DE2801922A1

DE2801922A1 - Vorrichtung und verfahren zum auftrag von sperrauflagen

Info

Publication number: DE2801922A1
Application number: DE19782801922
Authority: DE
Inventors: Maynard Arnold Axvig; Jose Asuncion Franco
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1977-01-17
Filing date: 1978-01-17
Publication date: 1978-07-20
Also published as: GB1593443A; IT7819191A0; FR2377234A1; IT1092007B; JPS5390351A; US4060868A

Description

DIPL. ING. HEINZ BARDEHLE München, 17. Januar 1978

Aktenzeichen: Mein Zeichen: P 2626

Anmelder: USM Corporation

Farmington, Connecticut 06032 Zustelladresse: iRi Elliott Street

Beverly, Mass.Ol915

USA

"Vorrichtung und Verfahren zum Auftrag von Sperrauflagen"

tu9*491 4001

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftrag einer Sperrauflage aus elastischem wärmeerweichbarem Harz auf Gegenstände mit Innengewinde, die an beiden Enden öffnungen besitzen, enthaltend einen Träger zum Fördern einer gleichförmigen Aufeinanderfolge der Gegenstände mit Innengewinde mit gleichförmiger fortlaufender Geschwindigkeit zu ihrer Behandlung, wobei die Öffnungen an den linden der Gegenstände im wesentlichen unbedeckt sind, eine · Vorrichtung zum Erwärmen der Gewindebereiche der Gegenstände auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunkts des Harze·,

eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Stroms feiner Teilchen des Harzes, die in einem Gasstrom enthalten sind, eine Vorrichtung mit einer Führung zum Richten des Harzteilchenstroms durch die Öffnung an einem ersten Ende des Gegenstandes gegen eine Fläche des mit Gewinde versehenen Bereichs des Gegenstandes während der Bewegung auf der Bahn, um die Harzteilchen durch die Wärme von dem Gewindebereich zu erweichen und sie daran haften zu lassen, und eine Vakuumsaugvorrichtung in Nachbarschaft zur Öffnung am anderen Ende des Gegenstandes auf dem Träger in Wirkbeziehung, um Luft durch die Qewindebereiche zu saugen, um den Auftrag von Harzteilchen in unerwünschten Bereichen zu verringern und Harzteilchen abzuziehen, die durch die Gewindebereiche hindurchgelangt sind. Die Erfindung betrifft also Verbesserungen von Pulversprühgeräten und Verfahren zur Herstellung selbstsperrenden Gegenständen mit Innengewinden, bei denen verformbarer Kunststoff an der Gewindefläche befestigt ist.

In der US-PS 3 498 352 (R.J Duffy vom 3. März 1970) wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines selbstsperrenden Gewindelements beschrieben, wobei man einen Strom aus wänaeerweichbaren Harzteilchen gegen die Gewindeoberfläche eines geheizten Elements leitet. Das in der genannten Patentschrift dargestellte Verfahren zum Stützen einer Serie von Gegenständen mit Gewinde auf einem Förderband zum Erwärmen

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und Behandeln mit Harzteilchen weist die Schwierigkeit uei einer Folge von Gegenständen mit Innengewinde auf, da3 das harz auf den Endflächen der Gegenstände mit Innengewinden abgelagert wird.

Auch in der US-PS 3 894 5üy (R. J. Duffy et al, 15. Juli 1975) wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Massenproduktion von selbstsperrenden Elementen mit Innengewinde beschrieben, wobei eine Anordnung zum Aufreihen von ernitzten Elementen mit Innengewinde auf einem Förderband vorgesehen ist, bei der jedes Element zusammen mit einem einzelnen Pulverauftragsrohr angeordnet ist, um einen Strom von hitzeerweichbaren Harzteilchen durch die untere öffnung des Elements nach oben gegen die Gewindefläche zu richten, um Sperrauflagen aus Kunstharz zu bilden.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß US-PS 3 894 509 ist zur Bildung von Sperrauflagen auf Schrauben mit Innengewinde bei sehr hoher tferstellungsgeschwindigkeit wirksam, uenötigt jedoch eine Förder- und Pulverauftragsrohr-Anordnung für jede Größe der benandelten Schrauben.

Aufgabe der Erfindung ist daher ein schnelles und billiges Pulversprühverfahren für die Kontinuierliche Erzeugung einer Vielzahl von mit Gewinde versehenen selbstsperrenden Elementen sowie eine Vorrichtung zur Durchfünrung des Verfahrens.

Diese Aufgaoe wird erfindungsgemäß bei einer Vorricntung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Steuervorrichtung (15) vorgesenen ist, die auf die Bewegung eines sicn wiederholenden Merkmals (26) an den Gegenständen (11) an einem Bezugsort vorbei anspricht, um die Vorrichtung (72 bis 84) zu aktivieren, die einen Strom der Harzteilchen abgibt, wenn die Fünrung (44) in Jltromleitender Beziehung zu einer Gewindefläche (30) stent , und die Vorricntung (72 bis 84) zur Er-

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zeugung eines Stroms aer Harzteilchen abzustellen, wenn die Führung (44) niciit in stromleitender Beziehung stent.

Erfindungsgemäß werden also eine Vorricntung und ein Verfahren zur Verfügung gestellt, Dei denen eine kontinuierlicne Aufeinanderfolge von mit Gewinde versehenen Elementen bei gleichförmiger kontinuierlicner Geschwindigkeit gefördert werden, und^eine selbstreinigende intermittierende Pulversprühanlage einen Strom von Pulverteilchen, die in einem Gasstrom enthalten sind, einem Führer zuführt, der in die unteren öffnungen der aufeinanderfolgenden Gegenstände einfünrbar und daraus herausführbar sein kann, wenn die Führung in einer Stellung ist, um den Strom gegen die Gewindefläche des Gegenstandes zu lenken, und abschaltet, wenn die Führung in einer anderen Stellung ist; ferner ist eine Steuervorrichtung zur Steuerung des Stroms und, falls gewünscht, zur Bewegung der Führung in eine stromleitende Beziehung nach aufeinanderfolgenden Teilchen hin in Abhängigkeit von der Bewegung eines wiederkehrenden Merkmals der Gegenstände auf dem Förderer an einem ßezugsort vorbei und aus der stromleitenden Beziehung heraus vorgesehen.

