszufuhrrichtung betrachtet axial vor der Eingangsmündung des Drahtkanals angeordnet. The rotary feeder is viewed axially along the working axis in a wire feed direction or viewed axially in a process gas supply direction in front of the entrance mouth of the wire channel.
Die Position der Drehzuführung axial vor der Eingangsmündung des Drahtkanals kann auch bei der Beschichtungsvorrichtung mit Kopplungseinrichtung gemäß der ersten erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen sein. The position of the rotary feeder axially in front of the entrance mouth of the wire channel can also be provided in the coating device with coupling device according to the first solution according to the invention.
Die Drehzuführung ist an einer Stelle der Beschichtungsvorrichtung angeordnet, an der im Bereich der Drehachse noch kein Drahtkanal oder andere Kabelkanäle für elektrische Leitungen verlaufen. Dadurch ist es möglich, den Durchmesser der Drehzuführung zu minimieren. Wie im Zusammenhang mit der ersten erfindungsgemäßen Lösung erläutert, können Relativgeschwindigkeiten zwischen zwei zueinander verdrehbaren Teilen der Drehzuführung bei einer vorgegebenen Drehzahl reduziert und der Verschleiß gesenkt werden. The rotary feeder is arranged at a location of the coating device on which no wire channel or other cable ducts for electrical lines run in the region of the axis of rotation. This makes it possible to minimize the diameter of the rotary feeder. As explained in connection with the first solution according to the invention, relative speeds between two mutually rotatable parts of the rotary feeder can be reduced at a predetermined speed and the wear can be reduced.
Bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen und Lösungen ist es vorteilhaft, wenn axial durch die Drehzuführung ausschließlich das Prozessgas geleitet wird ohne dass Drähte, elektrische Leitungen oder andere Medien durch die Drehzuführung geführt sind. Dies ermöglicht nicht nur die Minimierung des Durchmessers der zueinander drehbaren Teile der Drehzuführung, sondern vereinfacht auch den Aus- und Einbau der Drehzuführung. Insbesondere müssen bei dieser Ausgestaltung keine elektrischen Leitungen oder durchgeführte Drähte demontiert werden, um den Zugang zur Drehzuführung und den Austausch von abdichtenden Bestandteilen zu ermöglichen. In all the exemplary embodiments and solutions according to the invention, it is advantageous if the process gas is passed exclusively axially through the rotary feeder without wires, electrical lines or other media being guided through the rotary feeder. This not only allows the minimization of the diameter of the rotating parts of the rotary feeder, but also simplifies the removal and installation of the rotary feeder. In particular, in this embodiment, no electrical lines or wires carried through must be dismantled to allow access to the rotary feeder and the replacement of sealing components.
Wenn eine Kopplungseinrichtung vorhanden ist, ist es vorteilhaft, dass die Kopplungseinrichtung eine an der Speichereinheit angeordnete Kopplungseinheit und eine an der Beschichtungseinheit angeordnete Gegenkopplungseinheit aufweist. Die Kopplungseinheit und die Gegenkopplungseinheit können vorzugsweise werkzeuglos und/oder automatisiert eine lösbare Verbindung miteinander herstellen, insbesondere durch eine Axialbewegung entlang der Arbeitsachse. Zur Durchführung dieser Relativbewegung kann beispielsweise ein separater Koppelantrieb verwendet werden, sowie eine Antriebseinrichtung einer Wechselvorrichtung, die einen automatisierten Wechsel der Speichereinheit ausführen kann. Durch eine solche axiale Relativbewegung kann auch das Trennen der Kopplungseinheit von der Gegenkopplungseinheit erreicht werden. Dabei sind gegebenenfalls durch einen Aktuator Sicherungsmittel der Kopplungseinrichtung zu lösen, bevor durch eine relative Axialbewegung das Entfernen der Kopplungseinheit von der Gegenkopplungseinheit ermöglicht ist. If a coupling device is present, it is advantageous that the coupling device has a coupling unit arranged on the memory unit and a negative feedback unit arranged on the coating unit. The coupling unit and the negative feedback unit can preferably produce a releasable connection with each other without tools and / or automatically, in particular by an axial movement along the working axis. To carry out this relative movement, for example, a separate coupling drive can be used, as well as a drive device of a changing device, which can perform an automated change of the storage unit. By such an axial relative movement and the separation of the coupling unit can be achieved by the negative feedback unit. If necessary, securing means of the coupling device can be released by means of an actuator before the removal of the coupling unit from the negative-feedback unit is made possible by a relative axial movement.
