DE69737037T2

DE69737037T2 - Modulare befestigung für zu beschichtende werkstücke

Info

Publication number: DE69737037T2
Application number: DE69737037T
Authority: DE
Inventors: William John Hamden MENCHETTI; Michael Steven Waterbury BURNS
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1997-01-13
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: EP0975435A1; WO1998030338A1; RU2161075C2; DE69737037D1; US5803971A; JP2001507985A; EP0975435B1; JP3976099B2; EP0975435A4; UA49876C2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neuartige modulare Befestigungseinrichtung zur Verwendung in einer Vorrichtung zum Beschichten von Werkstücken, wie Schaufeln und Blätter für Industrieturbinen und Triebwerke. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein System und ein Verfahren zum Verwenden der hier beschriebenen neuartigen modularen Befestigungeinrichtung.
Schaufeln und Blätter, die in Industrieturbinen und Triebwerken verwendet werden, werden typischerweise einem Beschichtungsvorgang unterzogen, um ihre Korrosionsbeständigkeit, Wärmeermüdung zu verbessern und ansonsten ihr Leistungsvermögen zu stärken. Um ein wirtschaftlich brauchbares Gebrauchsverfahren zu haben, ist es notwendig, mehrere Komponenten gleichzeitig zu beschichten. Das US Patent Nr. 4,192,253 beschreibt ein solches Gebrauchssystem für ein gleichzeitiges Beschichten einer Mehrzahl von Komponenten. In diesem System werden eine Mehrzahl von zu beschichtenden Komponenten in eine Beschichtungskammer eingeführt und während des Beschichtungsvorganges gleichzeitig um ihre Längsachsen gedreht. Die gleichzeitige Drehung der Komponenten um ihre Längsachsen wird dadurch herbei geführt, dass jede Komponente an der Spitze einer Befestigungseinrichtung angebracht ist, deren anderes Ende mit einem durch ein komplexes Getriebe betriebenes Antriebssystem verbunden ist, um die Befestigungseinrichtung und die daran montierte Einzelkomponente zu drehen. Die grundlegenden Nachteile dieser Systemart sind ihre Komplexität und die damit verbundenen Kosten. Noch ein weiterer Nachteil ist die Verzögerung, die beim einzelnen Entfernen von beschichteten Teilen von jeder der Befestigungseinrichtungen und beim Anbringen neuer zu beschichtender Teile auf den Befestigungseinrichtungen auftritt.
Eine Struktur für einen chemischen Dampfabscheidungsreaktor ist auch bekannt aus US Patent Nr. 3,796,182. Eine solche Struktur ist jedoch nicht an das Beschichten komplexer Werkstücke, wie Schaufeln oder Blätter, angepasst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist eine grundlegende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine modulare Befestigungseinrichtung zu schaffen, welche das gleichzeitige Beschichten mehrerer Werkstücke erleichtert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungseinrichtung wie oben zu schaffen, welche einen schnelleren Teileaustausch ermöglicht.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Befestigungseinrichtung wie oben zu schaffen, welche wirtschaftlich brauchbar ist.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum Verwenden der modularen Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung zu schaffen, um Werkstücke, wie Turbinenschaufeln und -blätter zu beschichten.
Die vorstehenden Aufgaben werden durch die modulare Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung gelöst.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst eine mit einer Beschichtungsvorrichtung zu verwendende Befestigungseinrichtung im weiteren Sinne ein hohles Kernelement und Mittel zum Halten einer Mehrzahl von zu beschichtenden Werkstücken, die an den Außenflächen des Kernelements befestigt sind. Die Befestigungseinrichtung ist ferner mit einer Einrichtung versehen, mit der diese an einer Antriebswelle in einer Beschichtungskammer angebracht werden können.
Die Halteeinrichtung umfasst eine Mehrzahl von Aufnahmen, in welchen die zu beschichtenden Teile platziert werden. Die Aufnahmen sind so ausgebildet, dass nur diejenigen Bereiche des zu beschichtenden Werkstücks dem Beschichtungsvorgang ausgesetzt sind, während die übrigen Bereiche der Werkstücke gegenüber dem Beschichtungsvorgang maskiert sind. Jede Aufnahme ist oder kann durch eine speziell ausgebildete, offenseitige Werkstück-Haltestruktur ausgebildet sein und durch eine Abdeckung zum Verschließen der offenen Seite der Haltestruktur. Jede Aufnahme umfasst eine Einrichtung zum Befestigen der Abdeckung auf der Haltestruktur.
