DE1571019C - Verfahren und Vorrichtung zum partiel len Beschichten von Gegenstanden - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum partiel len Beschichten von GegenstandenInfo
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Description
Vorrichtungsteil nach wenigen Minuten des Gebrauchs auszutauschen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einiger
beispielhafter Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie aus der Zeichnung hervor.
F i g. 1 stellt einen vertikalen Schnitt durch eine
Querschnitt aufweist und in der Stellung vor dem Eintauchen in die Wirbelschicht gezeigt ist;
Fig.2 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung
Fig. 4.zeigt eine von Hand zu betätigende Vorrichtung
in Form einer Zange für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf kleine Gegenstände;
F i g^ 5 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung nach
F Lg. 4.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Wirbelsinterbehälter bezeichnet, in welchem "das pulverförmige Überzugsmaterial jR enthalten ist, das in der beim Wirbelsinter-Verfahren
bekannten Weise aufgewirbelt wird. Der Behälter 1 besitzt eine zylindrische Form und besteht
aus einer oberen Kammer 2 und einer unteren Kammer3,.wobei der obere und der untere Teil voneinander
durch eine horizontal angeordnete Platte 4 getrennt sind. Die Platte ist durchlässig für das Gas
zur Aufwirbelung des pulverförmigen Überzugsmaterials, aber undurchlässig für die einzelnen Partikel
des Überzugsmaterials/?. Die Platte4 ist vorzugsweise
als eine poröse keramische Platte ausgebildet; sie kann aber auch aus einem Sintermetall be- ao
stehen.
Der untere Teil 3 des Behälters 1 bildet eine Gasverteilungskammer
5, in die Luft oder ein anderes geeignetes. Gas durch eine Rohrleitung 6 mit Regelventil
7 eingeführt wird, wobei der Druck des Gases entsprechend reguliert werden kann.
Die Rohrleitung 6 weist zwischen dem Ventil 7 und
der Wand der unteren Kammer 3 eine T-Kupplung 8
mit einem seitlichen Abgang auf, an dem eine Gaszuführungsleitung 9 angeschlossen ist, deren anderes
Ende über den Anschluß 10 mit einer Maskierungsgaskammer 11 verbunden ist Ein nicht dargestelltes
Regelventil kann vorteilhafterweise in der Gaszuführungsleitung 9 angeordnet sein.
Die Maskierungsgaskammer 11 ist als hohler Ringzylinder
ausgebildet Die zylindrische Form der Kammer ist für die Anwendung der Erfindung nicht unbedingt
notwendig. Die Kammer kann von jeder gewünschten Form oder gebräuchlichem Querschnitt
sein. .Die Maskierungsgaskammer 11 weist eine äußere Wand 12, eine innere Wand 13 und die
Decken- und Bödenwände 14 bzw. 15 auf, die die inneren und äußeren Wände 12 bzw. 13 miteinander
verbinden und so ,einen Hohlraum 16 bilden. Entsprechend
der Ausbildung als Ringzylinder weist die
Maskierungsgaskammer 11 eine obere Öffnung 17 und eme untere Öffnung 18 auf.. ; . ,
Die innere ; Vifahd 13 der. Gaskammer besteht aus
einem porösen, .gasdurchlässigen Material, gegebenenfalls
aus dem gleichen wie das der Platte 4 im Behälter 1.
Die Maskierungsgaskammer Il ist vorzugsweise im
Behälter 1 oberhalb der porösen Platte 4 ätigeordnet
derart j daß sich die Deckenöffnung 17 Oberhalb des
höchsten Spiegels der Wirbelschicht von Überzugsmaterial/?
befindet. Die Befestigung der Mäskierungsgaskammer
li erfolgt über mehrere Streben 19, die an der Kammer befestigt sind und sich direkt
auf der Platte 4 oder auf einer Lagerplatte 20 abstützen.