Die Erfindung wird ferner in Verbindung mit den Figuren beschrieben .

Figur 1 ist eine seitliche schematische Teilansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bildung eines selbstsperrenden Gegenstandes mit Innengewinde;

Figur 2 ist eine schematiscne seitliche Teilansicht einer Auftragsvorrichtung für die Harzteilchen, der Befestigung für die Auftragsvorrichtung und einer Steueranordnung ; und

Figur 3 ist ein Querschnitt eines besonderen Gegenstandes mit Innengewinde, das die Anordnung einer Sperrauflage auf dem Gewinde zeigt.

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Die Erfindung wird in Verbindung mit den in den Figuren dargestellten Vorrichtungen beschrieben. Bs sind aber auch andere Formen der Vorricntungskomponenten verwendbar. Gemäß Figur 2 weist der Apparat zur Bearbeitung von Gegenständen 11 mit Innengewinde einen Forderer 10 zur Bewegung der Gegenstände durch Aufeinanderfolgende Bearbeitungspunkte hindurch, eine Heizvorrichtung zur Lrwärmung der Gegenstände 11 auf eine Temperatur oberhalb des Lrweichungspunktes des autzutragenden Harzes, eine Harzteilcnenauftragevorrichtung 14 und eine Steuervorrichtung 15, um die Harzauftragevorrichtung 14 in eine harzauftragende Beziehung zu aufeinanderfolgenden Gegenständen 11 auf dem Förderer 1ü und aus dieser Beziehung heraus zu bringen.

Der Förderer 10 kann irgendein beliebiges Gerät zur Bewegung von aufeinanderfolgenden Gegenständen 11 mit Innengewinde in gleichförmiger Beziehung und mit gleichförmiger Geschwindigkeit an der heizvorrichtung 12 und der Auftragsvorrichtung 14 vorbei sein, wobei die oberen Öffnungen 16 und die unteren öffnungen 18 unverdeckt sind; er wird als Förderband gezeigt, das das gleiche wie in der US-PS 3 452 714 sein kann. Der in Figur 1 dargestellte Förderer besitzt zwei Paare Riemenscheiben, wobei die Scheiben eines jeden Paares bezüglich ihres Abstandes einstellbar sind, and ein Paar paralleler Bänder 22, die von den Scheiben 20 gehalten und angetrieben werden. Stützbahnen 24 sind unterhalb der oberen Fluchten der Bänder 22 vorgesehen, um ein übermäßiges Durchbiegen der Bänder 22 unter dem Gewicht der zu behandelnden Gegenstände 11 zu verhindern. Wie unten näher erläutert, erfolgt das Erwärmen der Gegenstände 11 gewöhnlich durch eine Hochfrequenz-Induktionsspule 12; daher werden vorzugsweise nichtmetallische Bänder 22 verwendet, um ein Erhitzen der Bänder durch die Hocnfrequenz, die zum Erwärmen der Gegenstände 11 verwendet wird, zu vermeiden.

Der besondere, in Figur 3 dargestellte Gegenstand mit Innengewinde besitzt einen Sechseck-Kopf 26, ein Verbindungsteil 28

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mit geringerem Durchmesser als dem Abstand zwischen gegenüberliegenden Flachseiten des Sechseck-Kopfes 26 sowie einen Abschnitt 30 mit Innengewinde, der einen zylindrischen Teil 32 und einen Konischen Abschnitt 34 aufweist, welcher von dem Durchmesser des zylindrischen Teils 32 bis zum Durchmesser des Verbindungsteile 28 abfällt. Die öffnung 36 durch den Verbindungsteil 28 und den Sechseck-Kopf 26 weist einen Durchmesser auf, der ungefähr dem Gewindefußdurchmesser des Innengewindeabschnitts 30 entspricht. Wie aus Figur 3 ersichtlich, bedeckt die Sperrauflage aus abgelagertem Harz die Spitzen, Flanken und Senken ausgewählter Flächen der Innengewindeflächen.

Die Gegenstände 11 werden mit (nicht dargestellten) geeigneten Zuführvorrichtungen den Bändern 22 zugeführt und auf den im Abstand zueinander befindlicnen Bändern teilweise ruhend so angeordnet, daß die oberen öffnungen 16 und unteren öffnungen unverdeckt sind. Die speziellen in den Figuren gezeigten Muttern 11 sind mit ihren Sechseck-Köpfen 26 flach nebeneinander angeordnet, wobei die Innengewindeflächen 30 sich nach unten zwiscnen den Bändern 22 erstrecjcen. Bei den besonderen dargestellten Muttern 11 ist di· längliche Heiz,spule 12 unterhalb der Bänder angeordnet, um die Gewindeabschnitte 30 zu erhitzen.

Es ist ersichtlich, daß übliche Sacaseckmuttern in flacher Beziehung zueinander angeordnet werden können, wobei die Eckenbereiche auf den im Abstand zueinander befindlichen Bändern 22 ruhen; sie können während des Eingangsbereichs inrer Beförderung auf dem Förderband durch Seitenteile 40 geführt werden. Bei Sechseckmuttern, di· vollständig oberhalb der Bänder ruhen, kann die Spule oberhalb der Bänder 22 angeordnet sein. Auch wenn die Spule oberhalb der Bänder angeordnet ist und in Mähe der Stützbahnen 24 liegt, entlang derer die Bänder 22 sich bewegen, kann es vorteilhaft sein, nichtmetallische Bahnabschnitte in dein Bereich in der Nähe der Spule 12 zu verwenden.

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Eine Auftragevorricntung für Harzteilcnen 14 zur Erzeugung eines in einen Gasstrom eingeschlossenen Stroms von Harzteilchen ist auf einem angelenkten Tragarm 42 befestigt und kann die Führung oder die Düse 44 der Auftragsvorrichtung oewegen, so daß Ströme von Harzteilchen durch die untere Öffnung 18 eines Gegenstandes 11 mit Innengewinde nach oben gelenkt werden, wenn die Führung auf die aufeinanderfolgenden Gegenstände 11, die von dem Förderer 10 getragen werden, gerichtet ist.

