DE2635219C3 - Verfahren zum Beschichten der Frontflächen einer Mehrzahl von Teilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten der Frontflächen einer Mehrzahl von Teilen mit einer Frontfläche, einer Rückfläche und Seitenflächen, die zu einer Einheit zusammengefügt sind.

Übliche Verfahren zur Aufbringung von harten Überzugsschichten beispielsweise auf die Dichtleisten zwischen den Kammern eines Drehkolbenmotors werden so ausgeführt, daß eine Mehrzahl von Dichtleisten zunächst stapeiförmig zusammengefügt und in einer Aufspannvorrichtung derart eingespannt werden, daß die Frontflächen der Leisten eine Beschichtungsfläche bilden, auf welche eine geeignete harte Schicht aufgesprüht wird. Zum Aufsprühen einer harten Metallschicht auf die Frontfläche der Leisten wird in der Regel eine Plasmapistole verwendet, mit der eine kontinuierliche Beschichtung an der von den zusammengefügten Frontflächen gebildeten Oberflächen aufgetragen wird. Während die Teile in der Aufspannvorrichtung gehalten sind, wird die Überzugsschicht danach spannend abgetragen, um die Dicke des Überzugs so weit zu Vermindern, daß die erhabenen Bereiche der Frontflächen freigelegt werden. Dadurch wird eine Restbeschichtung in nutenartig zurückgenommenen Obefflächenbereichen erzielt Wenn jedoch die Frontfläche der Leiste von Rand zu Rand beschichtet werden soll oder wenn vertiefungsfreie Randbereiche beschichtet werden sollen, ist es schwierig, die beschichteten Teile wieder zu trennen. Dies liegt daran, daß die Überzugsschicht, welche die einzelnen Teile überbrückt, die Teile aneinander anhaften läßt

Aus der US-PS 33 37 938 ist es zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten bekannt, mit ihrer Oberfläche zurückgenommene Abstandsstücke zwischen die zu beschichtenden Teile einzufügen, so daß die Teile im Abstand voneinander liegen und die Beschichtung den Abstand zwischen benachbarten Teilen nicht überbrückt Dabei erfolgt zunächst die Zusammenfügung der Teile mit den zwischengelagerten Abstandsstücken in einer Aufspannvorrichtung zu einer Einheit, wonach die Oberflächen der Teile und der Abstandsstücke mit einem Überzugsmaterial versehen werden, welches das Material der aufzusprühenden Schicht nicht annimmt Anschließend werden diejenigen Bereiche der Teile,

->o welche die Beschichtung erhalten sollen, spanend abgetragen, womit auch der schichtabweisende Über zug an diesen Stellen entfernt wird. Danach wird mit einer kleinen Sprühpistole eine Beschichtung auf die zuvor spanend bearbeiteten Bereiche einzeln aufgebracht, wobei diese Bereiche jeweils an der Mündung der Sprühpistole entlanggeführt werden. Neben den zu beschichtenden Berdchen auftreffendes Beschichtungsmaterial geht keine enge Verbindung mit der darunterliegenden Oberfläche der Abstandsstücke und der Teile ein. Danach erfolft eine spanende, z. B. schleifende Bearbeitung derjenigen Oberflächenbereiche der Teile, die frei von Beschichtung bleiben sollen, um so die aufgebrachte Schicht auf die zu beschichtenden Bereiche zu beschränken.

Γι Dieses Verfahren ist vergleichsweise umständlich und teuer, da mit einem kleinen Sprühstrahl gearbeitet wird, der im wesentlichen nur die tatsächlich zu beschichtenden Bereiche der Frontflächen beaufschlagt. Durch die einzelne oder allenfalls paarweise .ieauf schlagung der Teile und die nachfolgende entsprechende selektive Nachbearbeitung der nicht zu beschichtenden Flächen erfordert das Verfahren erheblichen Zeitaufwand, wozu auch die vorbereitende spanende Einzelbearbeitung der Teile an den zu beschichtenden Bereichen zu rechnen ist. Da die Abstandsstücke ständig einer erneuten Besprühung ausgesetzt sind, sind ihrer Wiederverwendbarkeit Grenzen gesetzt. Würde andererseits eine einheitliche Gesamtbeschichtung der in der Aufspannvorrichtung eingespannten Teile mit den Abstandsstükken erfolgen, um den erforderlichen zeitlichen und apparativen Aufwand zu vermindern, so ginge der überwiegende Teil des Beschichtungsmalerials verloren und würden die Wiederverwendungsmöglichkeiten der Abstandsstücke drastisch weiter vermindert. Die Aus-Stoßleistung des bekannten Verfahrens wird weiterhin dadurch begrenzt, daß bei gegebenen Abmessungen der Aufspannvorrichtung durch die zwischengeschalteten Abstandsstücke nur eine entsprechende verminderte Anzahl von Teilen in einem Arbeitsgang beschichtet

W) werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren der aus der US-PS 33 37 938 bekannten Gattung zu schaffen, mit dem mit geringem apparativem Aufwand und hoher Ausstoßleistung eine Beschicli-

h5 tung von Teilen erfolgen kann, deren Frontflächen an wenigstens einer Seite bis zum Bereich der Kante zur benachbarten Seitenfläche hin mit einer Schicht versehen werden sollen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Dadurch wird zunächst erreicht, daß die Frontflächen der Teile ohne weiteres spanende Bearbeitung speziell zur Vorbereitung der Beschichtung ohne weiteres beschichtet werden können. Im Vergleich mit dem aus der US-PS 33 37 938 bekannten Verfahren sind hierzu die Teile mit den zu beschichtenden Frontflächen an den Stellen der in der Oberfläche zurückgenommenen Abstandsstücke angeordnet, während die alternierend mit ihrer Rückfläche benachbart zu den Frontflächen angeordneten benachbarten Teile jeweils die Abstandsstücke für die an der jeweiligen Seite der Aufspannvorrichtung an ihren Frontflächen zu beschichtenden Teile bilden. Eigene Abstandsstücke werden dadurch völlig entbehrlich, so daß der gesamte Arbeitsraum der Aufspannvorrichtung mit zu beschichtenden Teilen bestückt werden kann, da die Abstandsstücke zwischen den Teilen, die mit ihrer Frontfläche an der einen Seite der Aufspannvorrichtung liegen, durch die alternierend angeordneten Teile gebildet werden, deren Frontfläche an der gegenüberliegenden Seite der Aufspannvorrichtung liegt. Die Beschichtung kann in einem Zuge an beiden Seiten der Aufspannvorrichtung vorgenommen werden, wonach eine schnell durchzuführende einheitliche spanende Bearbeitung der Teile auf beiden Seiten der Aufspannvorrichtung derart erfolgt, daß die Schicht von den Rückflächen der jeweiligen Teile abgenommen wird und nur an den dazwischenliegenden Vorderflächen verbleibt.

Die Ansprüche 2 bis 6 haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines langgestreckten Teiles mit einer beschichteten Frontfläche, wobei ein Teil der Beschichtung zur besseren Veranschaulichung veggebrochen dargestellt ist,

F i g. 2 eine vergrößerte perspektivische Teilansicht eines Endes des Teiles gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Endes eines langgestreckten Teils mit flachen Nuten und einer vorspringenden Leiste an seiner Frontfläche, wobei die Beschichtung in den Nuten vorgesehen ist,

F i g. 4 eine schematische und perspektivische Teilansicht einer Mehrzahl von Teilen gemäß Fig. 1 in ihrer für die erfindungsgemäße Beschichtung vorgesehenen zusammengeführten Stellung, wobei ein Teil von der Bearbeitun^sgruppe getrennt ist,

F i g. 5 eine F i g. 4 entsprechende Darstellung, jedoch mit Teilen gemäß F i g. 3,

F i g. 6 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 7 bis 9 und 11 bis 15 schematische Veranschaulichungen der Arbeitsfolge gemäß dem Blockdiagramm in Fig. 6, wobei Fig. 8A eine perspektivische Ansicht eines in dieser Arbeitsfolge mit einer Überzugsschicht zu versehenden Teiles darstellt,

Fig. 10 eine Stirnansicht einer Schablone zur Staffelung der Teile, wie sie bei dem veranschaulichten Verfahren verwendet wird, wobei die F i g. 1OA und 1OB und 1OC Teilansichtsn der Schablone darstellen,

Fig. 16 eine schematische perspektivische Ansicht Zur Veranschaulichung iir Umformung des aufgehaspelten Rohmaterials in gebogene Leisten und

F i g. 17 eine perspektivische Ansicht einer Aufspannvorrichtung zur Zusammenfügung der gebogenen Leisten.

Zur Verbesserung der Anschaulichkeit ist die Beschichtung im Vergleich zur Größe der Teile in der Zeichnung erheblich dicker dargestellt, als dies normalerweise der Fall ist. In der Praxis sind derartige Oberzugsschichten, wie sie beispielsweise als Metallüberzüge durch eine Plasmapistole aufgebracht werden,

tu in einer Dicke in der Größenordnung von hundertstel bis zehntel Millimetern (Tausendstel Inches) vorgesehen. Ebenso ist auch die Größe der gegenseitigen Abstaffelung der Teile gegenüber den Verhältnissen in der Praxis erheblich übertrieben dargestellt

Wie die Fig. 1 und 2 veranschaulichen, weist ein langgestrecktes Teil 10 aus Metall, beispielsweise aus Gußeisen oder Stahl, an seiner Frontfläche 14 eine Überzugsschicht 12 auf. Ein Teil der Überzugsschicht 12 ist in F i ς. 1 weggebrochen dargestellt, um die

2" Frontfläche 14 besser veranschaulich»·' zu können. Das Teil 10 weist eine Fmnifläche !4 und e>ne Rückfläche 16 (vgl. F i g. 2) auf, die der Frontfläche 14 gegenüberliegt, sowie ein Ende 18 (das gegenüberliegende Ende ist in Fig. 1 nicht veranschaulicht) und Seitenflächen 20, 20'.