Falls die Beschichtungsvorrichtung über mehrere Speichereinheiten verfügt, ist es vorteilhaft, wenn für jede Speichereinheit eine separate Drehzuführung vorhanden ist. Dadurch kann beispielsweise eine Speichereinheit, die als Arbeitsspeichereinheit bezeichnet werden kann, beim Betrieb der Beschichtungsvorrichtung die Beschichtungseinheit mit dem wenigstens einen Draht versorgen, während wenigstens eine weitere Speichereinheit, die als Auswechselspeichereinheit bezeichnet werden kann, an einem Rüstplatz zugänglich ist. Während des Betriebs, also während des Beschichtungsprozesses, kann die wenigstens eine Auswechselspeichereinheit mit einem neuen Drahtvorrat bestückt werden. Erforderlichenfalls kann die Drehzuführung bzw. wenigstens ein Bestandteil der Drehzuführung der Auswechselspeichereinheit ausgetauscht werden, wenn ein Verschleiß aufgetreten ist und insbesondere die Dichtheit der Prozessgaszufuhranordnung nicht mehr gewährleistet ist. If the coating device has a plurality of storage units, it is advantageous if a separate rotary feeder is present for each storage unit. As a result, for example, a storage unit, which may be referred to as a main memory unit, supply the coating unit with the at least one wire during operation of the coating apparatus, while at least one further storage unit, which may be referred to as a replacement storage unit, is accessible at a set-up station. During operation, ie during the coating process, the at least one replacement storage unit can be equipped with a new wire supply. If necessary, the rotary feeder or at least one component of the rotary feeder of the replacement storage unit can be replaced if wear has occurred and in particular the tightness of the process gas supply arrangement is no longer guaranteed.
Es ist vorteilhaft, wenn die Kapazität der wenigstens einen Speichereinheit zur Aufnahme von Draht so groß ist, dass bei maximal möglicher Drahtvorschubgeschwindigkeit von der Speichereinheit zum Beschichtungswerkzeug eine Mindestarbeitsdauer erreicht ist, während der die Beschichtungsvorrichtung ununterbrochen eine Werkstückfläche beschichten kann. Die Mindestarbeitsdauer ist dabei so groß, dass das Auswechseln der für die Dichtheit der Drehzuführung verantwortlichen Bestandteile und/oder ein Auswechseln der kompletten Drehzuführung innerhalb der Mindestarbeitsdauer möglich ist. Dadurch ist sichergestellt, dass bei einer Beschichtungsvorrichtung mit mehreren Speichereinheiten ein stillstandsloses Arbeiten der Beschichtungsvorrichtung erreicht werden kann, selbst wenn zur Wiederherstellung der Dichtheit der Prozessgaszufuhreinrichtung das Auswechseln der Drehzuführung oder von Bestandteilen der Drehzuführung erforderlich ist. It is advantageous if the capacity of the at least one storage unit for receiving wire is so great that a maximum working time is reached at the maximum possible wire feed speed from the storage unit to the coating tool, during which the coating apparatus can continuously coat a workpiece surface. The minimum working time is so great that the replacement of the for the Tightness of the rotary feeder responsible components and / or a replacement of the complete rotary feeder within the minimum working time is possible. This ensures that in a coating device having a plurality of storage units, a non-operating work of the coating device can be achieved, even if the replacement of the rotary feeder or components of the rotary feeder is required to restore the tightness of the process gas supply.