Ferner besteht eine Vakuumansaugöffnung 46, die oberhalo der oberen Öffnungen der Gegenstände 11 an der Teilchenauftragsstelle angeordnet ist, um das Niederschlagen der Harzteilchen an der oberen Fläche der zu behandelnden Gegenstände 11 zu verlangsamen und ferner Luft durch die untere Öffnung 18 in den Gegenstand 11 zu saugen^ um die teilchenablagernde Strömung des Stroms von Harzteilchen zu verbessern.

Die Bewegung der Auftragsvorrichtung 14, mit der die Führung oder Düse 44 in eine Stellung zum Auftrag der Harzteilchen auf den Gegenstand 11 mit Innengewinde gebracht und aus dieser Stellung herausgeführt wird, wird mittels einer Steuervorrichtung 15 durchgeführt, die einen Fühler besitzt, der auf ein Vorbeigleiten eines wiederkehrenden Merkmals der Gegenstände auf dem Förderband 10 anspricht. Jeder geeignete Fühler, z. B. ein elektrischer, optiscner oder mechanischer Fühler kann verwendet werden; dieser kann auf Ecken, Vorsprünge, öffnungen oder irgendwelche anderen geeigneten Merkmale ansprechen. In der dargestellten Form weist der Fühler eine nach unten gerichtete Luftdüse 48 auf, die oberhalb der aufeinanderfolgenden Gegenstände 11 in einer solchen Stellung angeordnet ist, daß bei einer Stellung der Gegenstände 11 Luft

geblasen

durch die Öffnungen in den Gegenständen 11 . - und vom Detektor 50, der unterhalb der aufeinanderfolgenden Gegenstände angeordnet ist, festgestellt wird, und bei einer weiteren Bewegung der Gegenstände 11 auf dem Förderband wird die Luftdüse durch die Wände der Gegenstände 11 blockiert, wodurch der Luftstrom unterbrochen wird. Dieser Fühler ist in oezug auf die Harzauftragvorrichtung so angeordnet, daß, wenn Luft durch die öffnung in einen der Gegenstände 11 durchgelangen kann, der Führer oder die Düse

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der Auftragsvorrichtung von der in gestrichelten Linien in Figur gezeigten Stellung aufwärts in die in ausgezogenen Linien gezeigte Stellung bewegt wird, in der sie sich in die untere öffnung 18 des zu behandelnden Gegenstandes erstreckt, und wenn der Luftstrom unterorochen wird, wird die Ddse oder Führung 44 aus der öffnung 13 des zu behandelnden Gegenstandes herausbewegt.

Um diese Bewegung der Führung oder Düse 44 der Auftragsvorrichtung zu erreicnen, ist die Auftragsvorrichtung auf einem angelenkten Trägerarm 42 Defestigt, dessen erstes Teil 52 an einem (nicht dargestellten) Bezugssystem festgeklemmt oder auf andere Art einstellbar befestigt ist, um die gewünschte Beziehung der Führung oder Düse 44 zu den öffnungen 13 in den aufeinanderfolgenden Gegenständen 11 sicherzustellen. Ein Mittelteil 54 ist gelenkig mit dem ersten Teil 52 üoer einen horizontalen Stift 56 verbunden, um den das Mittelteil 54 auf- und niedergeschwenkt werden kann; und ein drittes Teil 58 ist an dem gegenüberliegenden Ende des Mittelteils 54 drehbar befestigt, um in einer horizontalen Ricntung um einen vertikalen Stift 60 zu schwingen. Die Auftragsvorrichtung 14 ist auf einem Block 61 angeordnet, der an dem Ende des dritten Befestigungsteils montiert ist und sicher von einer Stellschrauoe 63 in dem Block gehalten wird.

Eine Kolben-Zylinder-Anordnung 62 ist mit dem Kolben 64 in Beziehung zu dem Zwischenteil 54 so angeordnet, daß dieses in Erwiderung, auf Signale von der Steuervorrichtung 15 auf- und abbeweg^l ^rcWenn die Kolben-Zylinder-Anordnung angeregt ist, das Zwischenteil 54 nach oben zu schwenken, gelangt die Auftragsdüse oder -führung 44 in die öffnung 18 am unteren Knde eines mit Gewinde versehenen Gegenstandes 11, wobei die Aufwärtsschwenkung des Zwischenteils durch einen einstellbaren Anscnlag 66 begrenzt ist. Die Düse 44 befindet sich innerhalb der öffnung 18 des Gegenstandes 11, so daß die Bewegung des Gegenstandes 11 auf dem Förderband auch die Düse oder Führung 44 mit dem Gegenstand zusammen bewegt und das dritte Teil 58 um den Stift 60 schwenkt, so daß die Düse oder Führung 44 mit dem Gegenstand 11 aus der in ausgezogenen Linien in Figur 2 dargestellten Stellung in eine gestrichelt dargestellte Stellung

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links von den ausgezogenen Linien bewegt wird. Auf ein Signal von der Steuervorrichtung 15, z. B. durch Unterbrechen des Luftstroms durch die Wände eines Gegenstandes 11, der am Fühler 15 vorbeiläuft, wird die Kolben-Zylinder-Anordnung 62 angeregt, ihr Zwiscnenteil 54 aozusenken, um die Düse 44 aus der öffnung 18 in dem Gegenstand 11 zu bewegen und das dritte Teil 58 wird in seiner Ausgangsstellung ( der untere Satz gestrichelter Linien) durch eine Feder 68, die an Stiften 70 an dem Zwischenteil 54 und dem dritten Teil 58 oefestigt ist, zurückgeschwenkt.