Im Betrieb werden eine Mehrzahl von zu beschichtenden Werkstücken zunächst in den am Kernelement angebrachten Aufnahmen platziert und werden die Abdeckungen an Ort und Stelle festgelegt, so dass nur die zu beschichtenden Bereiche der Werkstücke frei liegen. Die modulare Befestigungseinrichtung mit den daran angebrachten Werkstücken wird dann auf einer Antriebswelle in einer Beschichtungskammer angeordnet und festgemacht. Die Beschichtungskammer wird dann geschlossen und der Beschichtungsvorgang begonnen. Während des Beschichtungsvorgangs werden die Antriebswelle und die Befestigungseinrichtung gedreht, während die Werkstücke stationär in den Halteaufnahmen verbleiben. Die Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von dem vorerwähnten System des Standes der Technik darin, dass die Beschichtung der Werkstücke ohne ein einzelnes Drehen jedes der Werkstücke um seine eigene Längsachse oder eine Hauptachse herbei geführt wird. Die Art der Beschichtung, die durch die Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung geschaffen wird, wurde als "off axis" Beschichtung bezeichnet.
Weitere Details der Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise, in welcher diese in einer Beschichtungsvorrichtung installiert und verwendet wird sowie weitere Aufgaben und Vorteile zur vorliegenden Erfindung, werden in der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ausgeführt, in welchen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer modularen Befestigungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Schnittansicht der modularen Befestigungseinrichtung aus 1 entlang der Linien 2-2;
3 ist eine Endansicht der modularen Befestigungseinrichtung aus 1;
4 ist eine Schnittansicht eines Bereichs der modularen Befestigungseinrichtung aus 1, welche die Art und Weise darstellt, in welcher die Befestigungseinrichtung mit einer Antriebswelle in einer Beschichtungskammer verbunden ist;
5 ist eine Draufsicht einer Werkstück-Haltestruktur;
6 ist eine Draufsicht einer Abdeckung für die Werkstück-Haltestruktur;
7 ist eine Teilansicht von vorne der Abdeckung aus 6;
8 ist eine Draufsicht, welche die an der Werkstück-Haltestruktur festgelegten Abdeckung zeigt;
9 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Seitenansicht der Befestigungseinrichtung aus 9, welche das Hohlzylinderelement im Schnitt zeigt;
11 ist eine Ansicht im Teilschnitt, welche die auf einem Basiselement montierte Befestigungseinrichtung aus 9 zeigt; und
12 ist eine Seitenansicht des Basiselements.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Nun auf die Zeichnungen Bezug nehmend, zeigt 1 eine modulare Befestigungseinrichtung 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Die modulare Befestigungseinrichtung 10 umfasst ein sich längs erstreckendes Kernelement 12 mit einer Hauptachse 14 und daran befestigten Stirnplatten 16 und 18. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das Kernelement 12 einen hohlen Innenkanal 20, der so ausge bildet ist, dass dieser eine Antriebswelle 22 aufnehmen kann, die in der Beschichtungsvorrichtung liegt.
Das Kernelement 12 kann jede beliebige Außenform haben. Zum Beispiel könnte das Kernelement 12 eine quadratische oder rechtwinklige Form haben. Alternativ könnte das Kernelement 12 eine runde Form haben.
Wie vorher besprochen wurde, hat das Kernelement 12 einen hohlen Innenkanal 20. Der Innenkanal 20 erstreckt sich im Wesentlichen genauso weit wie die Länge des Kernelements und hat eine Querschnittsform, welche der Form der Antriebswelle 22 entspricht, an welcher die Befestigungseinrichtung 10 angebracht werden soll.
