Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks mit einem
Beschichtungsmedium.
Die Beschichtung rotationssymmetrischer und insbesondere hohlzylindrischer Werkstücke,
z.B. zur Vorbereitung der Oberflächen konzentrisch angeordneter, miteinander
durch ein schwingungsdämpfendes Material zu verbindender Zylinder, wie sie z.B. als
Motoraufhängungen oder Stoßdämpfer im Fahrzeugbau benötigt werden, erfolgt in
herkömmlicher Weise, indem die Werkstücke beispielsweise mittels einer Förderkette
in eine Beschichtungsvorrichtung eingebracht werden, in welcher ein entsprechendes
Beschichtungsmedium auf die Werkstücke aufgesprüht oder gegen die Werkstücke
gewirbelt wird. Die Dicke einer sich hierbei auf dem jeweiligen Werkstück niederschlagenden
Schicht kann beispielsweise über die Verweildauer des Werkstückes in der
Beschichtungsvorrichtung gesteuert werden. Der Innenbereich einer derartigen Beschichtungsvorrichtung
muß von Zeit zu Zeit gereinigt werden, da das aufgewirbelte
oder versprühte, nicht von dem Werkstück aufgenommene Beschichtungsmedium
sich teilweise im Innenbereich der Beschichtungsvorrichtung festsetzt. Zur Reinigung
der Beschichtungsvorrichtung muß ein entsprechender Produktionsprozeß vorübergehend
angehalten werden. Um bei diesen herkömmlichen Beschichtungsvorrichtungen
zu verhindern, daß sich das Beschichtungsmedium an Werkstückabschnitten niederschlägt,
die an sich nicht beschichtet werden sollen, ist es ferner erforderlich, diese
entsprechenden Abschnitte vorab abzudecken. Das Anbringen und das Entfernen
entsprechender Abdeckeinrichtungen erfordert relativ viel Zeit. Da sich das Beschichtungsmedium
auch an den Abdeckeinrichtungen niederschlägt, ergibt sich ein vergleichsweise
hoher Verbrauch an Beschichtungsmedium. Die Produktivität derartiger
Vorrichtungen wird ferner in hohem Maße von der Trocknungsdauer des Beschichtungsmediums
bestimmt und ist bei langsam trocknenden bzw. aushärtenden Beschichtungsmedien
vergleichsweise gering.
Alternativ zu derartigen Sprüh- oder Wirbelbeschichtungsvorrichtungen ist es möglich,
das Beschichtungsmedium durch Beschichtungswalzen auf die Werkstücke aufzubringen.
Die Oberflächenqualität der derart erzeugten Beschichtungen wird hierbei jedoch
von der Größe der Werkstücke und der Drehzahl der Beschichtungswalze beeinflußt.
Die Abstimmung entsprechender Systeme erfordert besondere Sorgfalt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Beschichten von insbesondere
zylinderförmigen Werkstücken zu schaffen, durch welche auch im Rahmen
eines weitgehend automatisierten Beschichtungsvorganges bei hoher Produktivität eine
qualitativ hochwertige Beschichtung der jeweiligen Werkstücke sichergestellt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1
angegebenen Merkmalen gelöst. Alternativ dazu oder auch in Kombination mit diesen
Maßnahmen wird die genannte Aufgabe auch durch eine Vorrichtung mit den in Patentanspruch
20 angegebenen Merkmalen gelöst.
In vorteilhafter Weise wird es möglich, das jeweils zu beschichtende Werkstück während
der Beschichtung mit dem Beschichtungsmedium stabil und schwingungsarm zu
lagern und die Beschichtungswalze definiert mit der Werkstückoberfläche in innigen
Kontakt zu bringen. Ein Taumeln des Werkstücks wird hierbei auf zuverlässige Weise
verhindert. Auch große und vergleichsweise schwere Werkstücke können unter vergleichsweise
hoher Drehzahl gedreht und zuverlässig beschichtet werden.
Zur Durchführung einer Werkstück-Außenbeschichtung enthält die Abstützwalzenpaaranordnung
für das zum Beispiel auf einem Dorn gehaltene Werkstück gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zugleich eine zur Beschichtung mit
dem Beschichtungsmedium vorgesehene Beschichtungswalze. Vorzugsweise bilden
beide Walzen der Abstützwalzenpaaranordnung Beschichtungswalzen. Die beiden
Walzen der Abstützwalzenpaaranordnung drehen sich vorzugsweise mit gleicher
Umfangsgeschwindigkeit. Die Produktzufuhr des Beschichtungsmaterials zu den beiden
Beschichtungswalzen des Beschichtungswalzenpaares kann jedoch z.B. durch
eine Übertragerwalze unabhängig und für jede Walze individuell gesteuert werden.
Zur Durchführung einer Werkstück-Innenbeschichtung ist zusätzlich zur Abstützwalzenpaaranordnung
eine hiervon separate und in das Werkstück einfahrbare, z.B. auch
selbständig rotierend anbtreibbare Beschichtungswalze vorgesehen.
Das zu beschichtende Werkstück wird während des Beschichtungsvorganges gedreht,
entweder durch reibschlüssige Mitnahme auf der Abstütz- und/oder Beschichtungswalzenpaaranordnung
oder zwangsweise durch eine entweder mit der Abstütz- und/oder
Beschichtungswalzenpaaranordnung gekoppelte oder separate Antriebseinrichtung
für die Beschichtungswalze. Das Antriebsdrehmoment wird vorzugsweise
reibschlüssig über eine an dem Werkstück angreifende Koppelungseinrichtung übertragen.
Eine derartige Koppelungseinrichtung besteht vorzugsweise aus einem an
dem Werkstück umfangsseitig angreifenden Rollenpaar oder eine innen- oder stirnseitig
an dem Werkstück angreifenden Spindeleinrichtung. Ein entsprechendes Rollenpaar
kann durch die Abstützrollenpaaranordnung selbst oder separat hiervon ausgebildet
sein. Eine entsprechende Spindeleinrichtung ist vorzugsweise auch als
Werkstückstückhalteeinrichtung (Dorn) wirksam.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Beschichtungsmedium-Zufuhreinrichtung
ein Walzenelement auf, dessen Längsachse im wesentlichen
parallel zu einer Längsachse der Beschichtungswalze verläuft, wobei das Walzenelement
eine Umfangsfläche aufweist, die mit der Beschichtungswalze in Berührungskontakt
bringbar ist. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, das zur
Werkstückbeschichtung vorgesehene Beschichtungsmedium gleichmäßig verteilt an
die Beschichtungswalze abzugeben. Dieses Walzenelement weist vorzugsweise eine
elastisch nachgiebige, ggf. stark saugfähige Außenbeschichtung auf.
Eine im Hinblick auf eine besonders gleichmäßige Beschichtung der Werkstücke vorteilhafte
Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß eine zweite Beschichtungswalze
vorgesehen ist, die von der ersten Beschichtungswalze beabstandet
vorzugsweise achsparallel angeordnet ist und die eine zweite Beschichtungsfläche
bildet, die mit dem Werkstück in Berührungskontakt bringbar ist. Die beiden Beschichtungswalzen
sind hierbei vorzugsweise derart angeordnet, daß das Werkstück in dem
zwischen den beiden Beschichtungswalzen gebildeten Zwickel auf den beiden Walzen
aufliegt und sich dabei selbstätig zentriert. Eine besonders zuverlässige selbstätige
Zentrierung des Werkstückes wird dadurch erreicht, daß der Abstand zwischen den
Beschichtungsflächen der beiden Beschichtungswalzen ca. 10 bis 30 % kleiner ist als
der Durchmesser des Werkstückes. Vorzugsweise ist das walzenförmige Beschichtungselement
zur gleichzeitigen Übertragung des Beschichtungsmediums symmetrisch
dem Abstütz- und Beschichtungswalzenpaar unterhalb desselben angeordnet.
