DE2048590B2

DE2048590B2 - Vorrichtung zum Beschichten röhrenförmiger Werkstücke durch Flammspritzen

Info

Publication number: DE2048590B2
Application number: DE2048590A
Authority: DE
Inventors: R M Malivoir
Original assignee: Pont a Mousson SA
Current assignee: Pont a Mousson SA
Priority date: 1969-10-02
Filing date: 1970-10-02
Publication date: 1975-08-21
Also published as: FR2061922A5; CH530228A; SE373049B; GB1291328A; US3659555A; DE2048590A1; DE2048590C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten röhrenförmiger Werkstücke durch Flammspritzen, insbesondere zum Metallisieren von Rohren, mit einer feststehenden Beschichtungskammer zur Aufnahme einer Spritzeinrichtung, mit Vorrichtungen zum Führen der Werkstücke zu der Kammer und mit Antriebseinrichtungen beiderseits der Kammer für eine Längsbewegung der Werkstücke durch die an ihren Seitenwänden mit Durchtrittsöffnungen für die Werkstücke versehene Kammer und vor die Spritzeinrichtung und zur gleichzeitigen Drehung der Werkstücke um ihre Achse, wobei die Zuführungseinrichtung als Querzuführungen, bezogen auf die Achse der Längsbewegung der Werkstücke durch die Kammer, außerhalb der Kammer ausgebildet sind.

Eine solche durch die US-Patentschrift 26 83 435 bekannte Beschickungsvorrichtung ist nur beschrankt anwendbar.

Hierbei ist die Zuführungsvorrichtung zum Zuführen der Rohre zu der Kammer, innerhalb derer der Beschichtungsvorgang stattfindet so ausgebildet daß sie die auf der Aufrauhstation laufenden Rohre in deren Längsrichtung weiterfördert zu der Antriebseinrichtung, die die Rohre unter Ausführung einer Drehbewegung ο »rch die Kammer der Metallisierungsstation hindurchführt Dieser Aufbau der Zuführvorrichtung hat eine erhebliche Längsausdehnung der Vorrichtung zum Beschichten zur Folge, und zwar nicht nur auf Grund der in einer Reihe hintereinandergeschalteten Stationen, die von den Rohren durchlaufen werden, sondern auch auf Grund der Ausbildung der Zuführvorrichtung, die nur in Richtung ihres Durchgangs durch die Kammer angelieferte Rohre aufzunehmen und der Antriebseinrichtung zuzuführen in der Lage ist. Auch war der Nachteil in Kauf zu nehmen, daß die Beschichtung im frischen Zustand, so wie sie abgeschieden wird, durch die Rollen der nachgeschalteten Antriebseinrichtung beschädigt wurde.

Günstig wäre es, die Mitnahme eines Werkstückes quer durch die Kabine zu ermöglichen, und zwar möglichst so, daß es lediglich an seinen Enden gehalten wird.

Überraschenderweise ließen sich diese Probleme bei gleichzeitig wesentlich besserer Beschichtungsqualität dadurch lösen, daß

a) die Einrichtungen zum Längs- und Drehantrieb zwei koaxiale Dorne aufweisen, die auf zwei längsbeweglich auf einem als Führung dienenden festen Träger verschiebbaren Wagen, die miteinander durch Gestänge verbunden und zu beiden Seiten der Kammer angeordnet sind und von denen einer mit der Antriebseinrichtung zur Längsverschiebung versehen ist, gelagert sind, wobei einer der Dorne den Drehantrieb besitzt; und
b) daß der der Zuführungseinrichtung, bezogen auf die Kammer, gegenüberstehende Dorn von einem Trägerorgan getragen ist, welches über den es tragenden Wagen in Richtung des anderen Doms auf dem anderen Wagen hinausragt und dessen Länge größer als die Längsabmessung der Kammer ist.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß die für den Beschichtungsvorgang bestimmte Kammer einen Kopfteil aufweist an dem die Beschichtungsgeräte angebracht sind und der auf einem feststehenden Gehäuse einstellbar angeordnet ist.

Zweckmäßig ist den Dornen jeweils ein Winkelarm zugeordnet, dessen bogenförmiges Ende als Aufnahmevorrichtung für das Werkstück ausgebildet ist.