Die Stirnplatten 16 und 18 haben vorzugsweise eine runde Form; obwohl sie jede beliebige Form haben können. Wie in 3 gezeigt ist, unterschiedet sich die Stirnseite 18 von der Stirnplatte 16 dahin gehend, dass diese einen Schlitz 24 zum Aufnehmen eines abgeflachten Endbereichs 26 der Antriebswelle 22 und eine Öse 28 hat. Nun auf 4 Bezug nehmend, hat der abgeflachte Stirnbereich 26 eine Öffnung 30 in sich zum Aufnehmen eines Elements 32 zum Festlegen der Antriebwelle 22 an der Befestigungseinrichtung 10. Das Befestigungselement 32 umfasst vorzugsweise einen Keil mit einer darin befindlichen Öffnung 34. Der Keil 32 drückt gegen die Stirnplatte 18 und wird durch ein Drahtstück (nicht gezeigt), welches durch die Öse 28 und die Öffnung 34 hindurch geht, an Ort und Stelle gehalten.
Das Kernelement 12 und die Stirnplatten 16 und 18 können aus irgendeinem geeigneten Material gebildet sein, dass im Stand der Technik bekannt ist.
Eine Mehrzahl von Aufnahmen 36 sind entlang des Umfangs und um den Umfang des Kernelements 12 herum in Abstand angeordnet. Wie nachfolgend beschrieben wird, hält jede der Aufnahmen 36 eines der zu beschichtenden Werkstücke 38. Die Aufnahmen 36 sind vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das Kernelement 12 ausgebildet und sind an den Außenflächen 39, 40, 42 und 44 des Kernelements 12 befestigt. Jedes geeignete Mittel, das im Stand der Technik bekannt ist, kann verwendet werden, um die Aufnahmen 36 an den Außenflächen 39, 40, 42 und 44 zu befestigen. Vorzugsweise sind die Aufnahmen 36 an die Außenflächen des Kernelements 12 geschweißt.
Jede Aufnahme 36 ist aus zwei Komponenten gebildet. Die erste Komponente ist eine offenseitige Werkstück-Haltestruktur 46, wie diejenige, die in 5 gezeigt ist, um das Werkstück 38 aufzunehmen. Die zweite Komponente ist eine Abdeckung 48, wie diejenige, die in 6 gezeigt ist, um die offene Seite der Werkstück-Haltestruktur 46 zu schließen. Wie 5 zu entnehmen ist, umfasst die Werkstück-Haltestruktur 46 eine Bodenwand 50, zwei Seitenwände 52 und 54, die von der Bodenwand vorstehen, eine Rückwand 56, welche die zwei Seitenwände 52 und 54 verbindet, und eine Teil-Oberwand 58, die so ausgebildet ist, dass diese der Form einer der Oberflächen des Werkstücks 38 entspricht. Das in die Aufnahme 36 einzusetzende Werkstück 38 wird, wie dies durch Pfeil A gezeigt ist, durch die offene Seite hindurch eingeführt.
Wie in 5 gezeigt ist, ist an der Rückwand 56 eine Werkstückhalterung 60 angebracht. Die Werkstückhalterung 60 dient dazu, den Fußbereich des Werkstücks 38 in der Werkstück-Haltestruktur 46 auszurichten. Während des Beschichtungsvorgangs müssen nur bestimmte Bereiche des Werkstücks 38 beschichtet werden. Um eine richtige Beschichtung zu gewährleisten, ist die Oberwand 58 mit einer Maskierungsstruktur 62 versehen, welche sich von ihrer äußeren Oberfläche erstreckt. Die Maskierungsstruktur 62 ist so ausgebildet, dass diese der Form einer Oberfläche des Werkstücks 38 entspricht, die unbeschichtet bleiben soll.
Eine Zunge 64 ist an der Seitenwand 54 angeschweißt. Wie in 5 gezeigt ist, hat die Zunge 64 einen Schlitz 66 zum Aufnehmen eines Keils 68 für ortsfeste Festlegung der Abdeckung 48.