2i Wie die Zeichnung veranschaulicht, erstreckt sich die Überzugsschicht 12 quer über die Frontfläche 14 vom Rand zur Seitenfläche 20 bis zum Rand zur Seitenfläche 20'. In Fig. 3 ist ein im Grunde ähnliches Teil 10Λ veranschaulicht, welches jedoch breite und flache Nuten

in 15 in der Frontfläche 14 aufweist, die durch eine mittlere erhabene Stegleiste 13 voneinander getrennt sind. Die Nuten 15 sind mit der Überzugsschicht 12 angefüllt, während die Stegleiste 13 im wesentlichen frei von der Beschichtung ist.

π Die Überzugsschicht 12 kann irgendein geeigneter Überzug wie etwa ein metallischer harter Laufflächenüberzug sein, der durch eine Plasma- oder Flammspntzsprühtechnik geschmolzen aufgebracht wird und am Teil aushärtet. Der gehärtete Metallüberzug kann

in beispielsweise durch einen Schleifvorgang formend bearbeitet werden, um so die gewünschte Enddicke innerhalb der vorgegebenen Toleranz zu erzielen. Eine Mehrzahl von Teilen 10 oder 1OA wird mittels einer Aufspannvorrichtung 22, wie sie schematis<_h in den

ί ' F i g. 4 und 5 veranschaulicht ist. als BearLeitungsgruppe gehalten. Wie aus dem rechten Teil von F i g. 4 hervorgeht, ist eine Mehrzahl von Teilen 10 jeweils in seitlicher Anlage zusammengefügt und gegeneinander versetzt gestaffelt angeordnet und so in der Aufspann-

Vi vorrichtung 22 gehalten. Die Aufspannvorrichtung 22 kann jede geeignete Form einer Klemmschablone oder dgl. sein, welche die Teile zusammenhält. In der zusammengefügten Lage bilden die aneinander anliegenden und gegeneinander versetzten Teile 10 eine

Vi erste Beschichtunnsoberfläche 24 und fine zweite Beschichtungsoberfläche 26. Auf diese beiden Beschichtungsoberflächen 24 und 26 wird auf geeignete Weise eine kontinuierliche Überzugsschicht 12' aufgebracht, die in Fig.4 strichpunktiert veranschaulicht ist. Die

wi kontinuierlichen Überzugsschichten 12' werden sodann in ihrer Dicke vermindert und bilden dann die Überzugsschichten 12, die in Fig.4 gestrichelt veranschaulicht sind und welche die gewünschten Restüberzüge an den Frontflächen 24 bilden. Die Rückflächen 16

ι· · werden durch die Dickenminderung der Überzugsschicht von der Überzugssicht 12' im wesentlichen befreit. Wie aus der linken Seite der Fig.4 ersichtlich ist, werden nach der Entnahme der einzelnen Teile 10

aus der Aufspannvorrichtung 22 diese mit der gewünschten Überzugsschicht 12 an den Fronlflächeh erhalten, während die Rüickflächen 16 frei von Beschichtung sind.

In Fig.5 ist entsprechend eine Bearbeitungsgruppe aus den Teilen 10/4 veranschaulicht, wobei ebenfalls strichpunktiert die kontinuierliche Überzugsschicht 12' an den beiden Beschichtungsoberflächen 24 und 26 veranschaulicht ist. Wie die Zeichnung veranschaulicht, sind die Teile 10/4 ebenfalls Sieile an Seite angeordnet, jedoch nicht gegeneinander gestaffelt versetzt. Daher liegen die Außenflächen 13a der Stegleisten 13 in einer Ebene mit den Rückflächen 16, so daß eine Staffelung der Teile zur richtigen Auürichtung der Teile nicht erforderlich ist. Nach der Dickenverminderung der Überzugsschicht 12', durch diie Restüberzüge 12 in den Nuten 15 der Frontflächen 114 verbleiben, werden die Einzelteile 10-4 ^VO" dpr Reairheitungsgrunne getrennt, wie dies links in F i g. 5 veranschaulicht ist, und weisen die gewünschten Restüberzugsschichten 12 auf.

Das geschilderte Vorgehen eignet sich offensichtlich für die Beschichtung von Teilen jeglicher Größe, bietet jedoch besondere Vorteile, wenn die Teile 10 und 10Λ vergleichsweise klein sind, so etwa wie die Dichtleisten für Drehkolbenmotoren, wobei eine große Anzahl solcher Teile beschichtet werden muß.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden somit Teile derart aneinandergefügt, daß zwei einander gegenüberliegende Beschichtungsoberflächen entstehen, auf denen eine kontinuierliche Anfangsbeschichtung aufgebracht wird, die dann in ihrer Dicke reduziert wird, um eine Mehrzahl von Teilen zu erhalten, die zwar an ihren Frontfiächen, jedodh nicht an ihren Rückflächen beschichtet sind, so daß die Teile einfach aus der Aufspannvorrichtung 22 entnommen werden können, da kein die Teile überbrückender Überzug vorhanden ist. Es liegt auf der Hand, daß die Aufbringung eines kontinuierlichen Überzuges über eine Mehrzahl von Teilen die Beschichtung wesentlich vereinfacht, etwa im Vergleich zu einer Einzelbeschichtung der Teile oder zu einer genauen Steuerung der Beschichtung lediglich in vorbestimmten Beschichtungsbereichen.