Aus der US-Patentschrift 30 34 729 war es an sich bekannt daß die Einrichtungen zum Längs- und Drehantrieb zwei koaxiale Dorne aufweisen, die auf längsbeweglich auf einem als Führung dienenden festen Träger verschiebbaren Wagen, die miteinander durch Gestänge verbunden sind und von denen einer mit der Antriebseinrichtung zur Längsverschiebung verbunden ist, gelagert sind, wobei einer der Dorne den Drehantrieb besitzt.

Lediglich bei Anwendung dieser Maßnahme auf eine Vorrichtung zum Beschichten der eingangs genannten Art hätten diese Einrichtungen aber bei zugeordneter Überzugskabine auf keinen Fall ein Werkstück gezeigten der Position erfassen können, in der es die Transversalzuführungseinrichtungen gebracht hätten. Eine

solche Lösung wäre also technisch sinnlos gewesen. Erst durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden die genannten Vorteile erreicht

Erreicht wird also, daß die zu überziehenden Werkstücke allein mit ihren Enden getragen werden: es ist also sicher, daß die gesamte Außenfläche dieser Werkstücke gut überzogen ist, und der so erhaltene Oberzug wird auf keinen Fall beschädigt

Auf Grund dieser Ausbildung ist es möglich, die Gase und schädlichen Partikel völlig abzusaugen, ohne laß diese die die Kammer umgebende Atmosphäre vergiften können, da die Eintritts- und Austrittsöffnungen der Kammer für das Rohr klein sind; und außerdem ist es leichter, die Gase und die schädlichen Partikel in einer Kammer mit geringem Volumen anzusaugen.

Da außerdem die Beschichtungskammer fest angeordnet ist treten keine kontinuierlichen Verschiebungen der Führungsrohre der Drähte und tritt damit eine geringere Abnutzung auf. Auch wird die Gefahr der Verschmutzung und des Blockierens d; r Drähte in den Rohren vermindert.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in den F i g. 1 bis 8 der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

F i g. I eine Seitenansicht der Beschichtungsvorriehtung,

F i g. 2 eine Aufsicht der Vorrichtung,
F i g. 3 einen Schnitt durch die Beschichtungskainmer längs der Linie 3-3 in F i g. 1,
F i g. 4 eine Aufsicht der Beschichtungskammer,
F i g. 5 eine Seitenansicht des motorgetriebenen Wagens,

F i g. 6 eine Ansicht längs der Linie 6-6 in F i g. 5,
F i g. 7 eine Seitenansicht des nicht motorgetriebenen Wagens und

F i g. 8 eine Ansicht längs der Linie 8-8 in F i g. 7.
Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die BeschichtungsvoTichtung eine Metallisierungsvorrichtung für Rohre 7" mit einem Einsteckende a und einer Muffe b. Die Vorrichtung weist einen festen Träger 1 auf. der ein Gestell bildet und an seinen beiden Enden durch Stützen 2 und 3 in einer bestimmten Höhe über dem Boden getragen wird. Der Träger 1 weist an seiner Ober- und Unterseite eine Längsnut 4 auf. Außerdem bi sitzt die Vorrichtung eine Beschichtungskammer 5, die auf dem Boden gegen den Träger 1 und in gleichem Abstand von beiden Stützen 2 und 3 angeordnet ist. Außerdem weist sie einen motorgetriebenen Wagen 6 und einen nicht angetriebenen Wagen 7 auf, die auf dem Träger 1 aufgehängt sind und sich auf diesem verschieben. Sie sind an beiden Seiten der Kammer 5 angeordnet und durch ein Gestänge 8 miteinander verbunden.

