DE1577905A1

DE1577905A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung von feinkoernigem Material

Info

Publication number: DE1577905A1
Application number: DE19651577905
Authority: DE
Inventors: Gerlovich Albert F
Original assignee: Rheem International Inc
Current assignee: Rheem International Inc
Priority date: 1964-09-14
Filing date: 1965-09-14
Publication date: 1971-12-16
Also published as: GB1067182A; DE1577905B2; MY6800054A; US3380433A; DE1577905C3

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Aufbringung von feinkörnigem Material.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbringung von feinkörnigem Material, beispielsweise pulverförmigem Harz oder einem Metallpulver auf einen metallischen Gegenstand, um eine im wesentlichen einheitliche Schicht auf diesem Gegenstand zu bilden. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, um die Innenflächen des Kopfes und Bodens· eines Transportbehälters aus Metall zu beschichten.

Auskunft· am Fernsprecher alnd unverbindlich.

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BAD ORIGINAL

Metalltransportbehälter, wie beispielsweise Trommeln und Kübel aus schwarzem Stahl, v/erden weitgehend für die Beförderung und Lagerung einer grossen Anzahl von Erzeugnissen verwendet, doch ist ihre Verwendung insofern begrenzt, da es oft nicht möglich oder praktisch ist, diese Trommeln und Kübel aus schwarzem Stahl für die Beförderung oder Lagerung von Erzeugnissen zu verwenden, die stark ätzende Eigenschaften aufweisen, . oder Erzeugnisse, die korrodierend wirken oder starke

chemische Reaktionen bewirken, die sämtlich auf den · schwarzen Stahl dahingehend einwirken, dass sie den Behälter durchlöchern oder die in den* Behältern beförderten Erzeugnisse verdünnen oder beeinträchtigen.

Wenn es bis jetzt erwünscht war, diese Erzeugnisse in Metalltransportbehältern zu befördern, so mussten überaus aufwendige Behälter, wie Trommeln aus rostfreiem Stahl, verwendet werden, oder verhältnismässig teuere BeSchichtungen mussten auf die Innenfläche der Behälter durch Verfahren wie Anstreichen oder Eintauchen aufgebracht werden. Es wurde festgestellt, dass solche Beschichtungsverfahren nicht nur zeitraubend waren, sondern auch insofern unwirtschaftlich, da es schwierig war, die Schichten in einer wesentlichen Dicke aufzutragen, da häufig Hohlräume durch Luftblasen ge bildet werden, da häufig eine unvollständige Beschich tung festgestellt wird und indem auf diese Art und

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und. Weise aufgebrachte Beschichtungen häufig brüchig werden und von den sich in Benutzung befindlichen beschichteten Oberflächen wegbrechen.

.In letzter Zeit wurden Verfahren und Vorrichtungen zum Auftragen von feinkörnigen Materialien auf die Innenflächen von Trommeln und Kübelkörpern erfunden, und mittels dieser Verfahren und Vorrichtungen wurde eine im wesentlichen gleichmässige vollständige Beschichtung aus korrosionsbeständigem Material auf Behälterkörpern f

aus schwarzem Staiii erzielt. Es ist natürlich naheliegend, dass, um die gewünschten Ergebnisse zu erhalten, es nötig ist, eine in gleicher Weise wirksame Beschichtung der Innenfläche der Köpfe und Böden der Behälter zu schaffen, und es 1st ein Ziel der Erfindung, Vorrichtungen und Geräte zur wirksamen Beschichtung dieser Köpfe und Böden mit den gleichen Materialien zu erreichen, mit entsprechender Vorkehrung, um die Verbindungsstellen der Köpfe und Böden mit dem Behälter- , körper zu beschichten, sowie die normalerweise freiliegenden Oberflächen, so dass eine vollständige Beschichtung des Behälterinnenteils erreicht wird»

Es 1st ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Gerät zur Beschichtung der Köpfe und Böden von Metallbehältern

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mit einem feinkörnigen Material zu schaffen, wobei das Gerät einfach und billig herzustellen und zu betreiben und so ausgebildet ist, dass es ohne weiteres in Verbindung mit modernen Hochleistungsfertigungsstrassen für Stahlbehälter verwendet werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.