Die Auftragsvorrichtung 14 weist einen Rohrleitungsabschnitt 72 mit einem trichterförmigen konischen Zuführteil 74 auf, durch das Harzteilchen aus einer kontinuierlicnen Harzzuführvorrichtung 76 in den Rohrleitungsabschnitt eingeführtweirden*.Jede beliebige Harzzufuhrvorrichtung kann verwendet werden, wie z. B. die Schraubenzurührvorrichtung, die in der o. g. ÜS-PS 3 452 714 dargestellt wird. Gas wird durch die Leitung 78 am Ende benachbart zum konischen Zuführteil 74 in den Rohrleitungsabschnitt 72 geleitet, um eine Gasströmung zu erzeugen, in der Harzteilchen, die durch das Zuführteil 74 eingeführt werden, mitgerissen werden , um einen Strom vom Harzteilchen zu bilden. Ein Düsenteil 80 ist am anderen Ende der Rohrleitung 72 montiert und besitzt einen Kanalteil 82 Benachbart zum Rohrabschnitt 72 und einen Führungsteil oder eine Düse 44 von geringerem Durchmessser, die sich aufwärts biegt nach einer Entladeöffnung 84, die in Reaktion auf Signale von der Steuervorrichtung 15, wie oben erläutert, in die öffnung 18 am unteren Ende eines Gegenstandes 11 mit Innengewinde eingeführt wird.

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Der'Führungsabschnitt oder die Düse 44 weist solcae Ausmaße und Form auf, daß sie, wenn sie in die öffnung des Gegenstandes eingeführt ist, ein oder menrere fahrende Gewinde aoscxiirmt, um eine Ablagerung von riarzteilchen an dem fahrenden Gewinde oder den führenden Gewindeteilen zu vernindern, um ein leicates Zusammensetzen des Gegenstandes mit einem passenden Teil zu ermöglicnen. Ein Steuerteil 36 für die Gaszuführung, das als auf einem Stützarm 90 angebrachter Luftschalter 88 dargestellt ist, besitzt einen den Schalter Detätigenden hebel 92, der durch einen Arm 94, der an dem dritten Teil 58 befestigt ist, welcher in Anlage an den Schalthebel 92 Kommt, wenn die Kolben-Z/linder-Anordnung 62 das Zwischenteil 58 anhebt, bewegt wird, um Gas dem Rohrleitungsabschnitt 72 zuzuführen. Der Strom von Harz teilchen und Gas hält an, Dis die Steuervorrichtung 15 ein Signal abgibt, die Auftragsvorricntung 14 abzusenken, und die Luftzufünrung wird aogeschnitten, wenn sich der Arm 94 an dem dritten Teil a8 nacn unten außer Anlage an den Gaszufuhr-Schalthebel 92 bewegt.

Die Zuführung von Harz auf das konische Zuführteil ist fortlaufend und neigt dazu, innerhalb des konischen Zuführteils Brücken zu bilden und die öffnung 96 zum Rohrleitungsabscnnitt zu blockieren. Ebenso neigen die Harzteilchen in dem Rohrabschnitt 72 und in dem Düsenteil 80 dann, wenn die Gaszufuhr unterbrochen ist, dazu, sich zu sammeln und den Durcngang zur Fünrung oder zum Düsenabsbhnitt 44 zu verstopfen. Es wurde nun festgestellt, daß die

Können.

Brückenoildung und das Verstopfen verhindert warden , wenn man einen Durchlaß 98 und eine mit dem Durchlaß 98 verbundene Saugvorrichtung 100 zwischen der Düsenmündung 84 und der öffnung 96 von dem koniscnen Zuführteil 74 nach dem Rohrleitungsabschnitt vorsient. Das Saugen am Durchlaß 98 drückt luft durcn die öffnung 96 von dem konischen Zufünrteil 74 in den Rohrleitungsabschnitt und durch die Austragsöffnung 84 der Düse 44 und zieht durch den Durchlaß Harzteilchen, die in dem Rohrleitungsabschnitt 72 oder dem DüsenatücJc 80 verbleiben, wenn die Gaszufuhr abgestellt wird» ab, und vernindert ferner, daß harzteilcnen, die dem konischen Zufünrteil 74 zugeführt werden, Brücken bilden und unterbricht die Bewegung der Harzteilcnen nach dem Rohrleitungsabschnitt 72,

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üs wurde iestgestellt, daß bei Zufunr von Gas zur Erzeugung eines Stroms von Harzteilchen in einem Gasstranl die wirkung der Saugvorrichtung 100 auf den Durchlaß 98 den Fluß des Stroms von harzteilcnen wegen deren Geschwindigkeit durcn den Durchlaß 98 niciit stört/ daß die Saugwirkung jedocn das Verstopfen der Zuverninuern Kann, wenn die Gaszufuhr abgeschaltet wira.

Als Material für die "i'eilcnen zur Bildung der Sperrkörper oder -auflagen geeignet sind zäne, elastische, wärmeerweicnende Harze. Als üesonders uraucnbar erwiesen sicn Polyamid-und Polyesternarze; ein bevorzugtes Polyamid ist Wylon 11. Die Größe der zu verwendenden l'eilcnen hängt bis zu einem gewissen Ausmaß von der Große des mit Gewinde versehenen Clements ab, auf das die Auflage aufgeoracnt werden soll. Je kleiner das Gewindelement ist/ desto kleiner sind axe günstigen Peilcnen. Für einen Gegenstand mit innengewinde von 3/4" (19 mm) liegt ein brauenbarer Bereich von reilcnengrößen zwischen 1Oo und 200 Li m

üs wurde festgestellt, da.3 man eine wirksame Grundierung zur Kombination mit dem Harz des Sperrauftrags erhalten kann, wenn man ein Pulvergemiscn aus der Kombination eines Kleineren Anteils, d.h. von etwa 5 üis etwa 35 Gewichtsprozent, eines Grundier- oder Bindemittels, das in Form von Teilchen oder als ßescnichtung auf den Harzteilcnen vorliegen kann, mit einem größeren Anteil, d. n. von etwa 95 bis etwa 65 isewicntsprozent, an Teilcnen des tiarzmaterials, das die Hauptmenge des Sperrauftrags ausmacht, verwendet,

wobei ueide Prozentsätze auf das Gewicnt des Pulvergemische Dezogen sind. Ks scneint, daß die Grundierung oder das Bindemittel oei niedrigerer Temperatur als das Hauptharzmaterial scnmilzt, flüssiger ist und leichter die Gewindeoberfläche benetzt, so daß es durch die Wärme des Gegenstands mit Innengewinde schmilzt und die Gewindeoberfläche des Gegenstands mit Innengewinde schließend benetzt, um so die gewünschte Grundier- und Bindewirkung zu erzeugen.