Oberhalb der Platte 4 ist eine Aufnahmevorrichtung angeordnet, welche insgesamt mit 21 bezeichnet
ist und die dazu dient, den Gegenstand, der teilweise überzogen werden soll, in die Wirbelschicht von
Überzugsmaterial einzutauchen. Die Äufnahmevorrichtung besteht aus einer in der Mitte der Lagerplatte
20 befestigten Stange 22, auf der gleitbar ein Rohr 23 angeordnet ist. Das untere Ende des Rohres
23 ist versehen mit einem Federteller 24, welcher verschiebbar mit dem Rohr 23 verbunden ist. Zwischen
dem Federteller 24 und der Lagerplatte 20 ist konzentrisch zur Stange 22 eine Druckfeder 25 angeordnet.
Die Druckfeder 25 stützt sich mit ihrem oberen Ende gegen den Federteller 24 und mit ihrem unteren
Ende gegen die Lagerplatte 20 ab. Die Schraube 26 dient zur Feststellung des Federtellers 24 in jeder gewünschten
Höhe zur Erzielung der jeweils erforderlichen Federkraft.
Der Maskierungsgaskammer 11 ist an ihrer Innenseite eine Abdeckplatte 27 zugeordnet, die an einem
bestimmten Teil der Kammer einen Gasdurchtritt durch die poröse Wand 13 verhindert. Die Abdeckplatte
27 ist so ausgebildet, daß sie vertikal verstellbar und in jeder beliebigen Abdichtungsstellung feststellbar
ist, z. B. mittels einer Schraube 28, die sich durch die Abdeckplatte 27 hindurch in die Wand 13
der Maskierungsgaskammer 11 erstreckt. Die Abdeckplatte 27 ist als Kreisring ausgebildet, so daß das
aufgewirbelte Überzugsmaterial durch die ringförmige Platte nach oben steigen kann.
An dem auf der Stange 22 in vertikaler Richtung verschiebbaren Rohr 23 der Aufnahmevorrichtung
ist ein Ring 29 angeordnet, der mittels Schrauben 30 in jeder gewünschten Stellung am Rohr 23 festgeklemmt
werden kann.
Wie durch Pfeile, an dem oberen und unteren Ende der Maskierungsgaskammer angedeutet, strömt die
Luft aus der Kammer 16 durch den Teil der Wand 13, der von der Abdeckplatte 27 nicht bedeckt wird.
Die Größe der nicht abgedeckten Fläche de; durchlässigen
Wand 13 entspricht der Fläche, die an dem zu überziehenden. Gegenstand von Überzugspulver
freigehalten werden soll.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 1 dient zum Beschichten der Oberfläche eines Gegenstandes B, der
eine zentrale öffnung aufweist, so daß der Gegenstand auf den als Rohr 23 ausgebildeten Äufnahmedorn
der Aufnahmevorrichtung aufgesetzt werden kann. Der dargestellte Gegenstand B, besitzt einen
kreisförmigen Querschnitt und stellt den Rotor eines Elektromotors dar, dessen Oberfläche mit Ausnähme
der mit 31 bezeichneten Peripheraloberfläche überzogen
werden soll.: · . . : .
Der Außendurchmesser des Gegenstandes B ist gegenüber
dem Innendurchmesser der inneren Wand 13et\yäs kleiner, so daß ein kleiner Zwischenräum
entsteht, / durch y/elchen : das Maskieruiigsgäs hindüfchströmen
kann, um eine Luftmaske ari der Oberfläche
31 des Gegenstandes B zu bilden.
Wenn die Oberfläche 31 des Gegenstandes B nicht
besonders glatt ist^ dann ist der kleine Zwischenraum
nicht unbedingt erforderlich, da die Rauheit der
Fläche 31 einen genügenden Durchlaß für das Mäskierurigsgas
ermöglicht.
Wie bereits erwähnt, befindet sich die Deckeiiwähd
14 der Maskierungsgaskammer 11 stets oberhalb der Wirbelschicht des Überzugsmaterials, so daß d'e
Peripheraldberfläche 31 des Gegenstandes B beini Einführen in die Maskierungsgaskammer nicht mit
dem Überzugsmaterial in Berührung kommt.