Die erste und die zweite Beschichtungswalze sind in vorteilhafter Weise mittels einer
Antriebseinrichtung gleichsinnig drehangetrieben. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise
das zu beschichtende Werkstück durch die beiden Beschichtungswalzen in Drehung
versetzt. Dadurch wird ein besonders gleichmäßiger Auftrag des Beschichtungsmediums
auf die entsprechend auf den Beschichtungswalzen aufliegende Werkstückfläche
gewährleistet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die
beiden Beschichtungswalzen derart angetrieben, daß sich, bezogen auf diese Beschichtungsflächen,
gleiche Umfangsgeschwindigkeiten ergeben. Alternativ dazu ist
es jedoch auch möglich, durch entsprechende Abstimmung der Drehzahlen der Beschichtungswalzen
oder auch durch entsprechende Bemessung des Durchmessers
der jeweiligen Beschichtungswalze geringfügig unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten
zu realisieren, wodurch ein gewisser Umfangsschlupf zwischen dem Werkstück
und den Beschichtungsflächen der jeweiligen Beschichtungswalze erreicht wird.
Dadurch kann die Haftung des Beschichtungsmediums noch weiter verbessert werden.
Die Auflage des Werkstückes auf der Abstützwalzenpaaranordnung, die vorzugsweise
zugleich ein Paar Beschichtungswalzen für die Außenbeschichtung eines zylindrischen
Werkstückes bildet, ermöglicht eine lagestabilisierte Beschichtung und zuverlässige
Fixierung des rotierenden, eine zylindrische Konfigurationen aufweisenden
Werkstückes. Hierdurch kann auch ein doppelter Auftrag auf das Werkstück, d.h. verdoppelte
Schichtdicken (z.B. eines hochbelastbaren Haftgrundes) auf dem Werkstück
erreicht werden.
Nach einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform kann die zumindest eine Beschichtungswalze
(oder auch das Beschichtungswalzenpaar) eine profilierte Oberfläche
und damit auch eine profilierte Beschichtungsgeometrie aufweisen, wobei es ohne
produktionstechnisch lästige Abdeckungen oder dergleichen möglich ist, nur einen
bestimmten Umfangsabschnitt (bzw. Teilzylinderfläche) der gesamten Mantelfläche
des Werkstücks mit sehr exakter Begrenzung zu beschichten. Dies ist insbesondere
für die Fälle wichtig, bei denen später nur eine weitere Teilbeschichtung des Werkstücks
erfolgt, ein anderer Bereich des Werkstücks aber von Beschichtungen oder
Verbindungsmitteln - z.B. für das Aufvulkanisieren von Gummisperren für Stoßdämpfer
- frei bleiben soll.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Beschichtungsmedium-Zufuhreinrichtung
vorgesehen zur Zufuhr eines Beschichtungsmediums auch zu
der zweiten Beschichtungswalze. Der der jeweiligen Beschichtungswalze zugeführte
Mengenstrom an Beschichtungsmedium ist in vorteilhafter Weise jeweils separat einstellbar.
Dadurch kann auf besonders feinfühlige Weise Einfluß auf den Aufbau der
auf dem Werkstück gebildeten Beschichtung genommen werden. Da üblicherweise
sowohl über die erste Beschichtungswalze als auch über die zweite Beschichtungswalze
jeweils das gleiche Beschichtungsmedium auf das Werkstück aufgebracht werden
soll, ist es möglich, die Zufuhreinrichtung zur Zufuhr des Beschichtungsmediums
für beide Beschichtungswalzen zu verwenden.
Die Zufuhreinrichtung weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
eine Transferwalze auf, die mit wenigstens einer der Beschichtungswalzen in Berührungskontakt
bringbar ist. Der Durchmesser dieser Transferwalze ist gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform kleiner als der Durchmesser der zugeordneten Beschichtungswalze.
Die Transferwalze dreht sich dabei mit einer höheren Drehzahl als die
Beschichtungswalze, wodurch ein besonders gleichmäßiger Übergang des Beschichtungsmediums
auf die Beschichtungswalze erreicht wird.
Die Zufuhreinrichtung für das Beschichtungsmedium ist gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung mit einem Medium-Aufnahmebereich versehen, in
welchem das Beschichtungs-Medium bevorratet ist. Dieser Aufnahmebereich bildet
bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Sumpf für die Beschichtungsflüssigkeit
(insbesondere Haftmittel bzw. Haftgrund für spätere Elastomerbeschichtungen),
in welchen eine mit der Transferwalze zusammenwirkende Transfereinrichtung
eintaucht. Diese Transfereinrichtung besteht beispielsweise aus einer
Drehwalze, die mit der Transferwalze in Kontakt bringbar ist zum Übertragen des Beschichtungsmediums
aus dem Sumpf auf die Transferwalze. Alternativ dazu kann die
Transfereinrichtung auch beispielsweise durch ein elastisches Band gebildet sein, das
auf ein entsprechendes Walzenpaar aufgespannt ist.
Eine insbesondere im Hinblick auf eine besonders günstige Reinigung bzw. Wartung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben,
daß die Zufuhreinrichtung für das Beschichtungsfluid in einer Gehäusewanne
aufgenommen ist und der Sumpf im unteren Bereich der Gehäusewanne gebildet ist.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die Zufuhreinrichtung auf einfache
Weise auszuwechseln.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens
eine der Beschichtungswalzen bzw. die Walzen der Abstützwalzenpaaranordnung in
im wesentlichen vertikaler Richtung, insbesondere taktweise, anhebbar bzw. absenkbar.
Dadurch wird es möglich, die Beschichtungsvorrichtung unterhalb eines Transportpfades,
entlang welchem die zu beschichtenden Werkstücke transportiert werden,
abzusenken und die Beschichtungswalzen nur unmittelbar zur Beschichtung des
Werkstücks an das Werkstück heranzufahren, sobald sich das entsprechende Werkstück
in einer Bearbeitungsposition befindet Die seitens der Beschichtungswalze in
vertikaler Richtung zurückgelegte Wegstrecke ist dabei derart bemessen, daß die Beschichtungswalze
in abgesenkter Position eine anschließende Transportbewegung
der Werkstücke nicht behindert. Die Bildung etwaiger Schlieren auf der Wekstückoberfläche
durch ein unkontrolliertes Inkontakttreten der Werkstücke mit den Beschichtungswalzen
beim Weiterschalten wird dabei vermieden.
Selbstverständlich kann auch die gesamte Beschichtungseinheit, bestehend aus einer
unteren Material-Aufnahmewalze, der Transferwalze und dem Beschichtungs- bzw.
Abstützwalzenpaar - auch in Verbindung mit dem umgebenden Gehäuse - vertikal
beweglich angeordnet sein.
Dadurch wird es möglich, die Beschichtungswalzen ständig mit der ihr zugeordneten
Transferwalze in Berührungskontakt zu halten. Die Transferwalze kann dabei sowohl
während des Werkstückbeschichtungsvorganges, d.h. während die Beschichtungswalze
mit dem zu beschichtenden Werkstück in Kontakt steht, als auch in abgesenkter
Position der Beschichtungswalze Beschichtungsmedium zuführen.
Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung mit wenigstens zwei zur Beschichtung
eines Werkstücks vorgesehenen Beschichtungswalzen sind diese beiden
Beschichtungswalzen auf geringfügig unterschiedlichem Höhenniveau angeordnet.
Dadurch wird eine besonders stabile Führung des zu beschichtenden Werkstücks
zwischen den beiden Beschichtungswalzen erreicht. Die beiden Beschichtungswalzen
sind vorzugsweise derart angeordnet, daß der Berührungskontaktabschnitt zwischen
Beschichtungswalze und Werkstück relativ zur Rotationsachse der Beschichtungswalze
bzw. Abstützwalze derart angeordnet ist, daß eine Verbindungslinie durch den Berührungskontaktabschnitt
und die Rotationsachse gegenüber der Horizontalen einen
Winkel im Bereich von 30 bis 60° einschließt. Winkel im Bereich zwischen 30 und 45°
erweisen sich insbesondere bei vergleichsweise leichten Werkstücken als vorteilhaft.
Winkel im Bereich zwischen 45 bis 60° erweisen sich bei größeren bzw. schwereren
Werkstücken als vorteilhaft.
Die Beschichtungsfläche der Beschichtungswalze ist in vorteilhafter Weise aus einem
Weichstoff-Material, insbesondere einem geschäumten Gummimaterial gebildet. Es ist
auch möglich, die Beschichtungswalze mit einem Überzug aus einem saugfähigen
Textil-Material zu versehen, zur bevorratenden Aufnahme der Beschichtungsflüssigkeit.
Eine zur Ausbildung einer Innenbeschichtung eines im wesentlichen hohlzylinderförmigen
Werkstückes vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gegeben,
daß die Beschichtungswalze durch eine Walze gebildet ist, deren Außendurchmesser
kleiner ist als der Innendurchmesser des zu beschichtenden Innenbereichs
des Werkstücks. Die Beschichtungswalze ist hierzu derart ausgestaltet, daß diese in
den Innenbereich des Werkstücks einführbar ist. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise
möglich, die Innenfläche des Werkstückes gleichmäßig mit der Beschichtungsflüssigkeit
zu beschichten. Auch hierbei ist selbstverständlich eine profilierte Geometrie
(z.B. unterschiedliche Durchmesser und/oder in axialer Richtung) voneinander beabstandete
Auftragsabschnitte (getrennt durch Ringnuten) der Innenbeschichtungswalze
möglich, wenn nicht die gesamte von der Beschichtungswalze erfaßbare Innenoberfläche
des Werkstücks beschichtet werden soll.
Das zu beschichtende Werkstück ist in vorteilhafter Weise drehbar gelagert. Hierzu ist
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Halteeinrichtung vorgesehen,
wobei die Halteeinrichtung einen Haltedorn aufweist, auf den das Werkstück
aufsteckbar ist. Zum Auftrag einer Innenbeschichtung ist es auch möglich, zur drehbewegbaren
Lagerung des Werkstückes ein Auflagerollenpaar vorzusehen, auf welches
das jeweilige Werkstück aufgelegt ist.
Wird das hohlzylindrische Werkstück zur Außen- oder Innenbeschichtung vertikal zum
Reibkontakt mit einer Antriebs- und/oder Außenbeschichtungswalzenpaar bewegt, ist
es auch ausreichend, anstelle von Auftragsrollen einfach feste Abstützdorne zur
Werkstückauflage in der unteren Position vorzusehen.
Der vorangehend genannte Haltedorn eignet sich insbesondere bei der Ausbildung einer
Werkstück-Außenbeschichtung. Das Auflagerollenpaar ermöglicht eine zuverlässige
Abstützung des Werkstücks im Rahmen für eine Innenflächen-Beschichtung. Der
Haltedorn bzw. das Auflagerollenpaar sind in vorteilhafter Weise mit einer Antriebseinrichtung
gekoppelt, so daß das Werkstück zwangsweise mit einer vorbestimmten,
insbesondere auf die Umfangsgeschwindigkeit der Beschichtungswalze
bzw. Beschichtungswalzen abgestimmten Drehzahl gedreht wird und über die Halteeinrichtung
in Drehung versetzt werden kann. Die Übertragung des Antriebs-Drehmomentes
auf das Werkstück kann beispielsweise reibschlüssig über die beiden
Auflagerollen erfolgen. Insbesondere bei der Verwendung des Haltedornes als Halteeinrichtung
ist es auch möglich, diesen mit einer Spanneinrichtung ggf. mit konischen
Zentrierdornen zu versehen, durch welche die Beschichtungswalze auf dem Haltedorn
fest spannbar ist.
Die Halteeinrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungform der Erfindung in
eine Transporteinrichtung integriert. Diese Transporteinrichtung ist in vorteilhafter
Weise durch einen Rundtisch gebildet. An diesem Rundtisch sind eine Anzahl Haltedorne
bzw. Auflagerollenpaare vorgesehen, die im wesentlichen radial zur Rotationsachse
des Rundtisches ausgerichtet sind. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise
möglich, die entlang des Umfangs des Runddtisches radial ausgerichtet angeordneten
Werkstücke sukzessive in den Arbeitsbereich der vorzugsweise taktweise an die
Werkstücke heranbewegten Beschichtungsvorrichtung einzubringen. Die in der Beschichtungsvorrichtung
beschichteten Werkstücke können nachfolgend in einen
Trocknungsofen und nach Verlassen des Trocknungsofens ggf. wiederum in die Beschichtungsvorrichtung
eingebracht werden, bis die auf den Werkstücken ausgebildete
Schichtdicke eine vorgegebene Stärke erreicht hat. Es ist auch möglich, die zu beschichtenden
Werkstücke vor dem erstmaligen Eintritt in die Beschichtungsvorrichtung
in dem Trocknungsofen vorzuwärmen, wodurch sich ein besonders gleichmäßiger
Auftrag des Beschichtungmedium in der Beschichtungsvorrichtung ergibt.
Alternativ zu dem vorangehend beschriebenen Rundtisch oder auch in Kombination
damit ist es auch möglich, die Transporteinrichtung durch eine Transportkette zu bilden.
Die zu beschichtenden Werkstücke sind an der Transportkette vorzugsweise
derart ausgerichtet angebracht, daß die Längsachse der Werkstücke quer zur Transportrichtung
der Transportkette verläuft. Die Transportkette ist durch eine Vielzahl gelenkig
gekoppelter Kettenglieder gebildet. Die Transportkette wird durch eine vorzugsweise
durch Umlenkrollen gebildete Führungseinrichtung geführt. Die an der
Transportkette angebrachten Halteeinrichtungen sind vorzugsweise derart ausgebildet,
daß die zu beschichtenden Werkstücke im Bereich der Umlenkrollen aus der eigentlichen
Kettenbahn herausgeschwenkt werden können. Hierzu sind die Haltedorne
über einen kurzen Gelenkhebel schwenkbar mit der Transportkette verbunden. Die
Haltedorne werden dabei durch die kurzen Gelenkhebel derart ausgerichtet an der
Transportkette gehalten, daß die Mittelachse der Haltedorne sich im wesentlichen
parallel zu einer Umlenkachse der Transportkette erstreckt.