Bei der Bildung von Sperrauflagen auf den Gewindeflächen der Gegenstände mit Innengewinde wird die gewählte Temperatur von der tirweichungs- oder Schmelztemperatur des Hauptharzmaterials bestimmt.

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Bei Polyamid als pulverförmiger* Harz, z. ä. iiylon 11, das einen Schmelzpunkt von 186° C (367° F) Desitzt, erwiesen sich Temperaturen im ßereicn von 232° C (450° F) bis 325° C (6bO° F) dls zufriedenstellend. Es ist erwünscnt, daß die Gegenstände mit Innengewinde auf eine solcne Temperatur erhitzt werden, daß die fühlbare Wärme ausreicht, um die Temperatur der Gegenstände mit Innengewinde wenigstens etwa 20 Sekunden lang üoer etwa 93° C (200° F) zu halten.

Das Erhitzen des mit Gewinue versehenen Gegenstandes, z. B. eines Gegenstandes 10 mit Innengewinde, kann durch ein Induktionsfeld oder in einem Ofen oder mit einer anderen Heizvorrichtung erfolgen. Es wurde festgestellt, daß ein Stahlgegenstand mit Innengewinde durch induktive heizung bei .einer Frequenz von 1OkHz in sekundenschnelle auf die gewünschte Temperatur gebracht werden kann. Bei einem kontinuierlichen Verfahren können die Gegenstände mit Innengewinde durch das induktive Feld mit einer solchen Geschwindigkeit, die die gewünscnte Heizzeit ergibt, hindurchgeleitet werden.

Das folgende Beispiel wird zum näheren Verständnis der Erfindung gegeben.

Beispiel

Spezialmuttern, wie sie in den Figuren dargestellt sind, die mit 3/4" (19 mm) -Bolzen zusammengesetzt werden und einen Abstand zwiscnen gegenüberliegenden Eckbereichen von 1 1/4" (32 mm) und einen Außendurchmesser des zylindrischen Bereicns mit Innengewinde von 1 1/8" ( 29 mm) besitzen, wurden einem Förderband, wie in Figur 1 dargestellt, zugeführt und bildeten eine Serie, bei der die Sechsecke flach aneinander stießen und die Bereiche mit Innengewinde sich nach unten zwischen den Bändern erstreckten. Das Vakuumsystem und die Pulverzuführvorrichtung wurden in Gang gesetzt und die Förderbänder mit einer Geschwindigkeit von 1,22 m/min (4'/min) betrieben. Die Bereiche mit Innengewinde wurden durch die Induktionsheizspule bewegt, die mit Strom von 450 kHz versorgt wurde, was die Temperatur der Gegenstände auf etwa 260° C (500° F) ernöhte. Als die öffnung in dem ersten Gegenstand der Serie die Luftströmung des Fühlers erreichte, so daß die Luftströmung, die durch die

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öffnung verlief, das Deteictorelement des Fühlers erreicnte, wurde ein Steuersignal erzeugt, das den Kolben in Gang setzte, um den Zwischenteil und den dritten Teil des angelenkten Tragarms anzuheben uno. aie Düse der Auftragsvorricütung in die untere öffnung des zweiten Gegenstanües aer Serie in eine Solche Stellung zu jjringen, daß die Düse die unteren Gewindegänge gegen dia Ablagerung von rlarzteilcnen abschirmte. Als sich der angelenkte Arm nacn ouen bewegte, betätigte der vorstehende Arm den Gaszufuhr scnalter, wodurch Gas in den Kohrleitungsaoschnitt gepreßt wurde, wo es aas durch das trichterförmige Zuführteil eingefüllte harzpulver mitriii und einen Strom von mitgerissenen Harzteilchen in dem Gas oilaete, aer durch die üdse gegen die Gewindegänge der ernitzten Gegenstande geschleudert wurde. Das Pulver war ein Gemisch aus einem größeren Anteil von pulverförmigem Polvmidharz (1¹Jylon 11) uua einem kleineren Anteil von Epoxydharz und besaß eine Korngrößenverteilung von 100 bis 200

Die bewegung aer Gegenstände durch die Förderbänder brachte eine Wanu ues ersten Gegenstandes in eine solche Stellung, daß der Durchgang aer Edxilerluftströmung blockiert war und die Steuerung in Gang gesetzt wurde, um den Koloen zu bewegen und die Düse der Auftragsvorrichtung nach unten aus der öffnung in dem zu behandelnden Gegenstand abzusenken. Die Abwärtsbewegung des beweglich angelenkten Arms oewegte den vorstehenden Arm außer Anlage an den Gassteuerschgdter, wodurch die Gaszufuhr zu dem Rohrleitungsabschnitt abgestellt wurde. Als die Gaszufuhr abgestellt war, saugte die saugende WirKung durch den Durchlaß in der Zuführvorricntung durch die Düse und durch die öffnung in dem trichterförmigen Zuführteil Luft ein, um Harzteilchen, die in dem Düsenbereich der Auftragsvorrichtung und in dem Rohrleitungsabschnitt zurückgehalten wurdeu,aozuziehen, und eine nach unten gerichtete Luftströmung durch das trichterförmige Zufünrteil zu erzeugen, um Brückenbildung der Harzteilchen in diesem Teil zu verhindern. Eine Weiterbewegung der Gegenstände durch die Förderbänder brachte die öffnung in dem zweiten Gegenstand so in Stellung zu der Fünler-Luftströmung, daß die Strömung nindurchlief und den Kolben anregte, das Verfahren für die nachfolgenden Gegenstände zu wiederholen. Bei der Geschwin-

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digkeit von 123 ra/min (4'Anin) und fdr Gegenstände mit Innengewinde von 13 ium (3/4") betrug die Zeit der Anwendung des Harzteilchenstroms auf die Gewindegänge jedes Gegenstandes etwa 1 sek. Nach dem Entfernen der Gegenstände vom Förderwand wurde festgestellt, daß der gewänlte Bereich der Gewindefläcne aes Gegenstandes Kunststoffpulver aufgefangen und festgehalten hatte und zu einem Kontinuierlichen festnaftenden KunstharzKörper geschmolzen hatte und daß die restlichen Bereiche der Gewindefläche weitgehend von Harzaolagerungen frei waren.