In F i g. 6 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Blockdiagramm veranschaulicht, wobei bei 28 eine Materialzuführung aus einem Materialvorrat veranschaulicht ist, von dem die Teile gefertigt werden sollen. Der Materialfluß ist durch Pfeile veranschaulicht Bei 30 ist eine Vorbehandlung des aus der Materialzuführung 28 erhaltenen Materials veranschaulicht, die etwa eine Hitzebehandlung, ein Schleifvorgang, eine Oberflächenvorbereitung oder irgendeine sonstige zweckmäßige Materialbehandlung sein kann. Nach dieser Vorbehandlung kann das Material in der bei 31 veranschaulichten Weise zur Zwischenspeicherung aufgenommen werden. Im Falle einer kontinuierlichen, drahtartigen Materialzuführung kann dies durch Aufhaspeln erfolgen. Wie durch die Umgehungslinie für den Block 31 veranschaulicht ist, kann die Zwischenspeicherung auch umgangen werden und kann das vorbehandelte Material direkt dem nächsten Verfahrensschritt zugeführt werden, der bei 32 veranschaulicht ist Der Block 32 stellt den nachfolgenden Schritt einer geraden Ausrichtung des vorbehandelten Materials dar, was als letzte Vorbehandlungsstufe betrachtet werden kann, und des Zuschnitts der einzelnen Teile auf Länge aus dem Endlosmaterial. Grundsätzlich kann dieser nächste Schritt irgendeine Schneid-, Stanz- oder ähnliche Bearbeitung sein, mit der aus dem Endlosmalerial die Einzelteile erzeugt werden; als Alternative kann selbstverständlich auch bereits bei der Materialzuführung 28 eine Zuführung der Einzelteile erfolgen. Der Block 34 veranschaulicht die Zusam-

ί menfügung der Einzelteile in einer Aufspannvorrichtung, so daß die Einzelteile Seite an Seite aufgespannt sind und eine erste und eine zweite Beschichlungsoberfläche bilden. Je nach der Frontflächenausbildung können die Teile auch zueinander gestaffelt versetzt

in angeordnet sein, wie dies in Fig.4 veranschaulicht ist, so daß die Frontflächen 14 gegenüber den benachbarten Rückflächen 16 in beiden Beschichtungsoberflächen 24 und 26 zurückgenommen sind. Bei 36 wird sodann eine kontinuierliche Beschichtung der beiden Beschichtungsoberflächen 24 und 26 vorgenommen. Nach der Härtung des Schichtüberzuges wird in der bei 38 dargestellten

Weise die Dicke des Überzuges auf beiden Beschirhtungsoberflächen vermindert. Dieb kann zweckmäßig

' durch Schleifen oder eine sonstige spanende Bearbei-

2ö tung erfolgen und geht so weit, daß die Rückflächen 16 praktisch vOllständig von der aufgebrachten Beschichtung befreit werden und bloßliegen. Nach der ausreichenden Dickenreduzierung der Überzüge 12' werden die Einzelteile 10 oder 10/4 in der bei 40 veranschaulichten Weise aus der Aufspannvorrichtung einzein entnommen Danach kann noch eine Nachbehandlung wie ein Abgraten oder eine Nachbearbeitung der Einzelteile erfolgen, wenn dies erforderlich ist, wie dies bei 41 veranschaulicht ist.

In F i g. 7 sind schematisch die Arbeitsschritte gemäß den Blocks 28 bis 30 in F i g. 6 veranschaulicht Eine Haspel 42 mit Bandmaterial 44, beispielsweise Stahlband bzw. Stahldraht, wird abgehaspelt, wobei das Material 44 einer Vorbehandlung unterworfen wird, welche im Beispielsfalle den Durchzug des Materials 44 durch einen Ziehstein 46 umfaßt, in dem dem Material 44 ein geeignetes Profil mitgeteilt wird. Hierdurch können beispielsweise die flachen Nuten 15 gemäß F i g. 3 erzeugt werden. Der nächste Vorbehandlungsschritt besteht in einer Wärmebehandlung zur Härtung, bei der das Material 44 durch eine Induktionsheizung 48 gezogen wird. Das erwärmte Material 44 wird dann durch eine mit Sprühstrahlen arbeitende Abschreckeinrichtung 50 abgeschreckt, in der das Material 44 durch

Aufsprühen von Kühlflüssigkeit wie öl oder Wasser abgekühlt wird. Nach der Kühlung bzw. der Abschrekkung wird das Material 44 durch eine zweite induktionsheizung 52 gezogen. Obwohl das Material nun direkt in die nächste Verarbeitungsstufe eingeführt

so werden könnte, ist in F i g. 7 eine erneute Zwischenspeicherung des vorbehandelten Materials auf einer Haspel 54 vorgesehen.