Bei einer Beschichtungsvorrichtung, die mehrere Speichereinheiten aufweist, ist bei einem Ausführungsbeispiel eine Wechseleinrichtung vorhanden, die dazu eingerichtet ist, die aktuell zur Bevorratung der Beschichtungseinheit dienende Arbeitsspeichereinheit und die aktuell nicht verwendete Auswechselspeichereinheit gegeneinander auszuwechseln, wenn der Drahtvorrat in der Arbeitsspeichereinheit zu Ende geht oder aufgebraucht ist. Dies kann beispielsweise sensorisch erfasst und ein automatisierter Wechsel ausgelöst werden. Die Wechseleinrichtung kann insbesondere dazu eingerichtet sein, die Arbeitsspeichereinheit von der Bearbeitungseinheit zu lösen bzw. die Auswechselspeichereinheit mit der Bearbeitungseinheit zu koppeln. Wie erläutert kann es zum Lösen der Arbeitsspeichereinheit von der Bearbeitungseinheit notwendig sein, über einen Aktuator der Wechseleinrichtung ein Sicherungsmittel der Kopplungseinrichtung zu lösen, bevor sich die Kopplungseinheit von der Gegenkopplungseinheit trennen lässt.In a coating apparatus having a plurality of storage units, in one embodiment there is a changer adapted to exchange the work storage unit currently serving to store the coating unit and the currently unused replacement storage unit when the supply of wire in the work storage unit is finished or used up is. This can be sensed, for example, and an automated change triggered. The changing device may in particular be set up to release the main memory unit from the machining unit or to couple the replacement memory unit to the machining unit. As explained, to release the main memory unit from the processing unit, it may be necessary to release a securing means of the coupling device via an actuator of the changing device before the coupling unit can be separated from the negative feedback unit.
Wenn mehrere gegeneinander auswechselbare Speichereinheiten vorhanden sind, ist es vorteilhaft, wenn die Prozessgaszufuhranordnung eine Gasanschlusseinrichtung mit einem stationären Gasanschluss und mit wenigstens einer Gaskopplungseinheit aufweist. Dabei ist insbesondere für jede Speichereinheit eine separate Gaskopplungseinheit vorhanden. Die Gaskopplungseinheit kann beispielsweise an der Wechseleinrichtung oder der Speichereinheit angeordnet sein. Die Kopplung zwischen der Gaskopplungseinheit und dem Gasanschluss erfolgt gleichzeitig beim Herstellen der Kopplung der Speichereinheit mit der Bearbeitungseinheit, also vorzugsweise durch eine axiale Bewegung entlang der Arbeitsachse. Somit kann gleichzeitig beim Verbinden einer als Arbeitsspeichereinheit dienenden Speichereinheit mit der Bearbeitungseinheit auch eine fluidische Verbindung zwischen der betreffenden Gaskopplungseinheit und dem stationären Gasanschluss hergestellt werden. If a plurality of mutually exchangeable storage units are present, it is advantageous if the process gas supply arrangement has a gas connection device with a stationary gas connection and with at least one gas coupling unit. In this case, a separate gas coupling unit is available in particular for each storage unit. The gas coupling unit may be arranged, for example, on the changing device or the storage unit. The coupling between the gas coupling unit and the gas connection takes place simultaneously when establishing the coupling of the storage unit with the processing unit, ie preferably by an axial movement along the working axis. Thus, at the same time when connecting a memory unit serving as a working memory unit with the processing unit, a fluidic connection between the gas coupling unit in question and the stationary gas connection can be produced.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist jede Speichereinheit eine erste Drahtvorschubeinrichtung auf. Im Falle des Wechsels der Speichereinheit wird der Draht manuell in einen Drahtkanal soweit eingeführt, bis er von der ersten Drahtvorschubeinrichtung erfasst wird. Vorzugsweise weist die Beschichtungseinheit in der Nähe des Beschichtungswerkzeugs bzw. in der Nähe einer Heizeinrichtung des Beschichtungswerkzeugs eine weitere, zweite Drahtvorschubeinrichtung auf. Beim Auswechseln der Speichereinheit bzw. beim Einsetzen eines neuen Drahtvorrats in die Speichereinheit ist durch die erste Drahtvorschubeinrichtung ein manuelles Einführen des Drahtendes bis zur Drahtvorschubeinrichtung des Beschichtungswerkzeuges nicht notwendig. In an advantageous embodiment, each memory unit has a first wire feed device. In the case of changing the storage unit, the wire is manually inserted into a wire channel until it is detected by the first wire feeder. The coating unit preferably has a further, second wire feed device in the vicinity of the coating tool or in the vicinity of a heating device of the coating tool. When replacing the storage unit or when inserting a new wire supply in the storage unit, a manual insertion of the wire end to the wire feed device of the coating tool is not necessary by the first wire feed device.