Die Kammer (F i g. 3 und 4) weist einen parallel flachen Kasten 9 auf, der auf dem Boden angeordnet ist und an seiner Unterseite einen Schieber 10 besitzt, der ebenfalls auf dem Boden angeordnet is». Die beiden senkrecht zu dem Träger 1 verlaufenden Seitenwände des Kastens weisen eine kreisförmige Öffnung 11 auf, deren Achse X-X parallel zu dem Träger 1 verläuft. Diese öffnungen haben einen Durchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des zu beschichtenden Rohres T. Eine Leitung 12 mündet in den Kasten 9, um einen Unterdruck zu schaffen und Staubteilchen und durch den Beschichtungsvorgang erzeugtes Gas anzusaugen und es zu einem nicht gezeigten Abscheider zu führen.
Ein einstellbarer Kopf 13, dessen Vertikalschnitt trapezförmig ist, sitzt auf dem Kasten 9 und kann um eine vertikale Achse V-Vmiitels eines Drehzapfens 14 gedreht werden, der an dem Kopf sitzt und sich in einer Lagerpfanne 15 dreht die an dem oberen Teil des Kastens 9 getragen wird Der Drehzapfen 14 ist gegenüber den» Träger 1 angeordnet ^n der dem Träger 1 nächsten und parallel zu diesem verlaufenden Seitenfläche ist eine Rolle 16 mit der Achse Z-Z(Fig-4) angeordnet die auf der Oberseite des Kastens aufliegt

ίο und auf dieser läuft Ein Druckzylinder 17, der nahezu parallel zu der X-X-Kch&e verläuft, ist gelenkig an der Seitenfläche des Trägers 1 und an der geneigten Seitenfläche des Kopfes 13 befestigt und kann bei seiner Beaufschlagung den Kopf um die vertikale Y- Y-Achse

is seines Drehzapfens verstellen.

Eine Spritzpistole 18 ist in dem Kopf 13 angeordnet und mit diesem verbunden. Sie liegt in der Vertikalebene, die durch Z-Z verläuft und ist parallel zu der geneigten Seite des Kopfes 13 angeordnet Sie mündet in den

Kasten 9 durch öffnungen 19 und 20, die in der Unterseite des Kopfes bzw. der Oberseite des Kastens ausgebildet sind. Außerdem sind öffnungen 21 in der oberen Wand des Kopfes 13 Ίλ der Verlängerung der Pistole vorgesehen, um Metalldrähte F zuführen zu können, die zur Beschichtung dienen und von Spulen 22 (F i g. 2) geliefert werden.

Der Wagen 6 (F i g. 1, 2, 5,6) ist zwischen der Kammer 5 und der Stütze 3 an dem Träger 1 aufgehängt. Er besteht aus einem vertikalen Bügel, dessen beide Arme 23 den Träger 1 umfassen und zwei Rollen 24 tragen, die in den beiden Nuten 4 des Trägers 1 laufen. Der Bügel weist in seinem unteren Teil eine Verlängerung

25 auf, die einen elektrischen oder hydraulischen Motor

26 trägt, dessen Achse in der X-X-Richtung verläuft. Die Welle 27 dieses Motors verläuft durch die Verlängerung 25 des Wagens und eine Schutzhülse 28, die an dem Wagen befestigt ist. Am Ende dieser Hülse ist an der Welle 27 ein Dorn 29 befestigt, der eine kegelstumpfförmige Bonrung 30 in der X-X-Richtung aufweist, so daß das Einsteckende a des zu beschichtenden Rohres Fin die Bohrung eingreifen und darin gehalten werden kann. Ein Winkelarm 31, dessen vertikaler Schenkel ein bogenförmiges Ende 32 zum Tragen des Rohres aufweist, ist an der Verlängerung 25 des Wagens befestigt. Die Verlängerung weist an ihrem unteren Ende Haken 33 auf, die an einem endlosen Band oder Kabel 34 angreifen und den Wagen 6 mit diesem Kabel verbinden. Der Kabel läuft über zwei Scheiben 35,36, die von einem Motor 37 angetrieben werden.

Der nicht motorgetriebene Wagen 7 (Fig.7, 8) ist ebenfalls an dem Träger 1 zwischen der Stütze 2 und der Kammer 5 aufgehängt. Er besteht wie der Wagen 6 aus einem vertikalen Bügel 38, dessen Arme 23a Rollen 24a tragen, die in den Längsnuten 4 des Trägers laufen.