Nach noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die
Werkstückträger in dem Rundtisch (z.B. bei Aufnahme der Werkstücke im wesentlichen
achsparallel zur Drehachse des Rundtisches zur Werkstückbehandlung in
Sprühbeschichtungsstationen) auch entlang mehrerer Teilkreise (vorzugsweise "auf
Lücke") angeordnet sein, so daß sowohl eine gerade als auch eine ungeradzahlige
Anzahl von Werkstückaufnahmestationen vorgesehen sein kann.
Bei der Verwendung einer Rundtisch-Transporteinrichtung sind gemäß einer besonders
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die entlang eines Teilkreises abfolgend
angeordneten Werkstückaufnahmen in ungerader Zahl vorgesehen. Die Anzahl
-y an Werkstückaufnahmen wird vorzugsweise entsprechend der Gleichung
y = ((m * n * o * p...) * x) + 1 oder y = ((m * n * o * p ...) * x) - 1
ermittelt, wobei:
x = 1, 2, 3, 4... xε N\{0} m, n, o, p = Anzahl möglicher Behandlungs- und/oder Bearbeitungsvorgänge, d.h. Anzahl
der Umdrehungen, die ein Werkstück bis zur Fertigstellung durchläuft.
z.B.
- Y = ((2*3*4)*3) -1= 71 d.h. mindestens 1-, 2-, 3-, 4-fach Bearbeitung möglich
oder
- Y = ((2*3*4)*3)+1 = 73 d.h. mindestens 1-, 2-, 3-, 4-fach Bearbeitung möglich
oder
- Y = (( *3*4) *5) - 1 = 59 d.h. mindestens 1-, 3-, 4-fach Bearbeitung möglich
Eine zulässige Anzahl an Bearbeitungsvorgängen = Umdrehungen liegt vor, wenn das
Ergebnis des Ausdrucks
(y + 1)/x oder (y - 1)/x
ganzzahlig ist, wobei
x = ε N\{0}
z.B. | Takte pro Umdrehung | Taktweg in Anzahl Stationen |
y+1=(71+1)/24) = | 3,0000000 ganzzahlig und zulässig | 2,958333 | 24,0000 |
y+1=(71+1)/12)= | 6,0000000 ganzzahlig und zulässig | 5,916667 | 12,0000 |
y+1=(71+1)/6) = | 12,0000000 ganzzahlig und zulässig | 11,833333 | 6,0000 |
y+1=(71+1)/4) = | 18,0000000 ganzzahlig und zulässig | 17,750000 | 4,0000 |
y+1=(71+1)/3) = | 24,0000000 ganzzahlig und zulässig | 23,666667 | 3,0000 |
y+1=(71+1)/2) = | 36,0000000 ganzzahlig und zulässig | 35,500000 | 2,0000 |
y+1=(71+1)/1) = | 72,0000000 ganzzahlig und zulässig | 71,000000 | 1,0000 |
oder |
y+1=(59+1)/12)= | 5,0000000 ganzzahlig und zulässig | 4,916667 | 12,0000 |
y+1=(59+1)/6) = | 10,0000000 ganzzahlig und zulässig | 9,833333 | 6,0000 |
y+1=(59+1)/5)= | 12,0000000 ganzzahlig und zulässig | 11,800000 | 6,0000 |
y+1=(59+1)/4)= | 15,0000000 ganzzahlig und zulässig | 14,750000 | 4,0000 |
y+1=(59+1)/3)= | 20,0000000 ganzzahlig und zulässig | 19,666667 | 3,0000 |
y+1=(59+1)/2)= | 30,0000000 ganzzahlig und zulässig | 29,500000 | 2,0000 |
oder |
y-1=(61-1)/6)= | 10,0000000 ganzzahlig und zulässig | 10,166667 | 6 |
y-1=(61-1)/5)= | 12,0000000 ganzzahlig und zulässig | 12,200000 | 5 |
y-1=(61-1)/4)= | 15,0000000 ganzzahlig und zulässig | 15,250000 | 4 |
y-1=(61-1)/3)= | 20,0000000 ganzzahlig und zulässig | 20,333333 | 3 |
y-1=(61-1(/2)= | 30,0000000 ganzzahlig und zulässig | 30,500000 | 2 |
(notwendige und hinreichende Bedingung) |
Vorzugsweise sind die Werkstückaufnahmen in Serie entlang mehrerer konzentrischer
Teilkreise angeordnet. Die Werkstückaufnahmen der jeweiligen Teilkreise sind vorzugsweise
derart ausgebildet, daß die Werkstücke der innenliegenden Teilkreise auf einem
anderen, vorzugsweise höheren vertikalen Niveau angeordnet sind als auf dem benachbarten
äußeren Teilkreis. Bei der beschriebenen Festlegung der Anzahl an auf einem
Teilkreis angeordneten Werkstückaufnahmen wird es möglich, die Werkstücke zwischen
zwei Beschichtungsvorgängen durch einen Trockenofen hindurchzuführen, wobei unmittelbar
durch den Transport der bearbeiteten, insbesondere beschichteten Werkstücke in
die Behandlungsstation, d.h. den Trockenofen im Gegenzug Werkstücke in die jeweils
erforderliche Bearbeitungsstation gefördert werden. Bei der vorgeschlagenen Abstimmung
der Anzahl an Bearbeitungsstationen und Werkstückaufnahmen befinden sich auf
überraschende Weise die Werkstücke stets in der erforderlichen Bearbeitungs/Behandlungsstation.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den übrigen
Unteransprüchen dargelegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen
Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:
- Fig. 1
- eine Beschichtungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit einer durch einen Rundtisch gebildeten Werkstücktransporteinrichtung
in schematischer Teildarstellung;
- Fig. 2
- eine schematische Teildarstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit
einer durch eine Transportkette gebildeten Werkstücktransporteinrichtung;
- Fig. 3
- eine schematische Teildarstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit
zwei integrierten, sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung
einstellbar positionerbaren, vorzugsweise taktweise anheb- und absenkbaren
Beschichtungseinheiten;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung nach einem
weiteren Ausführungsbeispiel (Variante Innen- und/oder Außenbeschichtung)
mit einer Antriebseinrichtung, zu der das Werkstück vorzugsweise
anhebbar oder die auf das Werkstück absenkbar ist;
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung mit profilierter
Beschichtungsfläche;
- Fig.6a
- eine Draufsicht auf eine Rundtischeinrichtung mit mehreren Werkstückaufnahme-Teilkreisen;
und
- Fig.6b
- eine Seitenansicht der Rundtischeinrichtung gem. Fig.6a.
Die in Fig.1 gezeigte Vorrichtung zum Beschichten eines Werkstücks umfaßt eine erste
Beschichtungswalze 1 und eine zweite Beschichtungswalze 2, die gemeinsam mit
einem zu beschichtenden Werkstück 3 in Berührungskontakt bringbar sind gebildet ist.
Die beiden Beschichtungswalzen 1, 2 stützen das Werkstück 3 in radialer Richtung
ab. Die vermittels der ersten Beschichtungswalze 1 und der zweiten Beschichtungswalze
2 auf das Werkstück aufgebrachte Beschichtungsflüssigkeit wird im Bodenbereich
einer Wanne 4 bevorratet. Das in der Wanne 4 bevorratete Beschichtungsmedium,
hier Beschichtungsflüssigkeit, bildet dabei im Inneren der Wanne einen Sumpf 5
für die Beschichtungsflüssigkeit, z.B. eine Haftvermittler-Flüssigkeit für die Herstellung
der Rohrteile von Schwingungsdämpfern oder Motoraufhängungen.