Fig. 1 ist ein seitlicher Aufriss der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht der Vorrichtung gemäss Fig. I;

Fig. 3 ist eine vergrösserte Teildarstellung der Aufbringtrommel der Vorrichtung; und

Fig. 4 ist eine weiter vergrösserte, bruchstückweise Darstellung, die Einzelheiten eines Teils der Vorrichtung innerhalb der in Fig. 3 dargestellten Aufbringtrommel veranschaulicht.

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Unter Bezugnahme auf Fig, 1 der Zeichnungen ist ein Rahmen oder eine Bank Io vorgesehen. Angrenzend an ein Ende der Bank Io ist ein Trichter 12 angeordnet, der so ausgebildet ist, dass er eine Menge des feinkörnigen Materials, wie beispielsweise pulverförmiges Harz oder ein Metallpulver aufnehmen kann und das feinkörnige Material in der nachstehend beschriebenen Art und Weise in die Vorrichtung aufgeben kann.

Ein Rüttler 14 und eine Aufgabevorrichtung 16, angetrieben durch einen Kraftantrieb, wie beispielsweise einen Motor 18, sind auf der Bank Io angrenzend an den Trichter 12 befestigt und so angeordnet, dass sie das feinkörnige, durch Schwerkraft aus dem Trichter 12 abgegebene Material rütteln und aufgeben können. Verbunden mit der Aufgabevorrichtung 16 ist ein zylindri sches Gehäuse 2o, das, wie in Pig, 2 und j5 dargestellt, sich seitlich von der Aufgabevorrichtung 16 in eine nachfolgend im einzelnen beschriebene Aufbringtrommel erstreckt und ein offenes Austrittsende 22 aufweist, das innerhalb der Aufbringtrommel angeordnet ist. Innerhalb des Gehäuses 2o, wie in Fig. j5 dargestellt, ist ein Schneckentrieb 2k so angeordnet, dass er das von dem Trichter 12 in die Aufgabevorrichtung 16 geförderte feinkörnige Material aufnehmen kann und es durch das offene Ende 22 des Gehäuses 2o weiterfördern und in die Aufbringtrommel abgeben kann,

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Die im allgemeinen mit 30 bezeichnete Aufbringtrommel ist eine zylindrische Trommel mit offenen Enden, die drehbar auf der Bank Io angebracht ist, wobei der Körper der Trommel Jo seitlich von der Aufgabevorrichtung 16 auf der· Bank Io angebracht ist, so dass das Gehäuse 2o in eine Seite der Trommel 30 im wesentlichen auf der Längsachse der Trommel 30 eindringt, wobei die Trommel 50 um das Gehäuse 2o drehbar ange-. ordnet ist. Das Gehäuse 2o endet an seinem offenen Ende 22 kurz vor der senkrechten Achse der Trommel

Die Handgriffe 32, dargestellt in Fig; 1 und 2 der Zeichnungen, sind in einer solchen Stellung auf der Trommel 30 befestigt, dass sie ergriffen werden können, um die Trommel 30 auf der Bank Io in Umdrehung zu versetzen. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass anstatt der Handgriffe 32 andere Vorrichtungen angebracht wer- den können, wie beispielsweise eine Kraftvorrichtung, um die Trommel 30 in Drehbewegung zu versetzen.

Die Seiten der Trommel 30 sind an den offenen Enden der Trommel 30 nach innen geflanscht, wie in Fig. 3 dargestellt, um Schultern 34 zu bilden. Ansatzringe

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sind aussen an den Schultern 34 verstellbar angebracht und so angeordnet, dass sie die Wölbungen der zu beschichtenden Behälterköpfe und -boden mit verschiedenen Durohmessern aufnehmen können.