In Fig.8 ist schematisch die Bearbeitung gemäß Block 32 gemäß F i g. 6 veranschaulicht, bei dem das Material 44 von der Haspel 54 abgehaspelt und in einem Richtwalzwerk 56 gerade gereckt wird. Die Geradeausrichtung durch das Richtwalzwerk 56 würde die letzte Stufe der Vorbehandlung gemäß Fig.7 darstellen, wenn die Zwichenlagerung auf der Haspel 54 nicht

Mi erfolgen würde. Ein Paar von Förderrollen 58, 5SA führen das vorbehandelte, gerade ausgerichtete Material einer Schneideinrichtung 60 zu. Der Vorderrand 44e des Band- oder Drahtmaterials 44 wird durch die Rollen 58, 58Λ vorgeschoben, bis er an einen Anschlag 66

«.:- anschlägt, so daß eine gewünschte Materiaüär.ge an der Schneideinrichtung 60 vorbeigeführt worden ist Die Schneideinrichtung 60 weist ein Messer 62 auf, welches mit einem Schneidauflager 64 für den Zuschnitt des

Materials 44 auf Länge zusammenarbeitet. Die einzelnen Längenabschnille bilden die einzelnen Teile 110, die in der aus F i g. 8/. ersichtlichen Weise eine Ffontfläche 114, eine Riickfläche 116 und Seitenflächen 120, 120' aufweisen.

Eine Querschubeinrichlung 68 führt die Teile 110 in eine Aufspannvorrichtung 122 ein, wobei die Seiten 120, 120' der Teile 110 aneinander anliegen, während die Vorderflächen 114 und die Rückflächen 116 frei liegen und Beschichtungsoberflächen 124 und 126. bilden. Die to Aufspannvorrichtung 122 weist einen im wesentlichen rechteckförmigen Rahmen mit einem Basisträger 122a und Seitenstützen 122b und 122c auf. Die Aufspannvorrichtung 122 kann auch mit Griffteilen 123 versehen sein, um die Handhabung der Aufspannvorrichtung zu is erleichtern.

Wie aus Fig 9 ersichtlich ist, die zusammen mit F i g. 10 schematisch die Arbeitsschritte gemäß Block 34 in Fig. 6 veranschaulicht ist, wird eine Schließstange 125 mittels Kiemmuttern 127 an der Aufspannvorrichtung 122 festgelegt, nachdem die Aufspannvorrichtung 122 mit Teilen UO gefüllt worden ist. Die Schließstange 125 hält die Teile 110 in der Aufspannvorrichtung 122 sicher, so daß diese nicht herausfallen können, wobei jedoch die Kiemmuttern 127 nur mäßig angezogen sind, so daß die Teile 110 unter der Einwirkung einer geeigneten Schablone zur Erzielung einer gestaffelten Versetzung noch gegenseitig bewegbar sind.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, sind die Teile 110 in der Aufsnannvorrichtung 122 Seite an Seite angeordnet Die Teile 110 gemäß Ausführungsbeispiel weisen etwa rechteckförmigen Querschnitt auf, so daß kein Unterschied zwischen einer Vorderfläche 114 und einer Rückfläche 116 besteht. Wenn die Rückfläche 116 anders als die Frontfläche 114 ausgebildet ist, also beispielsweise Vertiefungen wie die Nuten 15 dort vorhanden sind, welche eine der Flächen eindeutig als Frontfläche festlegen, so müssen die Teile von Hand öder durch eine geeignete mechanische Einrichtung in die Aufspannvorrichtung 122 derart eingelegt werden, «o daß die Frontflächen der Teile HO abwechselnd nach oben und nach unten zeigen, während die Rückflächen jeweils in der Gegenrichtung liegen.

Die Aufspannvorrichtung 122, die in Fig. 10 zur Verbesserung der Übersichtlichkeit teilweise weggebrochen dargestellt ist, wird gemäß Fig. 10 zwischen eine untere Schablonen- oder Matrizenplatte 70 mit gezahnter Oberseite 71 und eine obere Schablonenplatte 74 mit gezahnter Unterseite 75 eingelegt Die untere Schablonenplatte 70 wird von einem Bett 76 aufgenommen, während die obere Schablonenplatte 74 über Befestigungsmittel 78 in einem Kopfteil 80 der Vorrichtung befestigt ist Das Kopfteil 80 der Schablone wird in der aus den F i g. 10 und 1OA ersichtlichen Weise über Stützen 82 mit Schraubenfedern 74 vom Schablonenbett 76 abgestützt

Die zahnartig ausgebildete Oberseite 72 der unteren Schablonenplatte 70 weist sich in Längsrichtung erstreckende Zähne 71a auf, die durch sich in Längsrichtung erstreckende Zahnlücken 716 getrennt sind (vgl. Fig. 10 und 10A). Entsprechend weist die zahnartige Unterseite 75 der oberen Schablonenplatte 74 sich in Längsrichtung erstreckende Zähne 75a und sich ebenfalls in Längsrichtung erstreckende Zahnlükken 756 auf. Wie in F i g. 10 mit der strichpunktierten Linie 86 veranschaulicht ist, liegen die Längsmittellmien der Zähne 75a in einer Vertikalebene mit zugeordneten Längsmittellinien der Zahnlücken 716, so daß die Zähne der einen Schablonenplatte jeweils Versetzt den Zahnlücken der anderen Schablonenplatte gegenüberliegen.