Es ist vorteilhaft, wenn die Drehzuführung der Prozessgaszufuhranordnung in einer Drahtvorschubrichtung entlang der Arbeitsachse betrachtet axial vor der ersten Drahtvorschubeinrichtung der Speichereinheit angeordnet ist. It is advantageous if the rotary feed of the process gas supply arrangement in a wire feed direction along the working axis is arranged axially in front of the first wire feed device of the storage unit.
Die Prozessgaszufuhranordnung weist einen Gaskanal auf, der von der Drehzuführung zum Beschichtungswerkzeug führt. Es ist vorteilhaft, wenn ein Überwachungsanschluss vorhanden ist, der fluidisch mit dem Gaskanal verbunden ist. Der Überwachungsanschluss kann fluidisch mit einer Überwachungseinrichtung verbunden oder verbindbar sein. Vorteilhafterweise ist die Überwachungseinrichtung bzw. der Überwachungsanschluss in einem Gaskanalabschnitt angeordnet, der im Bereich der Speichereinheit bzw. durch die Speichereinheit und/oder im Bereich der Wechseleinrichtung bzw. durch die Wechseleinrichtung verläuft. Es können auch mehrere Überwachungsanschlüsse bzw. Überwachungseinrichtungen vorhanden sein. Die Überwachungseinrichtung kann als Drucksensor zur Messung eines Fluiddrucks oder als Volumen- oder Massenstromsensor zur Messung eines Volumen- oder Massenstroms ausgeführt sein. Dadurch lässt sich die Dichtheit der Drehzuführung prüfen. The process gas supply arrangement has a gas channel which leads from the rotary feed to the coating tool. It is advantageous if there is a monitoring connection which is fluidically connected to the gas channel. The monitoring port may be fluidly connected to a monitoring device or connectable. Advantageously, the monitoring device or the monitoring connection is arranged in a gas channel section, which runs in the region of the storage unit or by the storage unit and / or in the region of the exchange device or by the exchange device. There may also be several monitoring connections or monitoring devices. The monitoring device can be designed as a pressure sensor for measuring a fluid pressure or as a volume or mass flow sensor for measuring a volume or mass flow. This makes it possible to check the tightness of the rotary feeder.
Die Prozessgaszufuhranordnung kann einen oder mehrere Gaskanäle aufweisen. Beispielsweise können zwei oder mehr Gaskanäle vorhanden sein, um der Beschichtungseinheit bzw. dem Beschichtungswerkzeug Prozessgas mit unterschiedlichen Drücken zuzuführen. The process gas supply arrangement may comprise one or more gas channels. For example, two or more gas channels may be present to supply process gas at different pressures to the coating unit or coating tool.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Drehzuführung einen sich entlang der Arbeitsachse erstreckenden Zapfen mit einem Gaskanalabschnitt für jeden vorhandenen Gaskanal auf. Vorzugsweise verläuft der Gaskanalabschnitt radial versetzt zur Arbeitsachse, wenn zwei oder mehr Gaskanäle und mithin wenigstens zwei Gaskanalabschnitte vorhanden sind. In a preferred embodiment, the rotary feeder has a spigot extending along the working axis with a gas passage section for each available gas passage. Preferably, the gas channel section extends radially offset from the working axis when two or more gas channels and therefore at least two gas channel sections are present.