Zur Zufuhr des in dem Sumpf 5 bevorrateten Beschichtungsmediums zu den beiden
Beschichtungswalzen 1 und 2 ist eine Transfereinrichtung 6 vorgesehen, die hier ein
sowohl mit der ersten Beschichtungswalze 1 als auch mit der zweiten Beschichtungswalze
2 in Berührungskontakt stehendes Walzenelement 7 und ein in den Sumpf 5
eintauchendes Tauchwalzenelement 8 aufweist. Das Walzenelement 7 und das
Tauchwalzenelement 8 stehen miteinander in Berührungskontakt. Das Tauchwalzenelement
8 ist über das Walzenelement 7 drehangetrieben.
Das Tauchwalzenelement 8 weist einen Durchmesser auf, der geringfügig größer ist
als der Durchmesser des Walzenelementes 7.
Die Transfereinrichtung 6 und die beiden Beschichtungswalzen 1 und 2 sind im Inneren
der Wanne 4 derart aufgenommen, daß nur ein oberer Bereich der Beschichtungswalzen
1 und 2 abschnittsweise über einen oberen Rand der Wanne 4 herausragt.
Die in der Wanne 4 aufgenommenen Beschichtungswalzen 1 und 2 sind gemeinsam
mit der Wanne 4 in vertikaler Richtung auf bzw. abwärts bewegbar. Die beiden Beschichtungswalzen
1 und 2 sind dadurch in die dargestellte Auftragsposition bewegbar,
in welcher die beiden Beschichtungswalzen mit dem entsprechend zu beschichtenden
Werkstück in Berührungskontakt stehen. Nach Beendigung eines Werkstückbeschichtungsvorgangs
können die beiden Beschichtungswalzen 1 und 2 gemeinsam
mit der Wanne 4 abgesenkt werden, so daß das beschichtete Werkstück aus der Bearbeitungsposition
herausgefahren und ein nunmehr zu beschichtendes Werkstück in
die Bearbeitungsposition eingefahren werden kann. Die genannte Wanne 4 weist bei
der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einen in Werkstücktransportrichtung ausladenden
Schenkel 4a auf, über welchen etwaiges, von einem beschichteten Werkstück
3 abtropfende Beschichtungsflüssigkeit zurück in den Sumpf 5 gelangen kann.
Die Walzen der Abstützwalzenpaaranordnung WP, d.h. die erste Beschichtungswalze
1 und die zweite Beschichtungswalze 2 sind bei der hier dargestellten Ausführungsform
derart angeordnet, daß in horizontaler Richtung gesehen zwischen den beiden
Beschichtungswalzen 1 und 2 ein Spalt gebildet ist, dessen Spaltweit kleiner ist als
der Außendurchmesser des hier gezeigten rotationssymmetrischen Werkstücks 3. Eine
Berührungslinie zwischen der Beschichtungswalze 1 und dem Werkstück 3 verläuft
parallel zu einer Rotationsachse der ersten Beschichtungswalze 1. Eine Verbindungslinie
zwischen der genannten Berührungslinie und der Rotationsachse der ersten Beschichtungswalze
1 ist gegenüber einer horizontalen Bezugslinie um einen Winkel α1
geneigt. Die beabstandet zu der ersten Beschichtungswalze 1 angeordnete zweite
Beschichtungswalze 2 weist in der Regel den gleichen Außendurchmesser auf wie die
erste Beschichtungswalze (obwohl dieser nicht zwingend ist). Die zweite Beschichtungswalze
2 ist jedoch auf einem geringfügig höheren Höhenniveau angeordnet als
die erste Beschichtungswalze 1. Eine sich von einer Rotationsachse der zweiten Beschichtungswalze
2 zu einem Kontaktbereich mit dem Werkstück 3 hin erstreckende
Verbindungslinie ist gegenüber einer horizontal verlaufenden Bezugslinie um einen
Winkel α2 geneigt, der kleiner ist als der vorangehend genannte Neigungswinkel α1.
Der Außendurchmesser der ersten Beschichtungswalze ist vorzugsweise 1,5 mal so
groß wie der Durchmesser des zu beschichtenden Werkstücks. Bei der hier dargestellten
Ausführungsform ist der Durchmesser der ersten Beschichtungswalze in etwa
3 mal so groß wie der Durchmesser des zu beschichtenden Werkstücks 3.
Das zu beschichtende Werkstück 3 taucht im wesentlichen vollständig in eine zwischen
den Beschichtungswalzen 1,2 gebildete Beschichtungs-Mulde ein.
Die durch die Beschichtungsvorrichtung zu beschichtenden Werkstücke werden bei
der hier dargestellten Ausführungsform durch Haltedorne 9 geführt, die an einem hier
nur abschnittsweise dargestellten Rundtisch 10 angebracht sind. Die an dem Rundtisch
10 angebrachten Haltedorne 9 sind ggf. mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt
und können zur zwangsweisen Drehung des zu beschichtenden Werkstücks ebenfalls
drehangetrieben sein.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform sind die Haltedorne vergleichsweise dünn
ausgebildet und die zu beschichtenden Werkstücke 3 sind nur lose auf die Haltedorne
9 aufgesteckt. Es ist jedoch auch möglich, die Haltedorne derart zu dimensionieren,
daß die zu beschichtenden Werkstücke 3 vergleichsweise fest auf diese Haltedorne
aufgesteckt werden können. Durch die Verwendung der hier gezeigten Haltedorne 9
mit vergleichsweise kleinem Durchmesser kann sich das Werkstück zwischen den
beiden Beschichtungswalzen 1 und 2 selbstätig zentrieren. Dadurch wird ein gleichmäßiger
und im wesentlichen von dem Eigengewicht der Werkstücke 3 bestimmter
Anpreßdruck eingehalten. An dem hier gezeigten Rundtisch 10 sind ferner eine Anzahl
Auflagerollen 11 angebracht, auf welche zur Durchführung einer Innenbeschichtung
rotationssymmetrische Werkstücke aufgelegt werden können.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten System zur Beschichtung rotationssymmetrischer
Werkstücke 3 findet ebenfalls die vorangehend in Verbindung mit Fig.1 beschriebene
Beschichtungsvorrichtung Anwendung. Die einzelnen Komponenten der in Fig.2 gezeigten
Beschichtungsvorrichtung tragen die gleichen Bezugszeichen wie die Komponenten
der vorangehenden in Verbindung mit Fig.1 beschriebenen Beschichtungsvorrichtung.
Bei dem in Fig.2 gezeigten System erfolgt die Zufuhr der zu beschichtenden
Werkstücke 3 mittels einer Transportkette 12, die aus einer Vielzahl gelenkig verbundener
Kettenglieder (nicht dargestellt) gebildet ist. An einzelnen Kettengliedern dieser
Transportkette 12 sind Transportlaschen 13 schwenkbewegbar angelenkt. Jede dieser
Transportlaschen 13 trägt wiederum einen Haltedorn 9, auf welchen jeweils ein
Werkstück 3 aufgesetzt ist. Die über die Transportlaschen 13 und die Haltedorne 9 an
der Transportkette 12 aufgehängten Werkstücke 3 werden sukzessive in den zwischen
der ersten Beschichtungswalze 1 und der zweiten Beschichtungswalze 2 gebildeten
Beschichtungsspalt eingebracht. Zum Weitertransport eines Werkstückes werden
die beiden Beschichtungswalzen 1 und 2 bzw. die gesamte Beschichtungseinheit
einschließlich Gehäuse kurzfristig abgesenkt, so daß das beschichtete Werkstück aus
dem Beschichtungsspalt heraustritt und mittels der Transportkette 12 weiterbewegt
werden kann. Etwaiges, von dem beschichteten Werkstück 3 abtropfendes Auftragsmedium
kann auch bei dieser Ausführungsform durch den auskragenden Schenkel 4a
des Gehäuses aufgefangen werden.