Der auf dem Ring 29 ruhende, zuvor auf die erforderliche Temperatur erwärmte Gegenstand B wird
in die Maskierungsgaskammer U durch Absenken des Rohres 23 entgegen der Kraft der Feder 25 eingeführt;
Nach Beendigung der Beschichtung bewirkt die Druckfeder die Rückführung des überzogenen Ge-
genstandes in die Ausgangsstellung, welche in F i g. 1 dargestellt ist. Während des Beschichtungsvorganges
wird die der porösen inneren Wand 13 gegenüberliegende Oberfläche 31 des Gegenstandes B nicht beschichtet.
Die Fig.3 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung eine Vorrichtung zum Überziehen der Außenfläche eines Hohlkörpers, wobei die Innenfläche
nicht beschichtet wird. Der dargestellte Hohlkörper ß-2 weist einen rechteckigen Grundriß und
eine kartenförmige Oberfläche auf.
In F i g. 3 ist der Wirbelsinterbehälter mit 40 bezeichnet und besteht aus der oberen Kammer 41 und
der unteren Kammer 42 sowie der gasdurchlässigen Platte 43. In die untere Kammer 42 wird Gas unter
Druck durch die Leitung 44 zur Aufwirbelung des Überzugsmaterials eingeleitet.
Die Aufnahmeeinrichtung für den Hohlkörper ß-2 ist in ähnlicher Weise wie die Aufnahmevorrichtung
in F i g. 1 ausgebildet Sie besteht aus einem rohr- so förmigen Aufnahmedorn 45, der durch den Boden
der unteren Kammer 42 und durch die poröse Platte 43 in die obere Kammer 41 eingeführt ist. Die Durchtrittsöffnungen
für den Aufnahmedorn 45 sind mittels gasdichten Packungen gegen Druckgasaustritt abgedichtet.
Am unteren Ende ist der Aufnahmedorn 45 mit einem Motor M, der dem Aufnahmedorn einen
vertikalen Schub erteilt, verbunden. Als Motor M kann z. B. ein von Preßluft beaufschlagter Kolben,
der mit dem Aufnahmedorn 45 'verbunden ist, verwendet
werden.
Am oberen Ende des rohrförmigen Aufnahmedorns45 ist eine Maskierungsgaskammer 46 angeordnet.
Diese Gaskammer weist eine gasundurchlässige Wand 47 und eine gasdurchlässige Wand 48,
welche fest mit der Wand 47 verbunden ist, auf. Die durchlässige Wand 48 ist in der Formgebung der Innenfläche
des zu beschichtenden Gegenstandes angepaßt. Die nicht durchlässige Wand 47 ist mit dem
oberen Ende des rohrförmigen Aufnahmedorns 45 fest verbunden, so daß Luft in den durch die Wände
47 und 48 gebildeten Hohlraum eintreten kann. Das Gas wird in den Aufnahmedorn 45 durch eine flexible
Leitung 49 eingeleitet, deren eines Ende mit der Gaszuführungsleitung 44 verbunden ist, während das andere
Ende an den unteren Teil des Aufnahmedorns 45 angeschlossen ist
Zur Beschichtung wird der Hohlkörper mit Hufe
des Motors M in die Wirbelschicht des Überzugspulvers eingetaucht, wobei die Innenfläche des Hohl-
körpers durch das Maskierungsgas von Überzugspulver freigehalten wird.
Die F i g. 4 und 5 zeigen eine Befestigungs- und Maskierungseinrichtung in Form einer Zange, die mit
einer auswechselbaren Maskierungsgaskammer versehen ist, wobei letztere einen beliebigen Querschnitt
aufweisen kann. Die Zange besteht aus einem Paar langgestreckter, gebogener, rohrförmiger Arme 50
und 51, welche überkreuzt angeordnet und beweglich durch einen Drehzapfen 52 verbunden sind. Wie
aus Fig.4 zu ersehen ist, besitzt die Zange zwei kürzere Hebelarme α und zwei längere Betätigungshebel
b. Die Hebelarme α sind so angeordnet, daß ihre konkaven Seiten gegeneinanderstehen, so daß
die Betätigungshebel b in üblicher Weise zum Schließen der Zange gegeneinandergedrückt werden können.