Zusammenfassend Detrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von Sperrauflagen aus elastischem, hitzescnmelzüarem Harz auf Gegenstände mit Innengewinde, die an meiden Endungen öffnungen Desitzen, wobei die mit Gewinde versenenen Bereiche der Teile, die auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunkts des aufzutragenden Harzes erhitzt sind, auf einem Förderer als gleichförmige Folge mit einheitlicher fortlaufender Geschwindigkeit auf einer Bahn zum Auftrag von Harzteilchen bewegt werden, wobei die öffnungen an den Enden der Gegenstände im wesentlicnen unbedeckt sind. Ein Strom von Harzteilchen, die in einer Gasströmung mitgerissen werden, wird durcn eine Stromführung für die Harzteilchen durch die öffnungen in aufeinanderfolgenden, sich bewegenden Gegenstände gegen die mit Gewinde versehenen Bereiche der Gegenstände geleitet, wo die Teilcnen fest haften, schmelzen und Sperrauflagen oilden. Der Strom der Gasströmung wird relativ zur Bewegung eines wiederkehrenden Merkmals der Gegenstände auf dem Förderband gesteuert, um den Strom von harzteilchen zuzuführen, wenn die Strömungsführung in einer Stellung zum Auftrag der Teilchen auf den Gegenständen ist, und den Strom der Teilchen zu unterbrechen, wenn die Stromfünrung außerhalb dieser Stellung i3t. Eine Saugvorrichtung ist in tfacnbarscnaft zu den oberen Öffnungen in den Gegenständen während des Pulverauftrags angebracht, um den Strom der Harzteilchen zu verbessern und Harzteilchen, die durch die Gegenstände hindurchgelangt sind,abzuziehen und vorzugsweise auch, um das Harzteilchen-Zuführsystem freizuhalten.

Bei einem bevorzugten System wird die Führung in eine stromrich-

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tenae άteilung auf aufeinanderfolgende Gegenstände auf eiern Fciraerjjand und aus dieser Stellung neraus bewegt und mit aufeinanderfolgenden Gegenständen fortuewegt, ivenn sie in stromricntender Stellung auf die Gegenstände für die Zeit aas Auftrag;» einer bestimmten narzdicKd isc, um das gewünscnte Sperrvermögen ζα verleinen, wooei aie hinwärts- und Auswärtsbewagung aes Strömangsfünrers relativ zur Bewegung eines sicn wieaernolenden iiermals der Gegenstände gesteuert wird, und der Förderer i3t ein Paar von im zustand zueinander üefindlicnen Bändern, auf denen Scnrauijen oder iluttern mit SecnsKantKopf in flacher Stellung fortlaufend aneinander angeordnet sind, wobei ihre Achsen allgemein in senkrechter Stellung verlaufen und die unteren öffnungen der Schrauben durch den Abstand zwischen den Bändern ungedeckt ßleiben.

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Claims

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Aktenzeichen: "" ^'^ Mein Zeichen: P 2626

Patentanspräche

Vorrichtung zum Auftrag von Sperrauflagen aus elastischem wärmeerweichbarem Harz auf Gegenstände mit Innengewinde, die an beiden Seiten öffnungen aufweisen, mit einem Träger zum Föruern einer gleicnförmigen Folge der mit Gewinde versehenen Gegenstände mit kontinuierlicner gleichförmiger Geschwindigkeit zu iiirer Behandlung, wobei die öffnungen an den Enden der Gegenstände im wesentlichen unbedecKt sind, einer Vorrichtung zum Erwärmen der Gewindebereiche der Gegenstände auf eine Temperatur oberhalo des Erweichungspunktes des Harzes,

einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Stroms aus feinen Teilchen des Harzes, die in einer Gasströmung mitgerissen werden, einer Vorrichtung mit einer Führung, um den Strom von Harzteilchen durch die öffnung an dem ersten Ende des Gegenstandes gegen einen Bereich der Gewindefläche das Gegenstandes während der Bewegung auf der Bahn zu richten, damit die Harzteilchen durch die Hitze von dem Gewindeteil erweicht werden und an dem Bereich festhaften, und

einer Vakuumansaugvorrichtung in Nachbarschaft zur öffnung am anderen Ende des Gegenstandes auf dem Träger in //irkbeziehung, um Luft durch die Gewindeoereiche zu ziehen, um die Ablagerung von Harzteilchen auf ungewünschten Bereichen des Gegenstandes zu verringern und Harzteilchen, die durch die Gewindebereiche hindurchgelangt sind, aozuziehen, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung (15), die auf die Bewegung eines wiederkehrenden Merkmals (26) an den aufeinanderfolgenden Gegenständen (11) an einem Bezugsort vorbei, um die Vorrichtung (72 - 84) zur Erzeugung eines Stroms von Harzteilchen in Gang zu setzen, wenn die Führung (44) in ätrömungsrichtender Stellung auf einen Gewindebereich (30) i3t and die Vorricntung (72 - 84) zur Erzeugung eines Stromes von Harzteilcnen abzustellen, wenn die

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ORIGINAL INSPECTED

r'ünrung (44) uicnt in strömungsricntender Stellung ist.

λ. Vorricntung nach Aruprucn 1, dadurch jejcennzeichnet, daß der Träger (10) zum iJeföraern der Gegenstände (11) parallele ßanaer (22) aufweist, die im zustand zueinander sind, um Kanten-Dereicne der Gegenstände (11) mit Innengewinde zu tragen, wo-Dei axe -nit Gewinde versehenen öffnungen (13) in den Gegenständen (11) so angeordnet sind, daß ein im wesentlicnen unbehinderter Durcnjang zwiscnen aea Bändern (22) vorgesehen ist.