Die Abdeckung 48 umfasst die offene Seite der Werkstück-Haltestruktur 46 und ist in den 6 und 7 gezeigt. Die Abdeckung 48 ist aus dem gleichen Material wie die Haltestruktur 46 gebildet und hat eine Innenfläche 67, die so ausgebildet ist, dass diese im Wesentlichen der Form einer zweiten Oberfläche des zu beschichtenden Werkstücks entspricht. Eine Werkstückhalterung 70 ist auf der Innenfläche 67 der Abdeckung 48 montiert. Die Werkstückhalterung 70 klemmt das zu beschichtende Werkstück zusammen mit der Werkstückhalterung 60 ein und positioniert dieses korrekt in der Aufnahme 36. Wie in 6 gezeigt ist, ist eine Abdeckung 48 auch eine Maskiereinrichtung 72 angebracht. Die Maskiereinrichtung 72 kann an der Abdeckung 48 in einer beliebigen Weise befestigt sein, wie beispielsweise durch Schweißen. Die Maskiereinrichtung 72 verhindert, dass bestimmte Bereiche des Werkstücks, wie die Hinterkante eines Turbinenblattes oder -schaufelelements, beschichtet werden.
Die Abdeckung 48 umfasst ferner einen Schlitz 74, welcher über der Zunge 64 sitzt und diese aufnimmt. Eine Öse 76 ist auf der Außenfläche 77 der Abdeckung angebracht. Wenn die Abdeckung 48 so positioniert ist, dass sie die Haltestruktur 46 verschließt, wie dies in 8 gezeigt ist, ist ein Keil 68 mit einer darin eingebrachten Öffnung 78 durch den Schlitz 66 hindurch in die Zunge 64 eingeführt. Der Keil 68 drückt gegen die Außenfläche 77 der Abdeckung und veranlasst die Abdeckung 48, dicht an die Haltestruktur 46 anzusitzen. Ein Drahtstück (nicht gezeigt) wird dann durch die Öse 76 und die Öffnung 78 hindurch gezogen, um sicher zu stellen, dass die Abdeckung 48 sicher an der Haltestruktur 46 befestigt ist.
Sie in 4 gezeigt ist, ist das Kernelement 12, wenn es in einer Beschichtungskammer (nicht gezeigt) angeordnet ist, über einer Welle 22 positioniert, welche an ein Antriebssystem (nicht gezeigt) zum drehen der Welle 22 um ihre Längsachse montiert ist. Das Antriebssystem zum Drehen der Welle 22 kann jedes geeignete Antriebssystem umfassen, das im Stand der Technik bekannt ist. Das Kernelement 12 ist an der Antriebswelle 22 festgelegt, indem dem abgeflachten Stirnbereich 26 der Antriebswelle ermöglicht wird, durch den Schlitz 24 in der Stirnplatte 18 hin durch zu gehen und indem ein Keil 32 durch die Öffnung 30 in dem abgeflachten Stirnabschnitt 26 hindurch geht und den Keil 32 an der Öse 28 durch ein Drahtstück festgelegt wird.
Die modulare Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung wird in der folgenden Weise verwendet. Zuerst werden die zu beschichtenden Werkstücke 38 in den Werkstück-Haltestrukturen 46 der Aufnahmen 36 angeordnet. Dann werden die Abdeckungen 48 über der offenen Seite der Werkstück-Haltestrukturen 46 angeordnet und durch Hindurchführen der Keile 68 durch die Schlitze 66 in den Zungen 64 und durch Hindurchführen von Drähten (nicht gezeigt 9 durch die Öffnungen 78 in den Keilen 68 und die an den Abdeckungen befestigten Ösen 76 ortsfest befestigt. Danach wird die modulare Befestigungseinrichtung mit den an Ort und Stelle befindlichen Werkstücken 38 auf einer Montageeinrichtung in einer Erweiterung der Beschichtungskammer angeordnet. Die Einheit wird in die Beschichtungskammer, wie beispielsweise eine physikalische Elektronenstrahl-Dampfabscheidungskammer, transportiert und an der Antriebswelle 22 befestigt, welche die modulare Befestigungseinrichtung 10 während des Beschichtungsvorgangs um ihre zentrale Längsachse 14 dreht. Während die Befestigungseinrichtung 10 während des Beschichtungsvorgangs gedreht wird, bleiben die Werkstücke 38 selbst in den Aufnahmen 36 stationär. Nachdem der Beschichtungsvorgang beendet ist, wird die modulare Befestigungseinrichtung 10 mit den Werkstücken 38 aus der Kammer entnommen und wird eine neue Befestigungseinrichtung 10 mit neuen zu beschichtenden Werkstücken installiert.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung zahlreiche wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt. Äußerst bemerkenswert ist, dass die Befestigungseinrichtung die Beschichtung mehrerer Werkstücke gleichzeitig ermöglicht. Die Befestigungseinrichtung ermöglicht ferner eine leichte Anordnung der Werkstücke darin und eine leichte Entnahme der Werkstücke aus dieser. Ferner können die Werkstücke in der Befestigungseinrichtung platziert und aus der Befestigungseinrichtung entnommen werden, während ein weiterer Satz von Werkstücken auf einer weiteren Befestigungseinrichtung gerade beschichtet wird. Darüber hinaus ist die Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung leichter zu verwenden, als Systeme des Standes der Technik.