Die Zuführung von Beschichtungsmaterial 5 (hier Haftgrund) zu den rotierenden Beschichtungs- und Abstützwalzen 1,2 zugleich bildenden Walzen kann durch die
Transferwalze 7 gleichmäßig verteilt oder auch für jede Beschichtungswalze 1, 2 individuell
geregelt werden. Somit ist ein doppelter Auftrag ebenso wie z.B. bei einer separaten
Zuführung, z.B. hinsichtlich Konsistenz oder Art unterschiedlicher Beschichtungsmedien
zu jeder Beschichtungswalze eine weitere Wahlfreiheit hinsichtlich des
Beschichtungsergebnisses möglich.
Auch bei schweren Werkstücken werden diese zuverlässig und stabil rotierend in
Verbindung mit dem (Abstütz-) und Beschichtungswalzenpaar 1,2 abgestützt.
Es ist auch möglich, das Werkstück durch eine Beschichtungswalze zu beschichten
und anzutreiben oder (insbesondere i. V. m. einer dritten Walze (Beschichtungs- und/oder
Abstütz-, Färbungs- oder Antriebswalze)) zwei Werkstücke durch eine oder
ein Paar von Beschichtungswalzen (vorzugsweise zugleich Abstützwalzen) zu beschichten
und anzutreiben.
Das in Fig.2 gezeigte System bildet Teil der in Fig.3 gezeigten Werkstückbearbeitungsvorrichtung.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Bearbeitungsvorrichtung werden die zu
beschichtenden Werkstücke durch eine hier nur angedeutet dargestellte endlos umlaufende
Gliederkette 12 transportiert. Die durch die Gliederkette 12 transportierten,
an schwenkbewegbaren, in Transportrichtung auslenkbaren Transportlaschen 13 gehalterten
Werkstücke werden in einer ersten Beschichtungsstation A mit einem ersten
Auftrags-Medium beschichtet und gelangen anschließend nach Durchlauf eines
Trocknungsofens (nicht dargestellt) in eine zweite Beschichtungsstation B, die in ihrem
Aufbau im wesentlichen der vorangehend in Verbindung mit Fig.2 beschriebenen
Vorrichtung entspricht.
Die erste Beschichtungsstation A und die zweite Beschichtungsstation B ist jeweils mit
einer Positioniereinrichtung versehen zum Einstellen einer Grundposition der jeweiligen
Beschichtungsvorrichtung. Die der ersten Beschichtungsstation zugeordnete
Positioniereinrichtung umfaßt hier zwei durch Handkurbeleinrichtungen 15 und 16 betätigbare
Spindelelemente. Die erste Beschichtungsstation A ist damit sowohl in horizontaler
Richtung als auch in vertikaler Richtung den jeweiligen Werkstückabmessungen
entsprechend positionierbar. Auch die zweite Beschichtungsstation ist über manuell
betätigbare Handkurbeleinrichtungen 17 und 18 vorpositionierbar. Die derart
vorpositionierten Beschichtungsstationen A und B sind durch separate Antriebseinheiten
19, 20 jeweils taktweise in eine Bearbeitungsposition bringbar, insbesondere anhebbar,
in welcher ein Auftragsmedium auf das entsprechend zugeführte Werkstück 3
aufbringbar ist und das Werkstück ggf. von dem Haltedorn abgehoben ist. Zum Weitertransport
der beschichteten Werkstücke 3 werden die Antriebseinheiten derart angesteuert,
daß wenigstens die Beschichtungswalzen 1, 2 oder die gesamte Beschichtungseinheit
einschließlich Gehäuse kurzzeitig abgesenkt werden, so daß das beschichtete
Werkstück abtransportiert und ein neues Werkstück zugeführt werden
kann, ohne daß es hierbei zu einer unkontrollierbaren Berührung der Werkstücke und
der Beschichtungswalzen kommt.
Die Beschichtungsstationen A und B entsprechen in ihrem Aufbau der vorangehend in
Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen Beschichtungsvorrichtung. Gegebenenfalls können
natürlich i. V. m. einer Beschichtungsstation A oder B auch Beschichtungsstationen
mit anderem Aufbau verwendet werden.
Wie schematisch in Fig. 5 gezeigt, kann die eine oder können die Beschichtungswalzen
1,2 auch eine formkonturierte Umfangsoberfläche (hier mit zwei Beschichtungsabschnitten
1a, 1b) aufweisen, für den Fall, daß nur ein Abschnitt 3a,3b des Werkstücks
3 beschichtet werden soll, während der Rest des Werkstücks von Beschichtung
(auch von Nachfolgebehandlung, z.B. auf einer Haftungsbeschichtung) frei bleibt.
Auf diese Weise können ohne Abdeckarbeiten am Werkstück exakte Beschichtungsgrenzen
auf dem Werkstück erzielt werden.
In Fig. 4 ist eine zur Durchführung einer Werkstück-Innen- und/oder Außenbeschichtung
vorgesehene Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird ein entlang seiner Innen- und/oder Außenumfangsfläche
zu beschichtendes rotationssymmetrisches Werkstück 3 auf eine
Halterung, z.B. ein Auflagerollenpaar 11 aufgelegt. Dieses Auflagerollenpaar 11 bildet
hier die das Werkstück an zwei Abstützbereichen abstützende Abstützwalzenpaaranordnung
WP. In der eingangs beschriebenen Weise kann das Abstützwalzenpaar
zugleich Beschichtungwalzen für eine Außenbeschichtung des Werkstückes 3 bilden
und kann auch mit Antriebsmitteln für eine Drehverbindung gekoppelt sein.
Das zu beschichtende Werkstück 3 ist durch das Auflagerollenpaar 11 drehbewegbar
gelagert. Zum Beschichten der Innenfläche des Werkstücks 3 wird eine ggf. vorab mit
einem Beschichtungsmedium versehene Beschichtungswalze 1 in das Werkstück 3
eingefahren. Die Beschichtungswalze 1 ist mit einer Drehantriebseinrichtung verbunden.
Das Werkstück 3 liegt auf den Auflagerollen 11 auf. Durch gleichzeitige Drehung
der Beschichtungswalze 1 und des auf den Auflagerollen 11 abgestützten Werkstücks
3 bildet sich auf der Innenumfangsfläche des Werkstücks 3 eine gleichmäßige Schicht
aus dem durch die Beschichtungswalze 1 zugeführten Auftragsmedium.
Eine besonders gleichmäßige Versorgung der Beschichtungswalze 1 mit dem Beschichtungsmedium
kann mittels in der Beschichtungswalze 1 ausgebildeter Zufuhrkanäle
erreicht werden.
Für eine Innenbeschichtung kann der reine Drehantrieb des Werkstückes 3 über die
(Innen-)Beschichtungswalze 1 bei Drehlagerung des Werkstückes durch das Auflagenrollenpaar
ausreichend sein.
Vorzugsweise ist hier die Beschichtungswalze 1 an einem vertikal beweglichen
Schlitten S gelagert, so daß das Werkstück 3 durch die Beschichtungswalze nach
oben zum Reibkontakt und Drehantrieb durch die beiden Antriebswalzen 28, 29 bewegt
werden kann.
