EP2941493B1 - Vorrichtung zum thermischen beschichten einer oberfläche - Google Patents

Vorrichtung zum thermischen beschichten einer oberfläche Download PDF

Info

Publication number
EP2941493B1
EP2941493B1 EP13811944.1A EP13811944A EP2941493B1 EP 2941493 B1 EP2941493 B1 EP 2941493B1 EP 13811944 A EP13811944 A EP 13811944A EP 2941493 B1 EP2941493 B1 EP 2941493B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
nozzle
nozzle ring
coating
stick
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP13811944.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2941493A1 (de
Inventor
Clemens Maria Verpoort
Leander Schramm
Enrico Hauser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of EP2941493A1 publication Critical patent/EP2941493A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2941493B1 publication Critical patent/EP2941493B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/131—Wire arc spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/50—Arrangements for cleaning; Arrangements for preventing deposits, drying-out or blockage; Arrangements for detecting improper discharge caused by the presence of foreign matter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
    • B05B7/22—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc
    • B05B7/222—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc
    • B05B7/224—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc the material having originally the shape of a wire, rod or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/06—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0627—Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0636—Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies by means of rotatable spray heads or nozzles

Definitions

  • the present invention relates to a device for thermally coating a surface having the features of the preamble of claim 1.
  • the WO98 / 35760 A1 discloses a burner head rotatable within a bore to be coated, from which a spray jet emerges perpendicular to the longitudinal axis. Next thematizes the WO98 / 35760 A1 the negative effects of adhering to the burner head spray particles. This will be done according to the WO98 / 35760 A1 thereby prevents the metal wire and the nozzle are at the same electrical potential, so that an accumulation of metal dust is avoided.
  • the DE 10 2009 023 603 A1 deals with a suction device for extracting waste particles during thermal coating of an inner surface to be coated at least one bore in a component.
  • the suction device has at least one suction tube, which can be arranged below the bore. It is paid attention to a certain distance. It is also disclosed that an inner surface of the suction tube is polished smooth and / or coated with a non-stick coating.
  • the DE 10 2006 230483 A1 deals with a device for cold gas spraying, in which gas and spray particles are accelerated.
  • the cold gas spray nozzle is at least partially coated on its inner wall in order to use so hotter gases and spray particles than before.
  • the coating should prevent caking of the hot spray particles on the nozzle inner wall.
  • JP61-245978 A is a ceramic-coated burner nozzle for inert gas welding known.
  • the ceramic coating is applied by means of plasma flame spraying.
  • the ceramic coating is then ground to avoid adhesion of weld spatter.
  • the WO 2008/125356 A1 deals with an expansion nozzle, which has a convergent and a divergent and an intermediate narrowest area.
  • the inner contour of the expansion nozzle may be subjected to a surface treatment such as polishing and / or coating.
  • a spray gun is disclosed.
  • a front end of the nozzle is designed in the manner of a reflector, and equipped with a polished reflection surface for radiant heat.
  • the heat generated at the tip of the melting wire strikes the reflecting surface and is reflected correspondingly back to the molten particles and to the wire tip.
  • Devices for thermally coating a surface are disclosed, for example, in U.S. Pat US 6,372,298 B1 , of the US 6,706,993 B1 and the WO2010 / 112567 A1 described.
  • the devices mentioned there together have: a wire feed device for feeding a consumable wire, the wire acting as an electrode; a source of plasma gas for generating a plasma gas stream; a nozzle body having a nozzle opening through which the plasma gas stream is passed as a plasma jet to a wire end; and a second electrode disposed in the plasma gas stream prior to entering the nozzle orifice.
  • a wire feed device for feeding a consumable wire, the wire acting as an electrode
  • a source of plasma gas for generating a plasma gas stream
  • a nozzle body having a nozzle opening through which the plasma gas stream is passed as a plasma jet to a wire end
  • a second electrode disposed in the plasma gas stream prior to entering the nozzle orifice are disclosed, for example, in U.S. Pat US
  • the plasma jet emerging from the nozzle opening strikes the end of the wire, where it causes the wire to melt off with the arc and to remove the molten wire material in the direction of the surface to be coated.
  • Secondary air jets are provided around the nozzle orifice to form a secondary gas jet which strikes the material melted from the wire end to effect an acceleration of transport toward the surface to be coated and a secondary atomization of the molten wire material.