Die Drehzuführung kann außerdem eine den Zapfen koaxial umschließende Hülse aufweisen, die relativ zu dem Zapfen drehbar gelagert ist und einen fluidisch mit dem zugeordneten Gaskanalabschnitt verbundenen Hülsenanschluss aufweist. The rotary feeder may further comprise a sleeve surrounding the pin coaxially, which is rotatably mounted relative to the pin and having a sleeve connected fluidly to the associated gas channel portion.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann durch die Hülse oder durch eine zwischen der Hülse und dem Zapfen angeordneten Zwischenbuchse einerseits und den Zapfen andererseits wenigstens ein Ringkanal gebildet sein. Der wenigstens eine Ringkanal kann vorzugsweise als Nut in der Hülse oder der Zwischenbuchse ausgeführt sein. Der wenigstens eine Ringkanal ist mit dem zugeordneten Gaskanalabschnitt fluidisch verbunden. In one embodiment, at least one annular channel may be formed by the sleeve or by an intermediate sleeve arranged between the sleeve and the pin, on the one hand, and the pin, on the other hand. The at least one annular channel may preferably be designed as a groove in the sleeve or the intermediate sleeve. The at least one annular channel is fluidly connected to the associated gas channel section.
Es ist ferner möglich, dass in der Hülse oder in der Zwischenbuchse wenigstens eine Ringdichtung vorhanden ist, um die fluidische Verbindung zwischen dem wenigstens einen Ringkanal und dem Gaskanalabschnitt im Zapfen gegenüber der Umgebung abzudichten. Zusätzlich oder alternativ kann die wenigstens eine Ringdichtung auch in dem Zapfen angeordnet sein. It is also possible for at least one annular seal to be present in the sleeve or in the intermediate bush in order to seal off the fluidic connection between the at least one annular channel and the gas channel section in the journal relative to the surroundings. Additionally or alternatively, the at least one annular seal can also be arranged in the journal.
Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die Hülse oder die Zwischenbuchse bzw. ein anderer Bestandteil der Drehzuführung, in dem eine oder mehrere Fluiddichtungen angeordnet sind, über eine Spannkörperverbindungseinrichtung werkzeuglos lösbar mit dem Zapfen verbunden ist. Dadurch kann das schnelle Auswechseln des die Fluiddichtungen aufweisenden Teils, insbesondere der Hülse oder der Zwischenbuchse, erreicht werden. It is also advantageous if the sleeve or the intermediate bushing or another component of the rotary feed, in which one or more fluid seals are arranged, is detachably connected to the journal without tools via a tensioning body connection device. As a result, the rapid replacement of the part having the fluid seals, in particular the sleeve or the intermediate sleeve can be achieved.
Vorteilhafte Ausführungen der Beschichtungsvorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnungen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Beschichtungsvorrichtung anhand der Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:Advantageous embodiments of the coating device will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. Hereinafter, preferred embodiments of the coating apparatus will be explained in detail with reference to the drawings. Show it:
In den
Jede Speichereinheit
Ein Drahtkanal
An dem in Drahtvorschubrichtung D befindlichen Ende der Beschichtungseinheit
Die Beschichtungsvorrichtung
Alternativ hierzu könnte auch die Arbeitsspeichereinheit
Außerdem wird die Baueinheit
Alternativ und bevorzugt erfolgt die Bewegung entlang der Arbeitsachse A durch das Werkstück. Dabei kann das Beschichtungswerkzeug
Die zweite Drahtvorschubeinrichtung
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Beschichtungsvorrichtung
An der Kopplungsstelle K ist der wenigstens eine Drahtkanal
Über den Kopplungsstecker
Zu der Prozessgaszufuhranordnung
Die Drehzuführung
Je größer der Durchmesser der beiden Drehzufuhrteile
Durch diese Positionierung der Drehzuführung
Die Drehzuführung