Wie in Fig. 1OA veranschaulicht ist sind die Zahnmuster der unteren Schablonenplatte 40 und der oberen Schablonenplatte 45 im wesentlichen deckend mit den Teilen 110 in der Aufspannvorrichtung 122, Das Zahnmuster Weist eine Reihe Von sich in Längsrichtung erstreckenden Zähnen 71a auf, die von sich in Längsrichtung erstreckenden Zahnlücken 716 in der unteren Platte 70 getrennt sind, und entsprechende Zähne und Zahnlücken 75a und 756 in der oberen Platte 75. Die Zähne 71a und 75a sowie die Zahnlücken 716 und 756 sind je von gleicher Breite, wobei die Zahnlücken 716 und 756 breit genug sind, um im wesentlichen spielfrei die Frontflächen 117 oder die Rückflächen 116 der Teile 110 aufzunehmen. Daher ist die obere Schablonenplatte 71 im wesentlichen genauso ausgebildet wie die untere Schablonenplatte 75, mit der Ausnahme der bereits erläuterten seitlichen Versetzung. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit ist die Aufspannvorrichtung 122 in Fig. 10 in der Mitte zwischen der unteren Platte 70 und der oberen Platte 74 dargestellt, eine Lage, die vorübergehend bei der Einsetzung der Aufspannvorrichtung 122 in die Schablone 69 auftreten kann, während in Fig. 1OB die Teile 110 in ihrer richtigen Endlage in der Aufspannvorrichtung 122 dargestellt sind (die in den F i g. 1OB und IOC nicht eigens veranschaulicht ist) und auf der unteren Schablonenplatte 71 aufliegen. Wie aus Fig. 1OB ersichtlich ist, liegt jedes zweite Teil 110 auf einem Zahn 71a fluchtend mit diesem auf. Die restlichen, dazwischenliegenden Teile 110 hängen über den Zahnlücken 716 und werden durch die Druckkraft von der Aufspannvorrichtung 122 her an den Seiten der abgestützten Teile 110 durch Reibung gehalten. Somit liegt jedes zweite Teil 110 auf einem Zahn 71a auf und ist gegenüber diesem ausgerichtet, während die verbleibenden, dazwischenliegenden Teile 110 frei oberhalb der Zahnlücken 716 angeordnet sind, mit denen sie fluchten. Die Teile 110, die auf den Zähnen 716 mit ihrer Unterseite unmittelbar abgestützt sind, wie dies in Fig. 1OB dargestellt ist, fluchten mit den Zahnlücken 756 der oberen Schablonenplatte 74. Die anderen, dazwischenliegenden Teile 110, die über den Zahnlükken 716 frei hängend angeordnet sind, fluchten mit den Zähnen 756 der oberen Schablonenplatte 74.

Wenn in der aus Fig. IOC ersichtlichen Weise die obere Schablonenplatte 74 durch Betätigung des Kopfteiles 80 nach unten gedrückt wird, so greifen die Z? line 756 an denjenigen Teilen 110 an, die frei oberhalb der Zahnlücken 716 hängen und drücken diese nach unlen in die Zahnlücken 716. Die auf den Zähnen 71a abgestützten Teile 110 bleiben in ihrer Lage unverändert und greifen mit ihrem Oberteil in die Zahnlücken 756 ein. Auf diese Weise wird ohne Schwierigkeiten die gestaffelte oder gegeneinander versetzte Anordnung der Einzelteile gemäß F i g. 11 erzielt Nachdem die Teile so gegeneinander versetzt sind, können die Kiemmuttern 127 fester angezogen werden, um die Teile 110 sicher in dieser gestaffelten seitlichen Anlage zu halten. Die Griffteile 123 dienen zur Erleichterung der Positionierung der Aufspannvorrichtung 122 von Hand in der Schablone 69.

In F i g. 11 sind die Teile HO dargestellt wie sie Seite an Seite und gegeneinander gestaffelt versetzt in der Aufspannvorrichtung 122 gehalten sind. In dieser Anordnung bilden die Teile 110 eine erste Beschich-

tungsoberfläche 124 und eine zweite Beschichtungsoberfläche 126.

Die so zusammengefügten Teile 110 können in irgendeiner geeigneten Weise auf einer nicht näher dargestellten Abstützung gelagert werden, so daß eine kontinuierliche ßeschichtung 112' sowohl auf der ersten Beschichtungsoberfläche 124 als auch auf der zweiten Beschichtungsoberfläche 126 angebracht werden kann. Wie in Fig. 12 veranschaulicht ist, kann dies durch Düsen 88 und 90 geschehen, welche die Beschleunigung kontinuierliche über die beiden Beschichtungsoberflächen 124 bzw. 126 aufsprühen. Die kontinuierliche Beschichtung 112' überbrückt die einzelnen Teile 110 und deckt sowohl die Rückflächen 116 als auch die zurückgenommenen Vorderflächen 114 der Teile 110 ab. Die Düsen 88 und 90 können zu Plasma- oder Flammspritzpistolen oder zu einer sonstigen geeigneten Einrichtung zum Aufbringen einer kontinuierlichen Beschichtung gehören, vorzugsweise zum Aufbringen eines härtbaren Metallüberzuges. Anstelle einer einzigen Düse für jede Beschichtungsoberfläche, wie dies dargestellt ist, können auch zwei oder mehr Düsen für jede Beschichtungsoberfläche eingesetzt werden und können, wie dies bei Plasma- oder Flammspritzverfahren häufig der Fall ist, zwei oder mehr Düsen gleichzeitig an dieselbe Stelle gerichtet sein, während die Düsenanordnung quer zu der jeweiligen Beschichtungsoberfläche 124 oder 126 läuft.