Die Hebelarme α sind mit einem Gewinde 53 versehen, die einen Austausch der Maskierungsgaskammern
ermöglichen. Die Betätigungshebel b sind an ihren Enden mit einer flexiblen Gaszuführungsleitung
54 verbunden.
Durch die Anordnung einer Büchse um den Drehzapfen 52 zur Erzielung einer besseren Lagerung der
Hebel, ist die Gasmenge, die durch die Hebel hindurchströmt, sehr gering, wenn diese gegeneinandergedrückt
werden.
An die Hebelarme α sind auswechselbare Gaskammern zum Maskieren einer bestimmten Fläche eines
zylindrischen Gegenstandes angeschlossen. Diese beiden Gaskammern bilden zusammen ein ringförmiges
Gehäuse, welches an seiner Innenseite eine poröse Wand aufweist, durch welche das Makierungsgas
hindurchtritt.
Die ringförmigen Hälften der Gaskammer sind mit 55 und 56 bezeichnet und weisen einen inneren gasdurchlässigen
Wandteil sowie einen nicht gasdurchlässigen äußeren Wandteil auf. Die Gaskammerhälften
55 sind mit den Hebelarmen β derart verbunden, daß bei geschlossenen Hebelarmen die Gaskammerhälften
eine komplette ringförmige Maskierungsgaskammer bilden. Der Innendurchmesser der ringförmigen
Maskierungsgaskammer ist etwas größer als der Außendurchmesser des zu maskierenden Gegenstandes,
so daß zwischen Oberfläche des Gegenstandes und der porösen Wand ein kleiner Zwischenraum
vorhanden ist. Dieser Zwischenraum dient zur Erzielung eines ungehinderten Austritts des Maskierungsgases.
Die Maskierungsgaskammern können entsprechend der Form und dem Querschnitt des zu
überziehenden Gegenstandes ausgebildet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zum partiellen Beschichten von Gegenständen mit einer Überzugsschicht nach
dem Wirbelsinterverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß über die während des Beschichtungsprozesses von Überzugsmaterial
freizuhaltenden Flächenteile des Gegenstandes zur Fernhaltung des Überzugspulvers ein inerter
Gasstrom geleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas mit einer unter Raumtemperatur
liegenden Temperatur zugeführt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einer
auch gegebenenfalls zur Halterung des zu beschichtenden Gegenstandes geeigneten doppelwandigen
Gaskammer (11, 46, 55), welche die von Überzugspulver freizuhaltenden Flächenteile
des Gegenstandes umschließt, wobei die dem Gegenstand zugewandte Innenwand der Gaskammer
gasdurchlässig ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Innenwand
der doppelwandigen Gaskammer zur Anpassung an verschieden große zu maskierende Flächen
mittels gasundurchlässiger Platten abdeckbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, da-
Es ist bekannt, das Ansintern einer Pulverschicht auf den Befestigungs- und Maskierungseinrichtungen
zu verhindern, z. B. durch Kühlen der Einrichtungen mittels eines Kühlwasserkreislaufes, durch Verwenden
von Materialien für die Einrichtungen, auf denen das Uberzugsmaterial nur schlecht haftet, wie z.B.
Polytetrafluoräthylen oder durch Verwendung von Einrichtungen, die entweder eine sehr hohe oder
sehr niedrige Wärmekapazität aufweisen.
Die bekannten Befestigungs- und Maskierungseinrichtungen haben den Nachteil, daß sich Pulver an
der Verbindungsstelle zwischen der Einrichtung und dem zu überziehenden Gegenstand ansammelt. An
diesen Stellen entstehen dicke oder sehr ungleichmäßige Überzüge. Vorgenannter Nachteil wird durch
das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung überwunden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum partiellen Beschichten von Gegenständen mit einer Überzugsschicht nach dem Wirbelsinterverfahren besteht darin,
daß über die während des Beschichtungsprozesses von Überzugsmaterial freizuhaltenden Flächenteile
des Gegenstandes zur Fernhaltung des Überzugs^· pulvers ein inerter Gasstrom geleitet wird.