Der Bügel 38 weist an seinem unteren Ende eine vertikale Verlängerung 39 auf, die den Druckzylinder 40 trägt, der in der X-X-Richtung verläuft und dessen Kolbenstange in seinem konischen Dorn 41 endet, dessen Abmessungen derart sind, daß er in die Muffe b des zu beschichtenden Rohres Γ eingreifen kann. An dem konischen Dorn 41 ist ein Winkelarm 42 befestigt, dessen vertikaler Schenkel ein bogenförmiges Ende 43 aufweist, um das Rohr T zu tragen.
Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Haltestellung: Die Wagen 6 und 7, die durch das Gestänge 8 miteinander verbunden sind, befinden sich nahe der Kammer 5 bzw. dem Träger 1. Die Haken des Wagens 6, die an dem endlosen Kabel 34 befestigt

sind, befinden sich an der Seite der Scheibe 35. Die Kolbenstange des Druckzylinders 40, die den konischen Dorn 41 trägt, befindet sich in der zurückgezogenen Stellung in dem Zylinder 40, der von dem Wagen 7 getragen wird. Der Wagen 6 liegt gegenüber der Kammer 5, der Dorn 29 durchquert die öffnungen 11 der Kammer und steht an deren linker Seite vor. Der Kopf 13 der Kammer befindet sich in der Stellung der F i g. 4 und schließt einen Winkel +x mit der Ebene der Kammer ein, die senkrecht zu dem Träger verläuft. Der Druckzylinder 17 befindet sich in der zurückgezogenen Stellung.

Das zu beschichtende Rohr T wird auf einer von Schienen 44 (F i g. 1, 2) gebildeten Bahn zugeführt, auf denen das Rohr rollt. Die Schienen sind höher als die Winkelarme 31 und 32 bzw. 42 und 43 der Wagen 6 und 7. Das Rohr Γ fällt daher auf die bogenförmigen Enden 32 und 43, die an den vertikalen Schenkeln der Winkelarme 31 und 42 ausgebildet sind. Nunmehr wird der Druckzylinder 40 des Wagens 7 mit Druck beaufschlagt, und der konische Dorn 41 wird in die Muffe b des Rohres geschoben. Der Hub des Druckzylinders 40 ist ausreichend groß, damit der Dorn 41 am Ende seines Hubs das Einsteckende a des Rohres in die kegelstumpfförmige Bohrung 30 des Doms 29 des Wagens 6 stößt.

Der von dem Wagen 6 getragene Motor 26 wird nun eingeschaltet und dreht das Rohr. Die Spritzpistole 18 wird ebenfalls in bekannter Weise in Betrieb genommen. Die Pistole ist wie der Kopf 13 der Kammer unter dem Winkel χ gegen die Richtung W- W(F i g. 4) senk-. recht zu dem Träger geneigt. Nun wird der Motor 37 zur Verschiebung der Wagen 6. 7 und des Rohres T eingeschaltet Die Pistole bildet nun auf dem Rohr eine sehraubenlinienförmige Schicht Die Dreh- und die Verschiebegeschwindigkeit des Rohres wird derart eingestellt daß die Ganghöhe der Schraubenlinie doppelt so groß ist wie die Breite der schraubenlinienförmigen Schicht die durch die Pistole erzeugt wird Wenn das Rohr in seiner gesamten Länge an der Pistole vorbeigelaufen ist »st der Wagen 6 nahe der Stütze 3. Man kehrt nun die Drehrichtung des Rohres und die Verschieberichtung des Wagens 6 um und richtet den Kopf 13 der Kammer 5 mittels des Druckzylinders 17 (strichpunktierte linie des Kopfes 13) unter dem Winkel - χ gegen die IV- W-Richlung. Die Achse der Pistole ist nun gegenüber ihrer ursprünglichen Stellung um eine Strekke verschoben, die einer halben Ganghöhe der Schraubenlinie entspricht. Das Rohr wird in seine Ausgangsstellung zurückgeführt und während seiner Verschie-

bung erhält es eine neue sehraubenlinienförmige Schicht. Die Ganghöhe und die Breite der Schraubenlinie sind denen des ersten Durchlaufs gleich. Wenn der Wagen 7 nahe der Stütze 2 ist, ist das gesamte Rohr beschichtet, und man beendet die Verschiebung und die Drehung des Rohres und schaltet die Pistole ab. Die Kolbenstange des Druckzylinders 40 kehrt in ihre zurückgezogene Stellung zurück und nimmt den konischen Dorn 41 mit. Dieser verläßt die Muffe b des Rohres, das auf dem bogenförmigen Ende des Winkelarms 42 gleitet. Dadurch, daß dieser Winkelarm weiter zurückgeführt wird, gibt das Rohr den Dorn 29 frei. Das Rohr wird nun wieder von einer nicht gezeigten Rollbahn aufgenommen, die es anhebt um es von den bogenförmigen Enden 32 und 43 der Winkelarme 31 und 42 zu lösen.

