DE2523468A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von beschichtungsmasse an werkstuecken - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von beschichtungsmasse an werkstuecken

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DE2523468A1 DE19752523468 DE2523468A DE2523468A1 DE 2523468 A1 DE2523468 A1 DE 2523468A1 DE 19752523468 DE19752523468 DE 19752523468 DE 2523468 A DE2523468 A DE 2523468A DE 2523468 A1 DE2523468 A1 DE 2523468A1
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Description

1S16/FIT 2523458
ti Mai 197S
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GOTTHARüSTR.öi
GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, 8201 Schaffhausen (Schweiz)
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Beschichtungsmasse an Werkstücken.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Beschichtungsmasse an Innenwänden rohrförmiger Werkstücke, insbesondere an Innengewinden von Rohren und Fittings durch Aufsprühen der flüssigen Beschichtungsmasse mittels eines Luftstrahles.
Zur Beschichtung von Werkstücken, wie zum Beispiel von Rohrinnenwänden mit einer Schutzschicht, Auftragen von Klebstoff auf die innere Wand von Rohrenden, welche durch Kleben verbunden werden sowie für die Aufbringung von Dichtungsmasse auf durch Verschraubung gas- und flüssigkeitsdicht zu verbindender Teile ist es bekannt, mittels Auftragswerkzeugen durch Aufstreichen, durch Aufschleudern mittels rotierender Verteilwerkzeuge oder durch Aufsprühen mit Pressluft betriebenen Sprühwerkzeuge bzw. Düsen die Beschichtungsmasse aufzutragen.
Durch die DT-OS 2 002 902 ist es bekannt, zum Auftragen von Klebstoff auf Rohrenden eine sich im Rohr zentrierende Düse
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anzuwenden, welche mit einer grossen Anzahl von an ihrem Umfang verteilten Durchtrittsöffnungen versehen ist und an eine handelsübliche, mit Pressluft betriebene Auftragspistole, angeschlossen wird. Nachteilig ist, dass hierbei für jeden zu beschichtenden Rohrdurchmesser, für unterschiedliche Schichtdicken und unterschiedliche Beschichtungslängen jeweils eine neue Düse angefertigt werden muss. Eine Beschichtung von Innengewinde ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.
Die US-PS 3 516 385 zeigt eine Einrichtung bei der das Beschichten von Rohrinnenwänden mittels eines rotierenden Verteilerwerkzeuges erfolgt. Das Beschichtungsmittel wird durch feststehende Zuführkanäle in die Kammer des Verteilerwerkzeuges gebracht und von dort aufgrund der einwirkenden Fliehkraft durch die umfangseitigen Oeffnungen auf die Rohrinnenwand aufgetragen. Für zähflüssige Beschichtungsmittel und kleine zu beschichtende Rohrdurchmesser ist diese Einrichtung nicht geeignet, da die dafür erforderliche Drehzahlen zu gross sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, welches auch für kleine Rohr- bzw. Gewinde-Innendurchmesser geeignet ist, wobei die für eine hohe Stundenleistung erforderliche kurze Taktzeit erreicht wird und die Einrichtung bei geringen Investitionskosten eine automatische, betriebssichere und wirtschaftliche Arbeitsweise ermöglicht.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass man einen in Achsrichtung des Werkstückes gerichteten Besehichtungsmassenstrahl durch einen senkrecht dazu gerichteten und umlaufenden Luftstrahl unter Bildung eines Sprühkegels in radialer Richtung umlenkt.
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Die zur Durchführung des Verfahrens notwendige Einrichtung besteht erfindungsgemäss aus einer in Achsrichtung des Werkstückes angeordneten feststehenden Düse, eine um diese umlaufende Luftdüse, deren Austritts-Oeffnung radial versetzt vor der Oeffnung der feststehenden Düse angeordnet ist und deren Oeffnungrichtung annähernd senkrecht zur Werkstückachse verläuft, einer Luftzuführung zur umlaufenden Düse sowie einer Einrichtung zur Zuspeisung der Beschichtungsmasse zur feststehenden Düse.
Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
Pig. I Einen Längsschnitt einer Einrichtung zum Beschichten von Werkstücken,
Pig. 2 einen Ausschnitt von Fig. 1 in vergrösserter Darstellung,
Fig. 3 Steuerschema für die in Fig. 1 dargestellten Einrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Einrichtung im Längsschnitt, wie sie für das Beschichten von Innengewinde angewendet wird.