J. Vorrichtung nacn. Anspruch 2, dadurch gekennzeicnnet, daß die Gegenstände (11) auf dem Träger (1ü) mit den Achsen der Gewiadeüereicig (3ü) im wesentlichen in senkrecnter Stellung ueföraert werden, wobei die Offnungen am oberen (16) und unteten (13) £,nde der Gegenstände (11) im wesentlicnen ungedeckt sina, die Führung (8J) sich nach oben erstreckt, um uen Strom aus harzteilcnen durch die öffnung (18) am unteren Knde eines der Gegenstände (11) nacn oben gegen einen Bereich der Gewindefläcne (30) des Jegenstandes (11) während seiner Bewegung auf der ßann zu richten, die Vakuumansaugvorrichtung (46) üenachuart zu der Öffnung (16) am ooeren Ende des Gegenstandes (11) auf den Träger (10) angeordnet ist, und eine Vorrichtung (62, 64), die von der Steuervorrichtung (15; 48, 50) betätigt wird, vorgesehen ist, Uai die Führung (44) aus der ursprünglichen Stellung, in der sie nicnt in strömungsricntender Stellung liegt, in eine Stellung in strömungsrichtender Stellung zu der. Fläche {30) des mit Gewinde versehenen Gegenstandes (11) auf den Präger (10) zu bewegen, damit die Führung eine genügend lange Zeit sich mit dem Gegenstand (11) zusammen, oewegc, um einen iJiedersonlag (38) aus Harzteilchen auf der Fläcne (30) während der Bewegung auf der Bann zu bilden, und die Finrung (44) aus der stroialeitenden Stellung zu dem Gegenstand (44) und zurück in seine Ausgangstellung nach Aufbau des Niederschlags (38) zu bewegen.

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4. Vorrichtung uaca Anspruch 3, dadurcn gekennzeichnet, daß die iJänuer (22) im Abstanu zueinander liegen, um gegenüberliegende Eckuereiche von aufeinanderfolgenden Gegenständen (11) mit Innengewinde aufzunehmen, woüei Sechseckteile (26) in flacher Stellung zueinander auf den Bändern (22) angeordnet sina und

aer Fühler (48, 50) so angeordnet ist, daß er den Durchhang von Gewinueöffnungen (16; 18) eines Gegenstandes (11), die sich in konstanter Stellung gegenüber einem Gegenstand (11) oewegen, feststellt, in welche die Führung (44) zum Richten eines Stroms von Harzteilcnen eingefüiirt wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, üadurcι gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur bewegung der Fütirung einen beweglich angelenkten Tragarm (42), eine Vorrichtung (62, 64) zur Auf- und Abwärtsbewegung eines Zwischenteils (54) des Ar ns (42), um die Fünrung (44) in die Öffnung (18) einzufürxren und daraus nerauszuziehen, ein Endteil (58), das ciie Führung (44) trägt und auf dem Zwischenteil (54) zur Bewegung der Führung (44) uurcn den Gegenstand aus einer ersten Stellung, wenn die Fdnrung in der öffnung 118) ist, sowie eine Vorricntung (6 8) aufweist, um aas Endteil (58) in seine erste Stellung zurückzuführen, wenn die Fünrung (44) aus der öffnung (18) nerausgezogen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 uis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (72 - 84) zur Erzeugung eines Stroms von in einer gasförmigen Strömung mitgerissenen Teilchen eine Leitung (30), die in einer ßntladungsöffnung (84) von der Führung (44) endet, um den Strom aus Harzteilcnen gegen die Fläche (3) zu richten, eine Gaszufuhr (78) , die so angeschlossen ist, daß sie einen Gasstrom durch die Leitung und aus der Mündung (84) herausliefert, eine Vorricntung (76) zur kontinuierlichen Zufuhr von Harzteilchen und eine öffnung in der Leitung (80) zum Durchlaß von Harzteilcnen aus der Zuführvorrichtung (76) in die Leitung (80) an einer Stelle, wo sie mitgerissen una von dem Gasstrom durch die Leitung (80) und aus der Mündung (84) herausgetragen werden, eine Vorricntung (88), die durch die

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Kontrollvorrichtung (15) in Gang gesetzt wird, um die Gaszufuhr abzustellen und den Strom von Gasteilchen zu unterbrechen, wenn die Fünrung (44) nicht in der Stellung ist, um den Strom gegen eine ;nit Gewinde versehenen Fläcne (3) des Gegenstandes (11) zu richten und die Gaszufuhr wieder anzustellen, um die Entladung des Stroms von flarzteilchen wieder aufzunehmen, wenn die Finrung (44) in einer Stellung ist, in der sie den Strom .jegen einen Teil der Gewindefläche (30) des Gegenstandes (11) richtet, einen Durcnlaß (J2) in der Leitung (80) zwischen der Leitungsöffnung und der Mündung (34), und eine Saugvorrichtung (100) aufweist, die mit dem Durchlaß (98) verbunden ist^ um uen Druck in der Leitung 80) zu vermindern und Luft durch die Leitungsöffnung und die Mündung (84) einzusaugen und durch den Liurchlaß (96) iiarzteilchen, die in der Leitung (ö0) zurückgeulieoen oder aogelagert sind, aozuziehen, wenn die Gaszufuhr aojosteilt ist.

7. Vorricntung nach einem aer Ansprüche 1 ois 6, dadurcn gekennzeicnnet, aaß die Vorrichtung (72 - 84) zur Erzeugung eines Stromes von Teilcnen, die in einer Gasströmung mitgerissen werden, eine Vorrichtung (83) aufweist, die durch die Steuervorrichtung (15) in Gang gesetzt wird, um die Gaszuführung abzustellen und den Strom von Harzteilchen zu unterbrechen, wenn die Führung (44) während der Bewegung der Führung (44) von der öffnung (18) in dem mit Gewinde versehenen Gegenstand (11) und zurück in seine Ausgangsstellung niciit in einer Stellung ist, um den Strom gegen einen Gewindebereich (30) der Gegenstände (11) zu ricnten.