Der Hauptvorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß das zu beschichtende Rohr in eine Kammer 5 mit geringem Volumen läuft die das Rohr durch die beiden Öffnungen 11 mit geringem Querschnitt durchquert Es ist daher leichter. Partikel und schädliche Gase, die während der Beschichtung durch die Pistole gebildet werden, anzusaugen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Pistole nicht verschoben wird, wodurch die Versorgung der Pistole mit Metalldrähten F erleichtert und die Gefahr der Verklemmung dieser Drähte in den sie umgebenden Rohren vermindert wird.

Um die Zeit des Vorbeilaufs des Rohres an der Pistole zu vermindern, d.h. die Drehgeschwindigkeit des Rohres zu erhöhen, ist es möglich, zwei Pistolen in der Kammer anzuordnen, die gegeneinander verschoben sind. Die Breite einer Schicht bei einem Durchlauf wird dadurch verdoppelt was zu einer Verminderung der Ganghöhe der Schraubenlinie auf die Hälfte und damit bei gleicher Drehgeschwindigkeit zu einer Verdoppelung der Verschiebegeschwindigkeit führt

Eine Abwandlung der Erfindung besteht darin, daß zwei Pistolen in der Kammer angeordnet werden, die gegeneinander um eine Strecke versetzt sind, die der Breite des schraubenlinienförmigen Beschichtungsbandes gleich ist damit die Beschichtung in aneinandergrenzenden Schraubenlinien gebildet wird. In diesem Fall wird der Kopf 13 der Kammer in einer beliebigen Stellung festgehalten. Der Rücklauf der Wagen kann daher ohne Drehung erfolgen.

Außerdem ist es möglich, zwei beschriebene Vorrichtungen zusammenzufügen, um zugleich zwei Rohre zxi beschichten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beschichten röhrenförmiger Werkstücke durch Flammspritzen, insbesondere zum Metallisieren von Rohren, mit einer feststehenden Beschichiungskammer zur Aufnahme einer Spritzeinrichtung, mit Vorrichtungen zum Führen der Werkstücke zu der Kammer und mit Antriebseinrichtungen beiderseits der Kammer für eine Längsbewegung der Werkstücke durch die an ihren Seitenwänden mit Durchtrittsöffnungen für die Werkstücke versehene Kammer und vor die Spritzeinrichtung und zur gleichzeitigen Drehung der Werkstücke um ihre Achse, wobei die Zuführungseinrichtung als Querzuführungen, bezogen auf die Achse der Längsbewegung der Weikstücke durch die Kammer, außerhalb der Kammer ausgebildet sir.d, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Einrichtungen zum Längs- und Drehantrieb zwei koaxiale Dorne (29,41} aufweisen, die auf zwei längsbeweglich auf einem als Führung dienenden festen Träger (1) verschiebbaren Wagen (6, 7), die miteinander durch Gestänge (8) verbunden und zu beiden Seiten der Kammer (S) angeordnet sind und von denen einer mit der Antriebseinrichtung (34 bis 37) zur Längsverschiebung versehen ist, gelagert sind, wobei einer der Dorne (29) den Drehantrieb (26) besitzt; und

b) daß der der Zuführungseinrichtung (44), bezogen auf die Kammer (5), gegenüberstehende Dorn (29) von einem Trägerorgan (28) getragen ist, welches über den es tragenden Wagen (6) in Richtung des anderen Doms (41) auf dem anderen Wagen (7) hinausragt und dessen Länge größer als die Längsabmessung der Kammer (5) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Beschichtur>gsvorgang bestimmte Kammer (5) einen Kopfteil (13) aufweist, an dem die Beschichtungsgeräte angebracht sind und der auf einem feststehenden Gehäuse (9) einstellbar angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Dornen (29,41) jeweils ein Winke'arm (31, 42) zugeordnet ist, dessen bogenförmiges Ende (32; 43) als Aufnahmevorrichtung für das Werkstück (T) ausgebildet ist.