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Die Innenenden der Ringe 36 und der Schultern ^4 sind in Ausrichtung zueinander abgeschrägt, so dass feinkörniges Material innerhalb der Trommeln Jo in die Wölbungen in der nachfolgend beschriebenen Art und Weise eintreten kann.

Wie in Fig. 3 und 4 der Zeichnungen dargestellt, wird ein zu beschichtender Behälterkopf oder -boden 4o in einem offenen Ende der Trommel 30 innerhalb der Schulter J>4 an diesem Ende der Trommel Jo angeordnet, wobei die Innenfläche des Kopfes, oder Bodens 4o der Innenseite der Trommel 50 gegenüber freiliegt« Eine Wölbung 42 des Kopfes oder Bodens 4o wird auf den Ring 36 aufgesetzt. Auf der Schulter 34, angrenzend an den Ring J>6, sind geeignete Klammern, beispielsweise die Klammer 44 so angeordnet, dass die Wölbung 42 auf dem Ring 56 festgeklemmt wird und der Kopf oder Boden Ho in der oben beschriebenen Beschichtungsstellung abnehmbar gehalten wird. Eine Mehrzahl von Klammern 44 kann durch mechanische Vorrichtungen zur Hand- oder Kraftbetätigung zu einer Einheit miteinander verbunden werden.

Auf der Bank Io ist ein rohrförmiges Gehäuse 5o angeordnet. Das Gehäuse 50 erstreckt sich bis in die Trommel 30 und tritt in die Trommel 30 an der Seite der Trommel Z)O ein, die dem Eingang des Gehäuses 2o gegenüberliegt,

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wobei das Gehäuse 5o im wesentlichen in axialer Ausrichtung zu dem Gehäuse 2 ο angeordnet ist und die Trommel 50 um das Gehäuse 50 drehbar angeordnet ist. Eine in Fig. 5 dargestellte Welle 52 ist innerhalb des Gehäuses t>o axial angeordnet. Ein Ende 54 der Welle 52 ragt über das Gehäuse 50 hinaus und ein Kraftantrieb, beispielsweise ein auf der Bank Io angeordneter Motor 56 und ein Kettenradantrieb 58, dargestellt in Fig. 1 und 2,-versetzen die- Welle 52 in Umdrehung. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist an dem inneren Ende der Welle 52 ein Kegelradgetriebe 6o angeordnet, das in ein Kegelradgetriebe 62 eingreift, das auf einer in einem Gehäuse 66 angeordneten senkrechten Welle 64 befestigt ist, wobei die Welle 64 entlang der senkrechten Achse der Trommel j5o verläuft.

Die senkrechte Welle 64 ragt über beide Enden des Gehäuses 66 hinaus,und senkrecht angeordnete Schaufeln 70 sind radial auf den Enden der Welle 64 ausserhalb des Gehäuses 66 angeordnet und erstrecken sich über einen wesentlichen Teil des Inneren der Trommel Jo hinaus. Die Schaufeln 70 sind in einem Abstand von den offenen Enden der Trommel 30 angeordnet.

Auf den freien Enden der Schaufel 7© sind nach aussen gerichtete Flügel 72 angeordnet, und zwar angrenzend an die zueinander ausgerichteten abgeschrägten Kanten

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der Ringe 36 und der Schultern j54.

Gegebenenfalls kann auch eine Einstelleuchte 80 auf der Bank Io angeordnet werden, deren Zweck es ist, die abgelaufene Zeit des BeschichtungsVorgangs innerhalb der Aufbringtrommel 50 anzuzeigen. Anstatt der Einstelleuchte 80 können automatische Einstellvorrichtungen verwendet werden.