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Beschichtungsvorrichtung
Im Verbindungsbereich zwischen dem Ausleger
Die Zufuhr von Prozessgas P vom Gasanschluss
Die wenigstens eine Speichereinheit
In
Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine derartige Dichtheitsprüfung am Rüstplatz
Das zweite Ausführungsbeispiel der Beschichtungsvorrichtung
In
Ansonsten entsprechen der Aufbau und die Funktionsweise der Beschichtungsvorrichtung
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel der Beschichtungsvorrichtung
In den
Parallel zu der Längsachse L verläuft in dem Zapfen ein Gaskanalabschnitt
Die in
An dem axialen Endbereich, an dem der Gaskanalausgang
Die Anzahl der Ringkanäle
Die Hülse
Zur Abdichtung der fluidischen Verbindung zwischen dem Zapfen
Es sind außerdem äußere Ringdichtungen
Der zweite Fluidanschluss
In
Der Vorteil der Zwischenschaltung der Zwischenbuchse
Eine abgewandelte Ausführungsform der Drehzuführung
Die Schnellspannvorrichtung
Zu der Spannkörperverbindungseinrichtung
Das Spannteil
An der Zwischenbuchse
Wird das Spannteil
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1515
- Beschichtungsvorrichtung coater
- 1616
- Speichereinheit storage unit
- 16a16a
- Arbeitsspeichereinheit Memory unit
- 16b16b
- Austauschspeichereinheit Exchange storage unit
- 1717
- Beschichtungseinheit coating unit
- 1818
- Rüstplatz setup station
- 1919
- Bedienperson operator
- 2020
- Draht wire
- 2121
- Drahtkanal wire channel
- 2222
- Eingangsmündung entrance mouth
- 2323
- Beschichtungswerkzeug coating tool
- 2727
- erste Drahtvorschubeinrichtung first wire feed device
- 2828
- zweite Drahtvorschubeinrichtung second wire feed device
- 2929
- Prozessgaszufuhranordnung Process gas supply arrangement
- 3030
- Gaskanal gas channel
- 3131
- Austrittsöffnung outlet opening
- 3232
- erster Antriebsmotor first drive motor
- 3737
- Kopplungseinrichtung coupling device
- 3838
- Kopplungseinheit coupling unit
- 3939
- Gegenkopplungseinheit Feedback unit
- 4040
- Kopplungsstecker coupling connector
- 4141
- Kopplungsbuchse coupling sleeve
- 4242
- Gasanschluss gas connection
- 4646
- Drehzuführung rotary feeder
- 4747
- erstes Drehzufuhrteil first rotary feed part
- 4848
- zweites Drehzufuhrteil second rotary feed part
- 4949
- Zufuhrkanal supply channel
- 5252
- Wechseleinrichtung changer
- 5353
- Ausleger boom
- 5454
- zweiter Antriebsmotor second drive motor
- 5757
- Überwachungsanschluss monitor terminal
- 5858
- Gasanschlusseinrichtung Gas connection device
- 5959
- Gaskopplungseinheit Gas coupling unit
- 6565
- Zapfen spigot
- 6666
- erster Fluidanschluss first fluid connection
- 6767
- Gaskanalabschnitt Gas channel section
- 6868
- Gaskanalausgang Gas channel output
- 6969
- Hülse shell
- 7070
- Ringkanal annular channel
- 7171
- zweiter Fluidanschluss second fluid connection
- 7272
- innere Ringdichtung inner ring seal
- 7373
- Lageranordnung bearing arrangement
- 7474
- äußere Ringdichtung outer ring seal
- 7777
- Zwischenbuchse between the bush
- 7878
- Verbindungsöffnung connecting opening
- 7979
- Schnellspannvorrichtung Quick clamping device
- 8080
- Spannkörperverbindungseinrichtung Clamping body connecting device
- 8181
- Spannkörper tensioning body
- 8282
- Radialaussparung radial recess
- 8383
- Spannteil tensioning part
- 8484
- Federeinrichtung spring means
- 8585
- Freigabeaussparung release recess
- 8686
- stirnseitige Vertiefung frontal depression
- 8787
- Anschlagbolzen stop pin
- AA
- Arbeitsachse working axis
- BB
- Beschichtungsmaterial coating material
- DD
- Drahtvorschubrichtung Wire feed direction
- KK
- Kopplungsstelle coupling site
- LL
- Längsachse longitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102010060652 A1 [0002] DE 102010060652 A1 [0002]
Claims (17)
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
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R016 | Response to examination communication | ||
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R018 | Grant decision by examination section/examining division |