  • Today's internal combustion engines or their engine blocks can be made of a metal or light metal, such. Cast aluminum, in particular aluminum blocks have on their cylinder bores an iron or metal layer. The metal layer may be thermally sprayed.
  • thermal spraying processes in addition to two-wire arc spraying (TWA), HVOF spraying and plasma powder spraying, the above-mentioned processes are known as plasma wire spraying or PTWA (Plasma Transferred Wire Arc).
  • a coating of the cylinder bores by means of the plasma wire spraying method, ie with the PTWA is advantageous because it is possible to produce a coating which has a positive effect on a reduced wear factor, on an extended service life of the engine with lower oil consumption compared to conventional linings by means of cast bushes made of cast iron material.
  • the known devices for thermal coating and the processes carried out with them harbor some disadvantages.
  • the known devices are retracted, for example, in a cylinder bore to be coated and rotate in operation with a simultaneous linear up and down movement around itself. It is apparent that during the rotation of the device, the flowing in the cylinder bore process gases through flat surfaces of the device, in particular be taken similar by flat surfaces of the housing, a blade effect, so that additional turbulence arise.
  • the known devices have such a dimension that they can no longer coat the smaller and smaller in diameter cylinder bores with the required, promising parameters.
  • the present invention has the object to provide an improved device for thermal coating of surfaces, with which the injection process even small bore diameter is process stable feasible.
  • the device for thermally coating a surface is designed as a rotating, single-wire injection device and rotatable about its axis.
  • the device has at least one housing, a cathode, an anode, which is designed as a consumable wire, and at least one preferably electrically and thermally acting insulating element.
  • at least the housing has a non-stick and insulating layer system, wherein a non-releasable non-stick surface is arranged on an electrically and thermally insulating layer, which is arranged on the housing.
  • the device also referred to as a burner or burner head, is mounted by a spindle to a suitable rotating device.
  • the rotary device comprises in addition to the rotary drive and the rotary feedthrough of the process gases (primary gas / secondary gas) and the contacting of the cathode and anode potential.
  • the spindle thus serves as a kind of spacer / extension element from the rotary device to the burner head.
  • the spindle carries the process gases (primary gas / secondary gas), the wire and the electrical energy to the device, with the cathode potential lying on the spindle housing.
  • the housing of the burner head can be made in one or more parts, preferably in two parts, with at least one main element and at least one cover element which can be screwed together.
  • the housing may be made of copper, a copper alloy, in particular brass or aluminum or an aluminum alloy, the materials are of course not intended to be limiting. Nevertheless, the materials mentioned within the meaning of the invention are metallic materials.
  • the housing is formed of brass because of the extremely advantageous in the operation of the device advantageous properties such as thermal expansion, heat capacity, thermal conductivity and surface quality.
  • the high temperatures can lead to localized welds, and the molten state can cause some particles to mechanically bond when they impact the device's surfaces.
  • the use of non-magnetizable materials avoids the adhesion of magnetized deflected or reflected particles.
  • the surface quality is crucial for the avoidable adherence of overspray and / or sprayed dust, which is why the surface is preferably polished in order to reduce the roughness, which counteracts deposition on the housing.
  • a non-stick surface may be a surface of a suitable housing and / or spindle material which has at least non-stick properties for the expected spray dusts whose roughness can be further reduced by suitable surface finishing, for example by grinding, superfinishing, polishing or lapping.
  • the housing may also have as a non-stick surface but also a suitable coating, which on the housing is applied.
  • the non-stick surface is materially connected, ie not detachably connected to the housing, which means that either the material of the housing itself forms the non-stick surface, or that the non-stick surface is applied as a protective layer on the material of the housing, so that the two components (housing / spindle Anti-adhesive surface) are in any case not non-destructively separable.
  • the non-stick surface may also have electrically and thermally insulating protective functions. To improve handling and to protect the achieved surface quality, a high hardness of the housing material is expedient or can be increased by the targeted selection of the coating material of the housing, the hardness of the non-stick surface.
  • the housing as a non-stick surface may have a decorative or hard chrome coating.
  • the decorative or hard chrome coating is a metallic non-stick surface, and can have, for example, a layer thickness of 0.5 ⁇ m or 40 ⁇ m-100 ⁇ m. After appropriate surface finishing, the spray dusts do not bond firmly with these coatings. Rather, depositing sprayed dust can hang up only loosely.