Der Drehantrieb des Werkstückes erfolgt über einen Werkstück-Antriebsmotor 25, eine
hier als Winkelgetriebe ausgebildete Getriebeeinrichtung 26 und ein damit gekoppeltes
Abtriebsrad 27. Das Abtriebsrad 27 ist mit den beiden Antriebswalzen 28, 29
antriebsverbunden. Das Werkstück 3 wird über die Beschichtungswalze 1 angehoben
und gegen die Antriebswalzen 12, 29 gedrückt. Dadurch wird ein zwangsweiser Antrieb
des Werkstücks 3 erreicht und eine gleichmäßige hochwertige Beschichtung sichergestellt.
Das Anheben des Werkstückes zum Beschichtungsvorgang hat den
weiteren Vorteil, daß das Auflagenrollenpaar 11 (ohne aufwendige Kugellagerung)
einfach in Form fester Abstützdornen ausgeführt werden kann. Außerdem wird das
untere Auflagenrollenpaar 11 sodann nicht mit Beschichtungsmaterial in Berührung
gebracht.
Gegebenenfalls können die oberen, angehobenen Antriebswalzen 28, 29 auch als
Außen-Beschichtungswalzen ausgebildet sein.
Die Beschichtungswalze 1 ist, bezogen auf das Werkstück 3, ggf. in radialer Richtung
bewegbar. Die Beschichtungswalze 1 kann sobald die gewünschte Beschichtung der
Innenfläche des Werkstücks 3 erreicht ist, allmählich von der Innenumfangsfläche des
Werkstücks 3 abgehoben werden. Vorzugsweise wird dabei die Beschichtungswalze 1
weiterhin angetrieben, wodurch die Bildung etwaiger Schlieren auf der Innenumfangsfläche
des Werkstücks 3 vermieden wird. Die von der Innenumfangsfläche des Werkstücks
3 abgehobene Beschichtungswalze 1 kann nunmehr in axialer Richtung des
Werkstücks 3 aus dem Innenbereich des Werkstücks 3 herausgezogen werden. Das
Werkstück kann weiterhin, insbesondere auch noch im Inneren eines Trocken-ofens
gedreht werden.
Bei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform werden die entlang ihrer Innen- und/oder
Außenumfangsfläche zu beschichtenden Werkstücke durch eine Transportketteneinrichtung
transportiert. Eine derartige Werkstückinnenbeschichtung läßt sich
jedoch auch mit dem vorangehend in Verbindung mit Fig.1 beschriebenen Rundtisch
durchführen. Hierzu werden die entsprechend innen- und/oder außenseitig zu beschichtenden
Werkstücke auf die in Fig.1 durch das Bezugszeichen 11 gekennzeichneten
Auflagerollen (ggf. auch Beschichtungswalzen) aufgelegt und ähnlich wie vorangehend
beschrieben mittels einer in die Werkstücke 3 eingeführten, drehangetriebenen
Beschichtungswalze 1 beschichtet. Durch entsprechend gemäß Fig. 4 vorgesehene
Antriebswalzen ist auch hierbei das jeweilige Werkstück zwangsweise in Drehung
versetzbar. In entsprechender Weise, wie oben beschrieben, kann das Werkstück
auch durch Anheben in Antriebsverbindung mit oberen rotierenden Antriebswalzen
gebracht werden. Gegebenenfalls ist auch die innere Beschichtungwalze 1 durch
einen vertikal bewegbaren Dorn zur Führung des Werkstückes in eine Antriebs- und
Beschichtungslage ersetzbar (zur Außenbeschichtung).
Figur 5 zeigt eine Beschichtungsvorrichtung in schematischer Darstellung wiederum mit
einer Beschichtungswalze 1. Gegegebenenfalls kann diese auch doppelt vorgesehen
und das Werkstück 3 durch die Beschichtungswalzen 1, 2 in entsprechender Weise wie
in Fig. 1 abgestützt sein, wobei hier die Beschichtungswalzenanordnung eine profilierte
Beschichtungsfläche mit Beschichtungsabschnitten 1a, 1b aufweist, für den Fall, daß nur
ein Zylinderabschnitt (im vorliegenden Beispiel zwei Zylinderabschnitte) des Werkstückes
1 mit Randschaberbeschichtungskante beschichtet werden sollen, während die übrigen
Bereiche des Werkstückes frei von einer Beschichtung bleiben.
Auf diese Weise ist ohne das Erfordernis von Abdeckungen eine hervorragende Anpaßbarkeit
der Beschichtung an spätere Verwendungserfordernisse bzw. abfolgende Beschichtungsaufgaben
(z.B. Aufvulkanisieren von Gummischichten auf einen Haftgrund)
möglich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich in besonderer Weise zur Beschichtung
ring- oder rohrförmiger Bauteile. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich
auch vergleichsweise zähflüssige Fluide zuverlässig auf die entsprechenden Werkstücke
auftragen. Dadurch wird ein erheblich verminderter Lösungsmittelverbrauch erreicht.
Auch die Trocknungszeit des Beschichtungmedium wird durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung verkürzt. Durch die zuverlässige Synchronisierung der Drehbewegung
des jeweils zu beschichtenden Werkstücks und der zugeordneten Beschichtungswalze
wird eine hohe Oberflächengüte erreicht. Durch das taktweise Verfahren
bzw. Absenken oder Anheben der Beschichtungswalzen ist ein kollisionsfreier Werkstücktransport
gewährleistet.
Die Funktionsweise der vorangehend unter Bezugnahme auf Fig.1 beschriebene Beschichtungsvorrichtung
wird nachfolgend in Verbindung mit einer Schwingungsdämpferhülsen-Beschichtungsvorrichtung
beschrieben:
Zum Beschichten einer aus einem Korrosionsschutz-Lack bestehenden Außenbeschichtung
auf z.B. Schwingungsdämpferhülsen werden diese auf radial von einem
Rundtisch 10 vorstehende Haltedorne mittels eines Handhabungssystems aufgesteckt.
Eine entsprechend auf einem Haltedorn 9 angeordnete Schwingungsdämpferhülse
3 wird durch Drehung des Rundtisches 10 über einer zunächst abgesenkten
Beschichtungsvorrichtung positioniert. Sobald die Schwingungsdämpferhülse ihre Bearbeitungsposition
erreicht hat, wird die Beschichtungsvorrichtung in vertikaler Richtung
angehoben, bis die Schwingungsdämpferhülse mit ihrem Außenumfangsbereich
auf der ersten Beschichtungswalze 1 und der zweiten Beschichtungswalze 2 aufsitzt.
Die sich ständig drehenden beiden Auftragwalzen 1 und 2 versetzen auch jene durch
ihr Eigengewicht in den zwischen den beiden Auftragswalzen 1 und 2 gebildeten Spalt
eindringende Schwingungsdämpferhülse in Drehung und stützen gemeinsam das
Werkstück in radialer Richtung ab. Über das Tauchwalzenelement 8 und das Walzenelement
7 wird kontinuierlich der sich im Bodenbereich der Wanne 4 sammelnde
Korrosionsschutz-Lack auf die beiden Beschichtungswalzen 1 und 2 abgegeben und
gelangt dabei auf die Außenumfangsfläche der Schwingungsdämpferhülse. Sobald die
Schwingungsdämpferhülse 3 im Bereich ihrer Außenumfangsfläche hinreichend mit
dem Korrosionsschutz-Lack beschichtet ist, wird die Beschichtungsvorrichtung wieder
in vertikaler Richtung abgesenkt und ein weiteres, zunächst noch unbeschichtetes
Werkstück über der Beschichtungsvorrichtung positioniert. Die bereits beschichtete
Schwingungsdämpferhülse wird gleichzeitig weiterbewegt und gelangt dabei in eine
Abtropfposition, in welche ggf. abtropfender Korrosionsschutz-Lack in die Wanne 4
und damit in den Auftragsmedium-Sumpf 5 zurückgelangen kann. Die Beschichtungsvorrichtung
wird erneut zu dem Werkstück 3 hin angehoben.