Bei dem Betrieb der Vorrichtung nach der Erfindung wird die Trommel j5o, wie in Fig, I dargestellt, in diejenige Stellung gebracht, dass ein offenes Ende nach oben gerichtet ist. Ein zu beschichtender Kopf oder Boden 4o wird erwärmt, vorzugsweise auf eine Metalltemperatur von ca. -375° (I9o° C), die sich in der Praxis als geeignete Temperatur herausgestellt hat, obwohl die angegebene Temperatur nicht als Grenzwert anzusehen ist. Der vorgewärmte Kopf oder Boden 4o wird dann an dem offenen Ende angesetzt und in dieser Stellung, wie vorstehend beschrieben, festgeklemmt. Danach wird die Trommel Jo um I8o° gedreht.

In der Zwischenzeit wurde der Trichter 12 mit einer Menge feinkörnigen Materials gefüllt. Der Rüttler 14 und die Aufgabevorrichtung 16 werden dann angeschaltet

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und der Schneckentrieb 24 führt eine f4enge des feinkörnigen Materials dem Inneren der Aufbringtrommel J>o zu, von wo es durch Schwerkraft aus dem offenen Ende 22 des Gehäuses 2o auf den Kopf oder Boden 4o fällt, der an dem unteren Ende der Trommel J>o festgeklemmt ist.

Die Drehung der Schaufeln 70 innerhalb der Trommel Jo bewirkt die Verteilung des feinkörnigen Materials auf der gesamten freiliegenden Oberfläche des Kopfes oder Bodens 4o und die Flügel 72 ergänzen das Material an Stellen, wo die Haftung schwierig ist und füllt Hohlräume aus, insbesondere in dem Wölbungsbereich.

Während des Beschichtungsvorgangs auf dem ersten Kopf oder Boden 4o wird ein zweiter angewärmter Kopf oder Boden 4o an dem oberen Ende der Trommel J>o festgeklemmt. Die Aufbringtrommel 30 wird in der beschriebenen Stellung so lange belassen, bis befriedigende BeSchichtungsergebnisse erzielt worden sind, was von den verwendeten Materialien abhängt. Die Einstelleuchte 80 wird so eingestellt, dass sie nach Beendigung des vorbestimmten Zeitablaufs aufleuchtet, oder die automatischen Einstellvorrichtungen werden eingestellt, um nach Beendigung des Zeitablaufs in Betrieb zu treten.

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Nach Beendigung des zeitlichen Ablaufs wird die Trommel ^o von neuem um I8o° gedreht und der Beschichtungsvorgang wird dann auf dem zweiten Kopf oder Boden 4o fortgesetzt, während der zuvor beschichtete Kopf oder Boden 4o aus dem Gerät entfernt und durch einen weiteren vorgewärmten Kopf oder Boden 4o ersetzt wird, der an « schliessend beschichtet wird·

Es hat sich ebenfalte als vorteilhaft herausgestellt, die beschichteten Teile nachzuwärmen, was erreicht werden kann, indem die beschichteten Köpfe oder Böden 4o in einen Ofen gesetzt und eine Metalltemperatur von ca. 390^(20O⁰ C) während etwa vierzehn Minuten beibehalten wird und danach aus dem Ofen entfernt und zur Abkühlung abgestellt werden. Obwohl die Nacherwärmung nicht wesentlich ist, kann sie bei bestimmten Beschichtungsvorgängen empfohlen werden, um eine gleichmassig beschichtete Oberfläche zu erzielen.