Die Befestigungseinrichtung der vorliegenden Erfindung hat eine spezielle Nützlichkeit beim Beschichten von Tragflächen, wie Turbinenblätter und -schaufeln. Bei der Verwendung zur Beschichtung von Tragflächen, verhindert die Maskierungsstruktur 62 ein Beschichten einer Oberfläche der Tragfläche und verhindert die Maskierungseinrichtung 72 das Beschichten des hinteren Kantenbereichs der Tragfläche. Auf diese Weise werden nur gewünschte Bereiche der Tragflächen, wie die Vorderkante und eine einzelne Oberfläche, beschichtet.
Die 9 und 10 zeigen eine alternative Ausführungsform einer modularen Befestigungseinrichtung 10' in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Wie vorher, umfasst die Befestigungseinrichtung 10' ein Kernelement 12, Stirnplatten 16 und 18 und eine Mehrzahl von Aufnahmen 36, die um den Umfang des Kernelements herum und entlang desselben in Abstand angeordnet sind, um die zu beschichtenden Werkstücke 38 zu halten. Die Aufnahmen 36 sind identisch zu denjenigen, die vorher besprochen wurden.
Die Befestigungseinrichtung 10' unterscheidet sich von der Befestigungseinrichtung 10 in der Struktur, die verwendet wird, um diese mit dem Drehantriebssystem zu verbinden. In dieser Hinsicht hat die Befestigungseinrichtung 10' ein Hohlzylinderteil 110, das von der Stirnplatte 18 vorsteht. Das Zylinderteil 110 ist vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das Kernelement 12 hergestellt.
Das Zylinderteil 110 ist durch zwei ausgerichtete Schlitze 112 und 114 in seinen Seitenwänden und eine Keilnut 118 angrenzend an das der Stirnplatte 18 entgegen gesetzte Ende gekennzeichnet. Das Teil 110 ist ferner gekennzeichnet durch einen Innendurchgang 120, welcher mit dem Innenkanal 20 in dem Kernelement 12 aus gerichtet ist. Das Teil 110 und der Durchgang 120 können eine beliebige Querschnittsform haben. Zum Beispiel können beide im Querschnitt rund sein.
Die 10 und 11 zeigen ein Basiselement 122, an welchem die modulare Befestigungseinrichtung 10' festgelegt ist. Das Basiselement 122 kann in jeder beliebigen Weise an dem Antriebssystem (nicht gezeigt) festgelegt sein, das in Verbindung mit einer Beschichtungskammer (nicht gezeigt) zum Drehen der Befestigungseinrichtung 10' um ihre zentrale Längsachse verwendet wird. Das Basiselement 122 hat eine Welle 123, die von einer Basisplatte 126 vorsteht, wobei die Welle einen ersten Bereich 124 angrenzend an die Basisplatte 126 und einen zweiten Bereich 128 umfast, welcher sich durch den Durchgang 120 hindurch in den Innenkanal 20 hinein erstreckt. Die Bereiche 124 und 128 sind vorzugsweise durch eine Gelenkanordnung miteinander verbunden, welche dem Bereich 128 ermöglicht, sich relativ zum Bereich 124 zu drehen, um das Beladen der Befestigungseinrichtung 10' auf dem Basiselement 122 zu erleichtern. Die Gelenkanordnung 130 kann irgendeine geeignete Gelenkanordnung umfassen, die im Stand der Technik bekannt ist.