An der Trägerplatte 1 ist der Pistolenkörper 2 befestigt, an welchem an der Vorderseite die Düse 3 für das BeSchichtungsmaterial auswechselbar angeordnet ist. Als Düsenverschluss ist in der Zentrumsachse des Pistolenkörpers 2 eine Düsennadel 4 angeordnet, welche durch einen mit einem Druckmedium - z.B. Druckluft - einseitig beaufschlagbaren und in der Zylinderbohrung 5 des Pistolenkörpers 2 angeordneten Kolben 6 gegen die Kraft der Feder 7 betätigt wird. Mittels der Einstellspindel 8 mit Skalaring 9 ist der Oeffnungshub der Düsennadel k einstellbar. Die Zuführung der Druckluft für den Kolben 6 erfolgt durch den Leitungsanschluss 10,
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wobei die Steuerung der Druckluft durch das Magnetventil 60 (siehe Fig· 3) geschieht. Die Düsennadel 4 bildet mit der zentralen Bohrung im Pistolenkörper 2 den Ringraum 11 zur Aufnahme des Beschichtungsmaterials, wobei dieses durch die Leitung 12 von einem Vorratsbehälter 4l (siehe Fig. 3) durch Druck dem Ringraum 11 und weiter der Düse 3 zugeführt wird. Der Druck im Vorratsbehälter wird durch einen auf das Beschichtungsmaterial 44 wirkenden Luftdruck erzeugt, welcher durch das Ventil 6l einstellbar ist und durch die Leitung 45 dem Vorratsbehälter 4l zugeführt wird. Die im Pistolenkörper 2 angeordnete Stopfenbüchsendichtung 15 verhindert den Austritt von Beschichtungsmaterial aus dem Ringraum 11. Durch die feststehende Zuführung des Beschichtungsmaterials ist eine grosse Betriebssicherheit der Einrichtung gewährleistet. An dem vorderen Teil des Pistolenkörpers 2 ist die Drehhülse 14 mittels der beiden Rillenkugellager 15* 16 drehbar gelagert. In eine auf der Drehhülse 14 angeordneten Riemenscheibe 17 greift ein Zahnriemen 18 ein, welcher durch einen an der Trägerplatte befestigten Antriebsmotor 33 angetrieben wird. An der Drehhülse 14 ist stirnseitig die Luftdüse 19 mittels Schrauben 37 (siehe Fig. 2) auswechselbar befestigt. Die Luftzuführung erfolgt durch einen Rohranschluss 20 am mit der Trägerplatte 1 verschraubten Flansch 21. Durch die beiden Bohrungen 22 und 23 im Flansch 21 gelangt die Luft in die durch die Dichtungen 24 abgedichtete Ringnut 25 der Drehhülse 14 und von hier durch die Bohrungen 26, 27, 28, 29 zu der Austrittsöffnung 30 der Luftdüse 19. Die Steuerung der Luftzufuhr erfolgt durch das Magnetventil 62 wobei der Druck durch das Ventil 63 einstellbar ist (siehe Fig. 3).
Die Achse der Austrittsöffnung 30 verläuft senkrecht oder annähernd senkrecht zur Achse der Düse 3· Von der Düse 3 ist an der Luftdüse 19 parallel zur Austrittsöffnung 30 eine runde Platte 31 angeordnet welche im Aussendurchmesser geringfügig kleiner 1st als der Innendurchmesser des zu beschichtenden Werkstückes 50. Platte 31 und Luftdüse I9 können, wie diese aus Fig. 1 ersichtlich aus
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einem Stück bestehen oder die Platte 3I ist an der Luftdüse I9 durch Schrauben 38 auswechselbar befestigt (siehe Fig. 2) was bei der Beschichtung von einer geringen Anzahl Werkstücken mit unterschiedlichem Innendurchmesser von Vorteil ist.
Der Flansch 21 ist mit einer elektrischen Heizung 35 versehen um das im Ringraum 11 des Pistolenkörpers 2 befindliche Beschichtungsmaterial zu erwärmen, wodurch eine für die Verarbeitung vorteilhafte Viskosität des Beschichtungsmaterials erreicht wird.