Die vorstehende Beschreibung bezieht sich auf beispielartige Ausführungsformen der Erfindung, wovon zahlreiche Abwandlungen möglieh sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

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Patentansprüche :

- Vorrichtung zur Aufbringung von feinkörnigem Material aujf einen erwärmten Körper, um eine im wesentlichen gleichmässige Beschichtung auf einer Oberfläche des Körpers zu bilden, dadur. ch gekennzeichnet, dass sie eine Bank (lo) umfasst, • einen auf der Bank angeordneten Trichter (12), der so 'ausgebildet ist, dass er eine Menge des feinkörnigen

* Materials aufnehmen und weiterbefördern kann, eine mit offenen Enden versehene und auf der Bank angrenzend an den Trichter angeordnete Trommel (j5o), eine Kalmmervorrichtung (44), die angrenzend an das untere offene Ende der Trommel (^o) auf der Trommel angeordnet und so ausgebildet ist, dass sie einen erwärmten Körper an dem unteren Ende der Trommel festklemmt und das Ende abschliesst, Vorrichtungen (14, 16, 24), um feinkörniges Material aus dem Trichter (12) in das Trommelinnere zu

ι befördern und es auf dem erwärmten Körper abzulagern, sowie Vorrichtungen (70, 72) innerhalb der Trommel (^o), um das feinkörnige Material im wesentlichen gleichmässig über die freiliegende Oberfläche des erwärmten Körpers zu verteilen.

2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Verteilung des

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feinkörnigen Materials drehbar angeordnete Schaufeln (70) umfasst.

p.) Vorrichtung zur Auftragung von feinkörnigem Material auf einen erwärmten Körper, um eine im wesentlichen gleichmässige Beschichtung auf einer Ober-· fläche des Körpers zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bank (lo) umfasst, einen auf der Bank ange· ordneten Trichter (12), der so ausgebildet ist, dass er eine Menge des feinkörnigen Materials aufnehmen und weiterbefördern kann, eine auf der Bank angrenzend an den Trichter drehbar angeordnete Trommel (50), die ein oberes und unteres offenes Ende aufweist, eine Klammervorrichtung (44) an den offenen Enden der Trommel, wobei die Klammervorrichtung so angeordnet ist, dass sie erwärmte Körper an den offenen Enden der Trommel festklemmen und damit die Enden abschliessen kann, Vorrichtungen (14, 16, 24), um feinkörniges Material von dem Trichter (12) in das Innere der Trommel (50) zu befördern und das feinkörnige Material durch Schwerkraft auf dem an dem unteren offenen Ende der Trommel (po) festgeklemmten erwärmten Körper abzulagern, Vorrichtungen (70, 72) innerhalb der Trommel (30), um das feinkörnige Material auf der Oberfläche des an dem unteren Ende der Trommel (30) festgeklemmten er-

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wärmten Körpers zu verteilen, sowie Vorrichtungen (56, 58), um die Trommel um I8o° zu drehen und damit die Stellungen der offenen Enden der Trommel (30) umzukehren.

4.) Vorrichtung zur Auftragung von feinkörnigem Material auf einen erwärmten gewölbten Kopf für einen Metallbehälter, um auf einer'Oberfläche des gewölbten Kopfes eine im wesentlichen gleichmässige Beschichtung zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bank (Io) umfasst, einen auf der Bank angeo'rdneten Trichter (12), der so ausgebildet ist, dass er eine Menge des feinkörnigen Materials aufnehmen und weiterbefördern kann, eine mit offenen Enden versehene und angrenzend an den Trichter (12) auf der Bank (lo) angeordnete Trommel (30), eine auf der Trommel angrenzend an das untere offene Ende der Trommel (30) angeordnete Klemmvorrichtung (44), die so ausgebildet ist, dass sie einen erwärmten gewölbten Kopf für einen Metallbehälter an dem unteren Ende der Trommel festklemmen und das Ende abschliessen kann, wobei die flache Oberfläche des Kopfes und ein Teil der Wölbung innerhalb der Trommel freiliegt, Vorrichtungen (14, 16, 24), um feinkörniges Material von dem Trichter (12) in das Innere der Trommel zu befördern und das feinkörnige Material auf dem erwärmten Kopf abzulagern, sowie Vorrichtungen (70, 72) innerhalb