Die Erfindung ist nicht auf das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
Beispielsweise ist es auch möglich, auf das Tauchwalzenelement 8 zu verzichten
und das Walzenelement 7 unmittelbar in den Auftragsmedium-Sumpf 5 einzutauchen.
Es ist auch möglich, das zu beschichtende Werkstück ohne Zuhilfenahme
eines Rundtisches oder einer Transportkette, beispielsweise mittels einer Transfereinrichtung
in den zwischen den beiden Beschichtungswalzen 1 und 2 gebildeten Spaltbereich
einzulegen. Sowohl bei Verwendung des Rundtisches als auch bei Verwendung
der Transportkette ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Beschichtungsvorrichtung
über eine bestimmte Wegstrecke in Werkstück-Transportrichtung mitzubewegen.
Dadurch wird es möglich, den Rundtisch bzw. die Transportkette mit konstanter
Transportgeschwindigkeit zu betreiben.
Schließlich können, insbesondere bei Verwendung von achsparallel zur Rotationsachse
des Rundtisches angeordneten Werkstückaufnahmeeinheiten, für eine Innen- und/oder
Außenbeschichtung (auch Sprühbeschichtung) diese Beschichtungsstationen
auf unterschiedlichen Teilkreisen, vorzugsweise (in radialer Richtung gesehen)
"auf Lücke" angeordnet sein, so daß die Taktvariabilität der Gesamteinrichtung (auch
in Verbindung mit einer trockner- und/oder takt-abgestimmten Anwendung von Belade- und Entladestationen) erhöht werden und z.B. eine ungeradzahlige Anzahl von
Werkstückaufnahmestationen, angeordnet auf einem Teilkreis, in Verbindung mit einer
geradzahligen Anzahl von Werkstückaufnahmestationen, angeordnet auf einem
weiteren z.B. weiter außen liegenden Teilkreis, vorgesehen sein kann.
In Fig. 6a ist eine derartige Rundtischeinrichtung gezeigt, in welcher eine Serie erster
Werkstückaufnahmen 30 auf einem radial gesehen äußeren ersten Teilkreis 31 angeordnet
sind. Innerhalb dieses ersten Teilkreises befindet sich ein zweiter Teilkreis 32,
auf welchem eine Serie zweiter Werkstückaufnahmen 33 angeordnet ist.
Bei der gezeigten Ausführungsform der Rundtischtransporteinrichtung sind die ersten
Werkstückaufnahmen 30, bezogen auf die zweiten Werkstückaufnahmen 33 auf Lücke
angeordnet. Sowohl die ersten Werkstückaufnahmen als auch die zweiten Werkstückaufnahmen
sind in ungerader Zahl vorgesehen. Bei der hier gezeigten Ausführungsform
sind die ersten und zweiten Werkstückaufnahmen 30, 33 nicht um die Rotationsachse
Z der Rundtischeinrichtung verfahrbar, sondern ortsfest mit der Rundtischeinrichtung
gekoppelt. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Teilkreisanordnungen
zueinander relativ bewegbar auszugestalten.
Wie aus Fig.6b ersichtlich, sind die ersten und zweiten Werkstückaufnahmen 30, 33
derart ausgebildet, daß die entlang des ersten Teilkreises 31 bewegten Werkstücke
sich gegenüber den entlang des zweiten Teilkreises 32 bewegten Werkstücken auf
einem unterschiedlichen axialen Höhenniveau befinden. Bei der gezeigten Ausführungsform
halten die radial innenliegenden zweiten Werkstückaufnahmen 33 die
Werkstücke, in vertikaler Richtung gesehn, höher als die weiter außen liegenden ersten
Werkstückaufnahmen 30. Hierdurch wird ein besonders günstiger Zugang zu den
radial innenliegend gehaltenen Werkstücken erreicht.
Sowohl die ersten Werkstückaufnahmen 30 als auch die zweiten Werkstückaufnahmen
33 sind mit einer Antriebseinrichtung versehen, durch welche die in den Werkstückaufnahmen
jeweils gehaltenen Werkstücke um eine vertikale Achse drehbar
sind. Bei der gezeigten Ausführungsform werden die in den ersten Werkstückaufnahmen
30 gehaltenen Werkstücke mit der gleichen Drehzahl gedreht wie die durch die
zweiten Werkstückaufnahmen 33 gehaltenen Werkstücke. Es ist jedoch auch möglich,
die Werkstücke mit unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen. Die Werkstückdreh-Organe
der ersten und zweiten Werkstückaufnahmen 30, 33 können, beispielsweise
mittels eines Zahnriemens, gekoppelt werden. Vorzugsweise wird hierbei eine außenliegende
erste Werkstückaufnahme 30 mit einer benachbarten innenliegenden zweiten
Werkstückaufnahme 33 gekoppelt. Der Drehantrieb der Werkstückhalteor-gane erfolgt
dann in der jeweiligen Bearbeitungs- bzw. Behandlungsstation durch Ankoppelung einer
stationären Antriebseinrichtung an die Werkstückaufnahmen 30, 33.
Die Weiterschaltung der Rundtischeinrichtung entsprechend einem vorgegebenen
Weiterschaltmuster erfolgt mittels einer Rundtischantriebseinrichtung 34, die im vorliegenden
Falle einen über eine Steuerungseinrichtung (nicht dargestellt) angesteuerten
Elektromotor 35 aufweist, der über ein Getriebe 36 mit einem koaxial an der
Rundtisch-transporteinrichtung 10 angebrachten Antriebszahnrad 37 mit der Rundtischeinrichtung
10 gekoppelt ist.
Die Drehlagerung der Rundtischeinrichtung 10 erfolgt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
durch ein Wälzlager 38, das einen stationären Basisrahmen 39 drehbar
mit der Rundtischeinrichtung 10 koppelt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind
sowohl die Rundtischeinrichtung 10 als auch die daran angebrachten Zapfen 40, 41
der Werkstückaufnahmen aus einer Leichtmetalllegierung gebildet, wodurch eine erhebliche
Verringerung des Trägheitsmomentes der Rundtischeinrichtung erreicht wird.
Die Höhe, in welcher die entlang des innenliegenden zweiten Teilkreises 32 angeordneten
Werkstücke gegenüber der Oberseite der Rundtischeinrichtung 10 gehalten
sind, entspricht vorzugsweise in etwa dem Radius des inneren, zweiten Teilkreises
32. Zur Koppelung der Werkstücke mit den Werkstückaufnahmen 30, 33 können vorzugsweise
stabartige, vorzugsweise koaxial zur Werkstückdrehachse angeordnete
Halteglieder 42 verwendet werden. Hierdurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
einen unerwünschten Niederschlag des Auftragmediums auf die ersten und zweiten
Werkstückaufnahmen 30, 33 zu vermeiden.