Das Basiselement 122 ist ferner gekennzeichnet durch ein Schüsselelement 132, das von einer Seite des ersten Bereichs 124 vorsteht. Das Schüsselelement 132 sitzt in der Keilnut 118 und hilft dabei, die Schlitze 134 und 136 in dem ersten Bereich 124 mit den Schlitzen 112 und 114 in dem Zylinderteil 110 auszurichten. Nachdem die Schlitze 134 und 136 mit den Schlitzen 112 und 114 ausgerichtet worden sind, wird ein Keil 138 verwendet, um das Zylinderteil 110 und somit die Befestigungseinrichtung 10' an dem Basiselement 122 und der Drehantriebseinheit festzulegen. Bedarfsweise könnte ein Draht (nicht gezeigt) durch eine Öffnung 140 in dem Keil 138 und durch eine Öffnung (nicht gezeigt) in dem Basiselement hindurch geführt werden, um den Keil 138 an Ort und Stelle festzulegen.
Es hat sich heraus gestellt, dass die in den 9 bis 12 gezeigte Anordnung sehr vorteilhaft ist. Erstens erleichtert sie das Beladen der Befestigungseinrichtung 10' in die Beschichtungskammer. Zweitens ermöglicht sie eine sehr sichere Verbindung zwischen der Befestigungseinrichtung 10' und dem Basiselement 122.
Es ist offensichtlich, dass in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine modulare Befestigungseinrichtung für einen Beschichtungsvorgang bereit gestellt wurde, welche die hier vorstehend angegebenen Aufgaben, Bedeutungen und Vorteile vollständig zufrieden stellt. Obwohl die Erfindung in Kombination mit ihren spezifischen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist klar, dass viele Alternativen, Modifikationen und Variationen für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung offensichtlich werden. Demgemäß sollen alle solche Alternativen, Modifikationen und Variationen vom Schutzbereich der angehängten Ansprüche umfasst sein.

Claims

Befestigungs-Einrichtung (10, 10') zum Einsatz in einer Werkstück-Beschichtungs-Vorrichtung, wobei die Befestigungs-Einrichtung umfasst: ein Kern-Element (12) mit einer Außen-Peripherie und einer longitudinal verlaufenden Mittel-Achse (14); und Mittel (36) zum Halten einer Vielzahl zu beschichtender Werkstücke (38), wobei das Kern-Element zylindrisch ist, wobei die Halte-Mittel (36) direkt an der Außen-Peripherie des Kern-Elements (12) derart befestigt sind, dass Oberflächen der zu beschichtenden Werkstücke von der Außen-Peripherie beabstandet sind und die Werkstücke beschichtet werden können, indem die Halte-Mittel und die Werkstücke in der Beschichtungs-Vorrichtung platziert werden und indem die Befestigungs-Einrichtung um die Mittel-Achse gedreht wird, während die beschichteten Werkstücke stationär in den Halte-Mitteln bleiben, dadurch gekennzeichnet, dass das Kern-Element hohl ist, dass das Halte-Mittel eine Vielzahl von Aufnahmen zum Aufnehmen der zu beschichtenden Werkstücke und zum Aussetzen nur gewünschter Abschnitte der Werkstücke dem Beschichtungs-Vorgang umfasst, dass die Aufnahmen längs der Länge des Kern-Elements und um die Peripherie des Kern-Elements beabstandet sind, und dass jede Aufnahme eine eine offene Seite aufweisende Werkstück-Trag-Anordnung (46), in der sich das Werkstück befindet, und eine Abdeckung (48) zum Schließen der offenen Seite der Werkstück-Trag-Anordnung umfasst.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kern-Element einen hohlen Innen-Kanal(20) zur Aufnahme einer Antriebs-Welle (22) zum Veranlassen der Befestigungs-Einrichtung sich um die Mittel-Achse zu drehen, aufweist, und dass diese ferner ein Mittel zum Verbinden (32) des Kern-Elements mit einer drehbaren Antriebs-Welle umfasst.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbare Antriebs-Welle einen abgeflachten End-Abschnitt (26) mit einer Öffnung (30) darin aufweist, und dass diese ferner eine an dem Kern-Element angebrachte End-Platte (18) aufweist, wobei die End-Platte eine Ausnehmung (24), durch die sich der abgeflachte End-Abschnitt erstreckt, und eine Öse (28) aufweist, und wobei das Verbindungs-Mittel (32) einen Keil aufweist, der imstande ist, durch die Öffnung in dem abgeflachten End-Abschnitt geführt zu werden.