Werden Beschichtungsmaterialien verwendet, bei deren Verarbeitung leicht entzündbare Gase entstehen, wird vorteilhafterweise zur Beheizung des Flansches 21 ein Wärmeträgermedium - z.B. OeI - verwendet, das durch im Flansch 21 angebrachte Bohrungen 36 (siehe in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt) geleitet wird. Gleichzeitig wird dabei vorteilhafterweise als Antriebsmotor 33 ein Luftmotor verwendet.
Die beschriebene Einrichtung ist mittels der Trägerplatte 1 fest auf einer in Fig. 3 schematisch dargestellten Vorschubeinheit 42 montiert, welche die Beschichtungseinheit durch einen pneumatisch betätigten Zylinder 43 in eine feststehende Arbeitsposition bringt. Die Steuerung der Luftzufuhr durch die Leitungen 46 und 47 zum Zylinder 43 erfolgt durch das Magnetventil 64 (siehe Fig. 3). Zur Beschichtung längerer Werkstückspartien kann auch ein einstellbarer Arbeitsvorschub ausgeführt werden.
In Fig. 1 ist ferner ein Ende eines Werkstückes 50 z.B. eines Fittings mit einem Innengewinde 51 dargestellt, welches mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung in der im folgenden erläuterten Weise beschichtet wird.
Zum Beschichten des Innengewindes 51 des Werkstückes 50 wird dieses auf einem Aufspanntisch 52 eingespannt, z.B. auf einem Drehtisch, wie solche bei Fitting-Gewindeschneidmaschinen bekannt sind. Die Achse des au beschichtenden Gewindes 51 ist dabei koaxial zur
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Achse der Düse 3 ausgerichtet, welche zugleich Drehachse der Luftdüse 19 ist, wobei in der Ausgangsstellung die Einrichtung mit ihren Düsen 3 und der bereits rotierenden Luftdüse I9 vor dem Werkstück 50 steht. Der Antrieb der an der Drehhülse 14 befestigten Luftdüse 19 erfolgt durch den Antriebsmotor 33* wobei dieser über die Riemenscheiben 17* 3^ und dem Zahnriemen l8 die Drehhülse 14 antreibt.
Durch Beaufschlagung des an der Vorschubeinheit 42 angebrachten Zylinders 43 wird die Beschichtungs-Einrichtung in Arbeitsstellung gebracht, das heisst, diese wird so weit axial verschoben, dass die Innenfläche 32 der Platte 3I am Ende der zu beschichtenden Länge L (siehe Fig. 2) des Innengewindes 51 im Werkstück 50 rotiert. Anschliessend erfolgt die Luftzufuhr zur Luftduese I9 über die bereits beschriebenen Leitungen durch Oeffnen des in der Luftleitung befindlichen Magnetventils 62, wodurch ein umlaufender Luftstrahl 39 (siehe Fig. 2) entsteht, der senkrecht zur Drehachse der Düse 3 gerichtet ist. Kurzzeitig danach wird durch Beaufschlagung des Kolbens 6 mit Druckluft die Düsennadel 4 in axialer Richtung nach hinten bis zu der als Anschlag wirkenden Einstellspindel 8 bewegt, wobei die Spitze der Düsennadel 4 die Oeffnung der Düse 3 freigibt. Das unter einem konstanten Druck im Ringraum 11 des Pistolenkörpers 2 stehende Beschichtungsmaterial tritt dabei in Achsrichtung aus der Düse 3 aus und wird durch den Luftstrahl in radialer Richtung umgelenkt, wobei ein rotierender Sprühkegel 40 entsteht (siehe Fig. 2). Die Oeffnungszeit der Düs· 3 wird so gewählt, dass bei der eingestellten Drehzahl der Luftdüse 19 am gesamten Umfang des Innengewindes 51 eine gleichmässige Beschichtung in der gewünschten Dicke erreicht wird, wobei die Schichtdicke auch durch den einstellbaren Oeffnungshub H (siehe Fig. 2) der Düsennadel 4 beeinflusst werden kann. Das Schliessen der Düse 3 erfolgt bei Entlastung des Kolbens 6 von der Druckluft durch die Kraftwirkung der Feder 7. Kurz danach
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wird auch die Luftzufuhr zur Luftdüse 19 abgestellt und die Beschickungseinrichtung mittels der Vorschubeinheit 42 wieder in die Wartestellung zurückgezogen. Der Antriebsmotor läuft durchgehend und mit ihm die Drehhülse 14 und die Luftdüse 19. Nun wird zum Beispiel durch Drehung des Aufspanntisches 52 das beschichtete Werkstück 50 entfernt und ein weiteres in Position gebracht, welches anschliessend in der beschriebenen Weise beschichtet wird.