8. Auftragsvorrichtung zum Auftrag eines Stroms von Teilchen, die

in einer Gasströmung mitgerissen werdan, in den benötigten Intervallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragsvorrichtung (14) eine Leitung (80), aie in einer Entladungsöffnung (84) endet, eine Gaszufuhr (78), die zur Zuführung eines Gasströme durch die Leitung (80) und aurf der öffnung (84) angeschlossen ist, eine kontinuierliche Zufuhr (76) von Harzteilchen, eine öffnung in der Leitung (8) zum Durcngang von riarzteilchen aus der Zuführung

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in die Leitung (80) an einem Ort, an dem sie mitgerissen und durch die Leitung (30) und aus dar öffnung (34) von dem Gasstrom getragen werden, eine Vorrichtung (da) zum Anstellen der Gaszufuhr,um den Strom der Harzteilcnen zu unterbrachen, und zum Wiederanstellen der Gaszufuhr, um die Entladung des Stroms der Harzteilchen wieder aufzunahmen, eine öffnung (3 8) in der Leitung (ÖO) zwischen der Leitungsöffnung und der .-ländung (84) , und eine Saugvorrichtung (100) zusammen mit dem Durchlaß (98) aufweist, um Luft durch aie Leitangsöffnung und die i-lüuuung (84) einzuziehen und durch den Durchlaß (93) Harzteilchen, die in der Leitung (80) geblieben sind oder sich abgelagert haben, wenn die Gaszufuhr abgestaut ist, abzuziehen.

9. Verfahren zum Auftrag von Sperrauflagan aus elastischem wärmeerweicnbarem Harz auf Gegenstände mit Innengewinde, die an ueiden Seiten öffnungen aufweisen, wooei man eine gleichförmige Folge der Gegenstände mit Innengewinde in gleichförmiger Geschwindligkeit auf einer Behandlungsraum befördert, wobei die öffnungen an den Enden der Gegenstünde im wesentlichen unoedeckt sind,

die Gewindebereiche der Gegenstände auf eine i'emperatur oberhalb des Erweichungspunkte des aufzutragenden Harzes ernitzt, einen Strom von wärmeschmelzbaren Harzteilchen, die in einer Gasströmung mitgerissen warden, zuführt und durch die öffnung am ersten Ende eines der Gegenstände gegen eine Fläche des Gewindebereicns eines der Gegenstände richtet, um Harzteilchen auf der Fläche niederzuschlagen,

die auf der Fläche niedergeschlagenen Harzteilchen durch die Wärme von der Gewindefläche erweicht, um sie an der Fläche haften zu lassen,

in Nachbarschaft zur öffnung am anderen Ende des Gegenstandes eine Saugvorrichtung anbringt, um Luft durch die öffnung am ersten Ende einzusaugen, um die Ablagerung von Harzteilchen auf ungewünschten Flächen des Gegenstandes zu verringern und Harzteilchen, die durch den Gewindebereich gelangt sind, abzuziehen, die niedergeschlagenen Harzteilchen zusammenlaufen und schmelzen läßt und das Harz vom geschmolzenen Zustand in einen festen

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elastischen Zustand aokühlt, indem es eine Sperrwirkung erzeugen Kann, dadurcn gekennzeichnet_f daß man die Zufunr des Stroms in einer ersten Richtung quer zur Bahn beginnt, wenn die bewegung des ersten Gegenstandes ihn in eine Stellung zur wirksamen harzaulagerung durch den Strom bringt, die axe Zufuhr des Stroms auf die t'läcne des Gegenstandes unterbricat, wenn die Bewegung des Gegenstandes in Außerstellung zur wirksamen Harzaulagerung durch den Strom bringt, danacn den Strom in der ersten lUcntung üurcn aie üffnuncj an einem ersten Ende des nächsten naciifolgenden Gegenstandes zuführt, um Harz auf seiner Gewindefldcne abzulagern, and die Zuführung und das ünterorecnen des Stroms . durch die Bewegung von sich wiedernolenden Merkmalen der aufeinander folgenden Gegenstände an einem Bezugsort vorbei, steuert.

lO.Verfaaren nach Anspruch b>, aadurcn gekennzeichnet, daß man die Hicntung des Stroms fortlaufend ändert, um der Bewegung des üegenstanues eine solche Zeit lang zu folgen, daß sich eine Ablagerung der harzteilchen in der gewünschten DicKe auf der fläche aufbaut, die «ufuar des Stroms von Harzteilcnen abstellt und danach den Strom in der ersten Richtung durch die öffnung eines ersten £ndes des näcnscen nachfolgenden Gegenstandes leitet und die Zufunr, aie Unterurechnung das Richten des Stroms durch die Bewegung von wiederkenrenden /lerkmalan der aufeinanderfolgenden Teilchen an einem Bezugsort voroei steuert.

.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurcn geJcennzeicnnat, daß aie Harzteilcnen kontinuierlicn an einen Ort zum Mitfdhren in der Gasströmung zugeidnrt werden, das Unterbrechen und das Wiederaufnenmen des Stroms der Gasteileheη durch Abstellen und Neuerrichten der Gasströmung durchgeführt wird und daß Harzteilchen aus der

kontinuierlichen Zufünrung durch Absaugen von der Stelle abgezogen werden, rfenn die Gasströmung gestoppt wird.

12.Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände so befördert werden, daß die Achsen der Gewindeteile der Gegenstände, im wesentlichen in senkrechter

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Stellung sind und die öffnungen am oberen und unteren Unde der Gegenstände im wesentlichen unbedeckt sind, der Strom aus warinesc.imelzenden harzteilchen durch die öffnung am unteren tinde eines der Gegenstände nach ooen gegen eine fläche des siewindeteils eines der Gegenstände gerichtet wird, um Harzteilchen auf der Fläche abzulagern, und eine Saugwirkung in Nachbarschaft zu der öffnung am oberen Ende der aufeinanderfolgenden Gegenstände ausgeübt wird.

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