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine offene Seite aufweisende Werkstück-Trag-Anordnung aufweist eine obere Wand (58), die eine Form besitzt, die im Wesentlichen der Form von einer der Oberflächen der Werkstücke entspricht, und ein Mittel (62) zum Abdecken der Oberfläche des Werkstücks, das an der oberen Wand befestigt ist.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die eine offene Seite aufweisende Werkstück-Trag-Anordnung ferner ein Mittel (60) zum Ausrichten des Werkstücks in der eine offene Seite aufweisenden Werkstück-Trag-Anordnung umfasst.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungs-Einrichtung Mittel (64, 66, 74, 68) zum Anbringen der Abdeckung an der eine offene Seite aufweisenden Werkstück-Trag-Anordnung umfasst.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckungs-Anbring-Mittel umfasst: ein Zungen-Element (64), das an einer Seiten-Wand (54) der eine offene Seite aufweisenden Werkstück-Trag-Anordnung befestigt ist, wobei das Zungen-Element darin eine Ausnehmung (66) aufweist; eine Ausnehmung (74) in der Abdeckung zum Aufnehmen des Zungen-Elements; und einen Keil (68), der durch die Ausnehmung in dem Zungen-Element geht und gegen die Außen-Fläche der Abdeckung stößt.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner eine Abdeck-Einheit (72) umfasst, die an der Abdeckung befestigt ist, wobei die Abdeck-Einheit verhindert, dass Abschnitte des Werkstücks beschichtet werden.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner aufweist eine End-Platte (18), die an dem Kern-Element angebracht ist, und ein Mittel (110) zum Festlegen der Befestigungs-Einrichtung an einem Mittel zum Drehen der Befestigungs-Einrichtung, wobei das Festleg-Mittel ein hohles zylindrisches Element umfasst, das von der End-Platte vorspringt.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das hohle zylindrische Element einen inneren Durchgang (120) aufweist, wobei das Dreh-Mittel ein Basis-Element (122) umfasst, das einen Schaft (123) aufweist, der von diesem vorspringt und wobei der Schaft mit dem inneren Durchgang in Verbindung steht.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft einen ersten Abschnitt (124) und einen zweiten Abschnitt (128) aufweist, wobei der zweite Abschnitt mit dem ersten Abschnitt über eine Gelenk-Anordnung (130) verbunden ist, die es dem zweiten Abschnitt gestattet, relativ zu dem ersten Abschnitt gedreht zu werden, um ein Festlegen der Befestigungs-Einrichtung daran zu gestatten.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner ein Mittel zum Befestigen des zylindrischen Elements an dem Schaft aufweist, wobei das Befestigungs-Mittel aufweist ein Paar ausgerichteter Ausnehmungen (112, 114) in dem hohlen zylindrischen Element, ein Paar ausgerichteter Ausnehmungen (134, 136) in dem Schaft und einen Keil (138), der durch die Ausnehmungen läuft.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner eine Passfeder (132) auf dem Schaft und eine Nut (118) in dem zylindrischen Element zum Zusammenwirken mit der Passfeder aufweist, wodurch die Ausnehmungen in dem Element nach den Ausnehmungen in dem Schaft ausgerichtet werden.
Befestigungs-Einrichtung (10, 10') gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine modulare Struktur aufweist und dass die Halte-Mittel Aufnahmen zum Halten entsprechender Profile sind, die simultan zu beschichten sind, wobei jede der Aufnahmen eine eine offene Seite aufweisende Trag-Anordnung (46) zur Aufnahme eines einzelnen Profils aufweist, wobei die Trag-Anordnung eine obere Wand (58) aufweist, die geformt ist, um der Form der Profile zu entsprechend, und wobei jede der Aufnahmen dadurch gekennzeichnet ist, dass diese ferner eine Abdeckung (48) zum Schließen der eine offene Seite aufweisenden Trag-Anordnung aufweist.