In Fig. 13 sind die ausgehärteten Überzüge 112' veranschaulicht, die sowohl an der ersten Beschichtungsoberfläche 124 als auch an der zweiten Beschichtungsoberfläche 126 der Teile 110 überdecken.

In F i g. 14 ist ein Paar von Schleifscheiben 92 und 94 veranschaulicht, welche zur Reduzierung der Dicke der kontinuierlichen Beschichtung 112' auf den beiden Beschichtungsoberflächen 124 bzw. 126 dienen. Wie auf der rechten Seite von Fig. 14 sichtbar ist, sind beide Überzugsschichten 112' in ihrer Dicke so weit vermindert worden, daß die Rückflächen 116 der Teile 110 frei liegen und Restüberzüge 112 an den Frontflächen 114 zurückgelassen werden, während die Rückflächen 116 im wesentlichen überzugsfrei sind.

Es liegt auf der Hand, daß gegebenenfalls mehrfache Hin- und Herbewegungen der Düsen 88 und 90 zur Aufbringung der Beschichtung und der Schleifscheiben 92 und 94 zur Dickenreduzierung erforderlich sein können und daß andere, den Düsen und den Schleifrädern entsprechende Einrichtungen für den jeweiligen Zweck verwendet werden können. Je nach den Erfordernissen des Einzelfalles können die Beschichtungsoberflächen 124 und 126 gleichzeitig oder nacheinander bearbeitet werden.

In F i g. 15 ist schematisch die Entnahme der Teile 110 von der Aufspannvorrichtung 122 veranschaulicht, die teilweise strichpunktiert veranschaulicht ist, so daß eine Mehrzahl langgestreckter Teile 110 mit überzugsfreien Rückflächen 116 und mit einem Beschichtungsüberzug versehenen Frontflächen 114 entsteht

Selbst im Falle sehr stark haftender Überzüge ist die Berührungsfläche zwischen der Seite 112a der Beschichtung 112 und dem entsprechenden Berührungsabschnitt 120a (der in F i g. 15 gestrichelt veranschaulicht ist) einer Seitenfläche 120 so klein, daß bei der Trennung der Teile 110 keine Schwierigkeiten auftreten. Beispielsweise liegt die Dicke der Frontflächenüberzüge im FaKe von Motorendichtungen typischerweise zwischen 0,05 mm und 0,1 mm.

Es liegt auf der Hand, daß die Teile 110,10 oder 1OA nicht, wie die*/ veranschaulicht ist, im wesentlichen gerade Abschnitte sein müssen. So kann beispielsweise in der aus Fig. 16 ersichtlichen Weise das Material durch Biegerollen 96 und 98 hindurchgeführt werden, so daß das Material 44 gebogen, also bleibend in eine gebogene Form überführt wird. So haben auch die Abschnitte 44', die vom Messer 62' gegen das Widerlager 64' abgeschnitten werden, wenn der Vorderrand 44e' des Materials 44 am Anschlag 66'

ίο anschlägt, eine gebogene Form. Diese gebogenen Teile 110' können in einer Aufspannvorrichtung 122' zusammengefügt werden, welche diese aufnimmt und hält, so, wie dies in F i g. 17 im einzelnen veranschaulicht ist. Eine die Teile 110' gegeneinander gestaffelt versetzende

is Schablone weist bogenförmige Zähne und Zahnlücken in den oberen und unteren Schablonenplatten auf, welche die Teile 110' gegeneinander versetzen, so wie dies im Zusammenhang mit den Teilen 110 weiter oben erläutert ist. Gebogene D-chtieisten werden beispielsweise als Dichtleisten zwischen den Kammern eines Drehkolbenmotors (Wankelmotors) eingesetzt. Gebogene oder sonstige gekrümmte Teile können auch in Hubkolbenmotoren mit nicht kreisförmigem Querschnitt der Kolben eingesetzt werden. Selbstverständlieh können sich andere Formerfordernisse für langgestreckte Glieder ergeben, die für irgendeinen Anwendungsfall mit einem Überzug versehen werden sollen. Nach der Aufbringung des Überzugs, der Dickenminderung des Überzugs und der Trennung der einzelnen Teile von der Aufspannvorrichtung 122 oder 122' können die Teile einer Nachbehandlung unterworfen werden, die beispielsweise einer Fertigbearbeitung, ein Fertigschleifen auf die endgültigen Toleranzen usw. enthalten kann.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch bei langgestreckten Teilen anwendbar ist, die an ihren Stirnflächen flache Nuten oder Vertiefungen aufweisen, wie dies beispielsweise in Fig. 5 bezüglich des Teiles 1OA veranschaulicht ist, und

mit Überzügen versehen werden sollen. Mit Nuten versehene Teile wie die Teile 1OA können auch gebogen statt geradlinig ausgebildet sein. Ein langgestrecktes Teil kann somit entweder gerade oder gebogen, mit Nuten versehen oder glatt sein. Dementsprechend kann