Die vorerwähnten sich zyklisch wiederholenden Vorgänge können zweckmässig mittels einer Programmsehalteinrichtung 53 (siehe Pig· 3) gesteuert werden, wobei die Beschichtungszeit durch ein Zeitschaltwerk einstellbar ist.
Durch Bildung des Sprühkegels 40 ergibt sich automatisch eine in Achsrichtung des Gewindes 51 ungleichmässige Beschichtungsdicke. Diese ist vom Beginn des Gewindes bis zur Mitte des Sprühkegels 40 ansteigend und nimmt dann wieder etwas ab, wobei am Ende die Schichtdicke grosser ist als am Anfang, da hier der Sprühkegel 40 durch die Platte 31 abgeschnitten wird.
Dieser Verlauf der Schichtdicke ist jedoch bei Fittings erwünscht um das Eingewinden in das Gegenstück zu erleichtern.
Zur Erreichung einer auch in Achsialrichtung gleichmässigen Schichtdicke kann die Beschichtungseinrichtung während dem Beschichten durch einen kontinuierlichen einstellbaren Arbeitsvorschub der Vorschubeinheit in axialer Richtung verschoben werden. Dies ist ebenfalls erforderlich, wenn längere Partien von zylindrischen und konischen Rohrinnenwänden bzw. Innengewinden zu beschichten sind, wobei die Luftdüse 19 und die Düse 3 entsprechend lang ausgebildet werden muss.
Das Beschichten von Werkstücken kann auch mit einer feststehenden Beschichtungseinrichtung durchgeführt werden, wobei dann die axiale Zustell- bzw. Vorschubbewegung das Werkstück ausführt was mittels einer axial beweglichen Werkstückspanneinrichtung erreicht wird.
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Die hier beschriebene Einrichtung ermöglicht aufgrund der einfachen, nicht rotierenden Beschichtungsmittelzuführung eine betriebssichere Arbeitsweise, ist bei geringen Werkzeugkosten vielseitig anwendbar und gestattet durch Veränderung von Drehzahl der Luftdüse und Zuführmenge des Beschichtungsmaterials durch Einstellung des Oeffnungshubes der Düsennadel bei minimalen Beschichtungszeiten eine rationelle Beschichtung der Werkstücke.
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    (1. Verfahren zum Aufbringen von Beschichtungsmasse an Innenwänden rohrförmiger Werkstücke, insbesondere an Innengewinden von Fittings und Rohren durch Aufsprühen der flüssigen Beschichtungsmasse mittels eines Luftstrahles, dadurch gekennzeichnet, dass man einen in Achsrichtung des Werkstückes gerichteten Beschichtungsmassenstrahl durch einen senkrecht dazu gerichteten und umlaufenden Luftstrahl unter Bildung eines Sprühkegels in radialer Richtung umlenkt.
  2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in Achsrichtung des Werkstückes (50) angeordneten feststehenden Düse (3), eine um diese umlaufende Luftdüse (19), deren Austrittsöffnung (30) radial versetzt vor der Austrittsöffnung der feststehenden Düse (3) angeordnet ist und deren Oeffnungsrichtung annähernd senkrecht zur Werkstückachse verläuft, einer Luftzuführung zur umlaufenden Düse (I9) sowie einer Einrichtung zur Zuspeisung der Beschichtungsmasse zur feststehenden Düse (3).
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine an der umlaufenden Luftdüse stirnseitig angeordneten den Sprühkegel begrenzende Platte (31)·
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitig angeordnete Platte (31) kreisrund ausgebildet und im Aussendurchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des zu beschichtenden Werkstückes (50) ist.
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  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die feststehende Düse (3) mit einer axial betätigbaren Düsennadel (4) versehen ist und dass die BeSchichtungsmasse in der Düse (2) dauernd druckbeaufschlagt ist.
    6. Einrichtung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshub der Düsennadel (4) einstellbar ist.
    GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT
    13uMai 1975
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DE19752523468 1974-07-22 1975-05-27 Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von beschichtungsmasse an werkstuecken Pending DE2523468A1 (de)

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