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der Trommeln (3o), um das feinkörnige Material auf der freiliegenden flachen Oberfläche und dem freiliegenden Teil der Kopfwölbung zu verteilen.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet; dass die Vorrichtungen (7o, 72) innerhalb der Trommel (j?o) um das feinkörnige Material auf der freiliegenden flachen Oberfläche und dem freiliegenden Teil der Kopfwölbung zu verteilen, senkrecht angeordnete Schaufeln (70) aufweist, die drehbar innerhalb der Trommel (30) angeordnet sind, wobei die Schaufeln angrenzend an die freiliegende flache Oberfläche des Kopfes in Anlage mit dem hierauf abgelagerten feinkörnigen Material stehen, sowie auf den freien Enden der Schaufeln (70) angeordnete Flügel (72), die angrenzend an den freiliegenden Teil der Wölbung angeordnet.sind und mit dem feinkörnigem Material in Berührung stehen,

6.) Verfahren zum Auftragen von.feinkörnigem Material auf eine Oberfläche eines flachen Körpers, dadurch gekennzeichnet, dass es aus folgenden Schritten besteht: Erwärmen des flachen Körpers auf eine Temperatur von ca. 375° (I90⁰ C), Festklemmen des erwärmten Körpers an dem unteren Ende einer mit offenen Enden versehenen Trommel (30), um eine Oberfläche des erwärmten Körpers innerhalb der Trommel freizulegen und die Trommel abzu-

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schliessen, Ablagern einer Menge von feinkörnigem Material -auf der freiliegenden Oberfläche des erwärmten Kör- · pers, Verteilen des feinkörnigen Materials auf der freiliegenden Oberfläche des erwärmten Körpers, sowie das verteilte feinkörnige Material in Berührung mit der freiliegenden Oberfläche des erwärmten Körpers während einer Zeitdauer zu halten, die ausreicht, um die Haftung des feinkörnigen Materials an der Oberfläche zu bewirken.

7.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es die Arbeitsstufe einschliesst, die Drehung der Trommel (j5o) nach Berührung des feinkörnigen Materials mit der freiliegenden Oberfläche des erwärmten Körpers zu bewirken, um das überschüssige feinkörnige Material von der freiliegenden Oberfläche zu entfernen.

8.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte der Entfernung des erwärmten Körpers von der Trommel (30) und die Nacherwärmung des Körpers bei einer Temperatur von ca. 3900 F(SoO C) während ca. vierzehn Minuten einschliesst.

9.) Verfahren zum Auftragen eines feinkörnigen Materials in einem Arbeitsgang auf Oberflächen von zwei flachen erwärmten Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Erwärmen der Gegenstände

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besteht, einem Festklemmen der erwärmten Gegenstände an entgegengesetzten Enden einer mit offenen Enden versehenen Trommel (j3o), um eine Oberfläche eines jeden der erwärmten Gegenstände innerhalb der Trommel freizulegen und die Trommel abzuschliessen, einer derartigen Ausbildung der Trommel, dass einer der erwärmten Gegenstände den Boden der Trommel bildet und der andere der erwärmten Gegenstände das Oberteil der Trommel, einem Auftragen einer Menge von feinkörnigem Material innerhalb der Trommel und auf der freiliegenden Oberfläche des erwärmten Gegenstandes, der den Boden der Trommel bildet, einem Verteilen des feinkörnigen Materials auf der freiliegenden Oberfläche um eine Beschichtung hierauf zu bilden, einem Drehen der Trommel, um die Stellungen der erwärmten Gegenstände umzukehren, einem Verteilen des feinkörnigen Materials auf der freiliegenden Oberfläche des erwärmten Gegenstandes, der vorher das Oberteil der Trommel gebildet hat, um eine Beschichtung hierauf zu bilden, einem Entfernen des erwärmten Gegenstandes, der vorher den Boden der Trommel gebildet hat, einem Drehen der Trommel und einem Entfernen des erwärmten Gegenstandes, der vorher das Oberteil der Trommel gebildet hat.

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