« auch die Vorbehandlung des Materials, die im Block 30 gemäß Fig.6 veranschaulicht ist, das Anbringen von Vertiefungen im Material 44 umfassen, um so beispielsweise breite flache Nuten 15 zu schaffen.
Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß im Falle von Nuten oder Vertiefungen wie die Nuten 15, in denen der Überzug eingelegt werden soll, die Notwendigkeit der gegenseitigen gestaffelten Versetzung der Teile entfallen kann. Wie beispielsweise in F i g. 5 veranschaulicht ist, sind die vertieften Abschnitte 15 der Frontflächen 14, in denen der Überzug angelagert und verbleiben soll, gegenüber den benachbarten Rückflächen 16 in beiden Überzugsoberflächen 24 und 26 bereits zurückgenommen, wenn die Teile 10 mit ihren Seiten fluchtend aneinanderliegen, wobei die Oberflächen 13a der Stegleisten 13 mit den Oberflächen der Rückflächen 16 fluchten, so daß die Teile nicht gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern sind vielfache Abwandlungen und Abänderungen hiervon möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können beisnielsweise die langgestreckten Teile aus jedem geeigneten

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Material bestehen, wobei Metall wie Gußeisen oder Stahl, Metalle allgemein auf Eisenbasis oder auch andere Metalle wie Kupfer, Bronze usw. bevorzugt, jedoch nicht notwendig ist. Zur Beschichtung kann jeder geeignete Überzug eingesetzt werden, der über eine kontinuierliche Oberfläche aufgetragen und danach in seiner Dicke vermindert werden kann.

Metallische Überzüge wie aus Wolfram, Molybdän, Eisen, Nickel, Chrom usw. sowie Legierungen hiervon und Verbindungen (z. B. Karbide) und Mischungen hiervon können aufgebracht werden. Weiterhin können keramische Überzüge aufgebracht werden, wie etwa aus Aiuminiurnöxyd (Tonerde), Titandioxyd (Titanerde), Zirkonoxyii (Zirkonerde) usw.; und von Mischungen hiervon. Diese Überzüge können entweder direkt auf die Teile aufgebracht werden oder es kann eine Haft-Zwischenschicht aufgebracht werden, welche eine festfe Arihaftung der eigentlichen Überzugsschicht am

Teil ermöglicht. Typische Haftschichten sind Nickel oder Aluminium enthaltende Überzüge, beispielsweise Nickel-Alunninid. Diese Beschichtungen werden vorzugsweise mittels Plasma- oder Flammspritzverfahren aufgebracht. Selbstverständlich können a^ch jegliche andere Verfahren wie galvanische Techniken (Elektroplattierung), Dampfablagerung usw. eingesetzt werden, wenn sich dies für die Aufbringung einer bestimmten Beschichtung als vorteilhaft erweist. Derartige Beschichtungein finden ihre Anwendung insbesondere bei Dichtungenifür Brennkraftmaschinen;

Die Teile, die mit dem Überzug versehen werden sollen, können auch nichtmetallisch sein, beispielsweise aus Kunststoff (synthetische oder natürliche organische Polymere), Holz oder ein anderes geeignetes Material, das mit einem für dieses Material geeigneten Überzug überzogen werden solL

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschichten der Frontflächen einer Mehrzahl von Teilen mit einer Frontfläche, einer Rückfläche und Seitenflächen, die zu einer Einheit zusammengefügt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile an ihren Seitenflächen derart zusammengefügt werden, daß abwechselnd eine Frontfläche und eine Rückfläche in eine Richtung weisen und die Frontfläche gegenüber den Rückflächen zurückgenommen werden, wodurch zwei gegenüberliegende zu beschichtende Oberflächen entstehen, und daß auf die beiden Oberflächen eine gleichmäßige Schicht aufgetragen wird und die Schicht auf den vorstehenden Rückflächen der gebündelten Teile abgetragen wird, während die Schicht auf den zurückgenommenen Frontflächen verbleibt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcf gekennzeichnet, o.iß die Schicht als Schmelzüberzug aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht durch Plasmasprühen aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Teile langgestreckte Metallteile, wie Dichtleisten für Brennkraftmaschinen, verwendet werden und daß als Schichtmaterial Metalle, Metallegierungen, Metallkarbide, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid und Mischungen davon verwendet ν ^rden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Frontflächen der Teile Nuten vorgesehen sind, in denen die aufgebrachte Schicht verbleibt

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile an ihren Seitenflächen derart zusammengefügt werden, daß sich die zwischen den Nuten befindlichen Stege in den Frontflächen in gleicher Ebene mit den Rückflächen befinden.