Befestigungs-Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner aufweist eine erste Abdeck-Einheit (62), die an der oberen Wand befestigt ist, um zu verhindern, dass eine Fläche des Profils beschichtet wird, und eine zweite Abdeck-Einheit (72), die an der Abdeckung befestigt ist, um zu verhindern, dass ein Abschnitt des Profils beschichtet wird.
Anlage zum Beschichten von Werkstücken umfassend: eine Beschichtungs-Kammer; eine modulare Befestigungs-Einrichtung (10, 10'), die sich in der Beschichtungs-Kammer befindet, wobei die modulare Befestigungs-Einrichtung umfasst ein Kern-Element (12) mit einer Außen-Peripherie und einer longitudinal verlaufenden Mittel-Achse (14); und Mittel (46) zum Halten der zu beschichtenden Werkstücke während eines Beschichtungs-Vorgangs; und ein Mittel (22) zum Drehen der modularen Befestigungs-Einrichtung um die Mittel-Achse während des Beschichtungs-Vorgangs, wobei die Halte-Mittel an der Außen-Peripherie des Kern-Elements befestigt sind, und wobei die Werkstücke stationär in den Halte-Mitteln während des Beschichtungs-Vorgangs bleiben, dadurch gekennzeichnet, dass das Kern-Element (12) röhrenförmig ist, und dass das Halte-Mittel eine Vielzahl von Aufnahmen zum Aufnehmen der zu beschichtenden Werkstücke und zum Aussetzen nur gewünschter Abschnitte der Werkstücke dem Beschichtungs-Vorgang umfasst, dass die Aufnahmen längs der Länge des Kern-Elements und um die Peripherie des Kern-Elements beabstandet sind, und dass jede Aufnahme eine eine offene Seite aufweisende Werkstück-Trag-Anordnung (46), in der sich das Werkstück befindet, und eine Abdeckung (48) zum Schließen der offenen Seite der Werkstück-Trag-Anordnung umfasst.
Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner umfasst ein Mittel zum Festlegen der modularen Befestigungs-Einrichtung an dem Dreh-Mittel, wobei das Festleg-Mittel ein zylindrisches Element (110) aufweist, das von einem Ende der modularen Befestigungs-Einrichtung vorspringt, wobei das Element ausgebildet ist, um einen Schaft aufzunehmen, der durch das Dreh-Mittel angetrieben wird, und ein Mittel (138) zum Befestigen des zylindrischen Elements an dem Schaft.
Anlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft einen ersten Abschnitt (124) und einen zweiten Abschnitt (128) aufweist, wobei der zweite Abschnitt relativ zu dem ersten Abschnitt beweglich ist, um ein Festlegen der Befestigungs-Einrichtung an dem Schaft zu ermöglichen.
Verfahren zum Beschichten einer Vielzahl von Werkstücken, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer modularen Befestigungs-Einrichtung (10, 10'), die ein hohles Kern-Element (12) umfasst und eine Vielzahl von Werkstück-Trag-Anordnungen (46) aufweist, die entlang dessen Länge und um dessen Außen-Peripherie angeordnet sind, Platzieren eines zu beschichtenden Werkstücks (38) in jeder der Trag-Anordnungen und örtliches Festlegen der Werkstücke mit einer Abdeckung (48) zum Schließen der offenen Seite der Trag-Anordnungen; Befestigen der modularen Befestigungs-Einrichtung mit der Vielzahl an Werkstücken an einem Dreh-Antriebs-Mittel (22) in einer Beschichtungs-Kammer; Aussetzen der Werkstücke einem Be schichtungs-Vorgang; und Drehen der Befestigungs-Einrichtung um ihre Mittel-Achse (14), während die Werkstücke in den Trag-Anordnungen während des Beschichtungs-Vorgangs stationär gehalten werden, um ein Beschichten gewünschter Abschnitte von jedem der Werkstücke zu bewirken.