Vorzugsweise wird das Gas mit einer unter Raumtemperatur liegenden Temperatur zugeführt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche
aus einer auch gegebenenfalls zur Halterung des zu
durch gekennzeichnet, daß diese in Form einer 30 beschichtenden Gegenstandes geeigneten koppelwan-Zange
ausgebildet ist, wobei die kurzen Hebel- digen Gaskammer besteht, die die von Überzugsarme
der Zange eine zweiteilige Gaskammer bilden, während die langen Betätigungshebel der
Zange zur Zufuhr des Maskierungsgases in die Gaskammer dienen.
pulver freizuhaltenden Flächenteile des Gegenstandes umschließt, wobei die dem Gegenstand zugewandte
Innenwand der Gaskammer gasdurchlässig ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung besteht darin, daß die gasdurchlässige Innenwand der
doppelwandigen Gaskammer zur Anpassung an verschieden große zu maskierende Flächen mittels gasundurchlässiger
Platten abdeckbar ist.
Schließlich kann die Durchführung des Verfahrens der Erfindung mit einer Vorrichtung erfolgen, die in
Form einer Zange ausgebildet ist, wobei die kurzen Hebelarme der Zange eine zweiteilige Gaskammer
bilden, während die langen Betätigungshebel der
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum partiellen Beschichten von Gegenständen
nach dem Wirbelsinterverfahren.
Beim Wirbelsinterverfahren ist es grundsätzlich erforderlich, Mittel vorzusehen zum Festhalten des zu
überziehenden Gegenstandes, während er mit dem 45 Zange zur Zufuhr des Maskierungsgases in die Gas-Überzugsmaterial
in Kontakt gebracht wird. Außer- kammer dienen, dem ist es oft erwünscht, einen bestimmten Teil des
zu überziehenden Gegenstandes frei von Überzugsmaterial zu halten. Zur Erfüllung beider Bedingungen
ist es bekannt, eine Einrichtung zu verwenden, die 50 nicht erforderlich ist, den für das Freihalten bestimmden
zu überziehenden Gegenstand festhält und gleich- ter Oberflächenteile des Gegenstandes bestimmten
zeitig bestimmte Flächen, auf denen ein Überzug nicht erwünscht ist, von Überzugspulver freihält. Derartige
Einrichtungen werden als Befestigungs- und Maskierungseinrichtungen bezeichnet.
Die bekannten Befestigungs- und Maskierungseinrichtungen werden im allgemeinen während des Aufbringes
des Überzuges durch Wärmeübertragung von dem erwärmten, zu überziehenden Gegenstand miterwärmt.
Dadurch übersteigt die Temperatur der Be- 60 erfindungsgemäße Wirbelsintervorrichtung dar, wobei
festigungs- und Maskierungseinrichtungen oft die der zu überziehende Gegenstand einen kreisförmigen
Schmelztemperatur des Überzugsmaterials, so daß sich eine Schicht von Überzugsmaterial auch auf den
Befestigungs- und Maskierungseinrichtungen bildet. Für eine erfolgreiche Anwendung von Befestigungs- 65 nach Fig. 1;
und Maskierungseinrichtungen ist es aber erforder- F i g. 3 zeigt in einem vertikalen Schnitt eine Vor-
lich, daß die Bildung eines Überzuges auf diesen Ein- richtung zum partiellen Beschichten der Innenfläche
richtungen vermieden wird. eines Hohlkörpers;
Die verschiedenen Ausführungen vorliegender Erfindung
ermöglichen es, Gegenstände sehr schnell und mit gutem Erfolg partiell zu beschichten, wobei es
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US19765462A | 1962-05-25 | 1962-05-25 | |
US19765462 | 1962-05-25 | ||
DEK0049811 | 1963-05-24 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1571019A1 DE1571019A1 (de) | 1970-10-22 |
DE1571019B2 DE1571019B2 (de) | 1973-01-11 |
DE1571019C true DE1571019C (de) | 1973-08-16 |
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