  • non-stick surfaces by different coating methods of the housing, known metallic hard materials (eg tungsten carbide, titanium carbide, titanium nitride) or hard material mixed crystals (eg tungsten carbide titanium carbide, tungsten carbide cobalt, titanium carbide titanium nitride) or non-metallic hard materials (eg diamond , Silicon carbide and nitride, boron carbide and nitride, chromium oxide), which can be applied by different methods (eg electroplating, thermal spraying, PVD, CVD), also with the formation of intermediate layers.
  • metallic hard materials eg tungsten carbide, titanium carbide, titanium nitride
  • hard material mixed crystals eg tungsten carbide titanium carbide, tungsten carbide cobalt, titanium carbide titanium nitride
  • non-metallic hard materials eg diamond , Silicon carbide and nitride, boron carbide and nitride, chromium oxide
  • the housing may have an aluminum oxide protective layer as the non-stick surface.
  • the alumina protective layer is a ceramic non-stick surface. This can be applied by way of example by a powder plasma spraying. In this case, for example, an example 500 .mu.m - 1000 .mu.m thick aluminum oxide protective layer can be applied as an additional electrically insulating layer.
  • the non-stick surface can be sealed by silicates such as water glass in the hot state to the sprayed possibly canceling hygroscopic property of the alumina protective layer, which could lose the electrical breakdown strength at high humidity.
  • the sprayed-on aluminum oxide protective layer can be ground and / or polished in order to counteract any possible adhesion to a rough surface.
  • the electrical insulation process reliability is increased, since in this way the cathode potential of the housing is additionally advantageously isolated and thus also further design options of the aforementioned isolation element are permitted, as will be discussed in more detail later.
  • the housing may have as an anti-adhesion surface an aluminum layer, which may be applied by way of example by a wire arc spraying, wherein the aluminum layer may have a thickness of for example 100 .mu.m.
  • This layer can subsequently be converted by the MAO (Micro-Arc Oxidation) or PEO (Plasma Electrolytic Oxidation) process into an aluminum oxide protective layer, for example into an Al 2 O 3 ceramic layer, which is electrically insulating and additionally adheres to sprayed dust prevents simultaneous heat protection.
  • MAO Micro-Arc Oxidation
  • PEO Plasma Electrolytic Oxidation
  • the housing may also be formed of a heat-resistant aluminum material instead of the brass.
  • This is advantageous in that the thermal conductivity is significantly increased compared to brass, so that the flowing process gases can cool the housing inside better.
  • an anti-adhesion surface outside for example, an oxide ceramic coating, for example by powder plasma spraying.
  • an electrically insulating coating for example by the so-called.
  • MAO Micro-Arc Oxidation
  • PEO Plasma Electrolytic Oxidation
  • the housing and / or the spindle may have a zirconium oxide protective layer as a non-stick surface.
  • the zirconia protective layer has, in addition to the non-stick property, a heat-insulating property, so that the housing is protected against heat convection and heat radiation, so that at the same time further reduces the possible adhesion of sprayed dust on the preferably ground and / or polished non-stick surface.
  • the housing may have an aluminum nitride protective layer as a non-stick surface. Due to the advantageous properties of high thermal conductivity with good electrical insulation, high temperature resistance and high hardness of aluminum nitride, the reflected and / or deflected particles, which impinge on the non-stick surface, the heat quickly removed, so that the particles solidify, without local defects to cause the aluminum nitride. A mechanical clamping of the particles is avoided by the surface texture. Local destruction is avoided in particular by the use of a nitride for the coating of the housing. In this way, the non-stick surface can not be permanently damaged.
  • the non-stick surface is formed on a layer system of different materials, the non-stick surface being produced on the outermost layer by suitable surface finishing.
  • the different special properties of the respective coating materials can be combined in a technically meaningful way.
  • a 500 .mu.m.-1000 .mu.m thick aluminum oxide protective layer can be applied to the housing by means of powder plasma spraying, onto which, for example, a further 100 ⁇ m-200% .mu.m thick tungsten carbide-cobalt covering layer is applied by another powder plasma spraying.
  • tungsten carbide-cobalt topcoat created the non-stick surface in the subsequent surface finish.
  • the additional electrically and thermally acting insulation can also be achieved by other materials, for example zirconium oxide or aluminum oxide-zirconium oxide mixtures.
  • other materials for example chromium oxide, can also be used to form the non-stick surface.
  • the housing is designed predominantly round. Only in the area of the nozzle opening, that is to say only on the side of a nozzle ring and only in the region of the nozzle ring is the circular design of the housing seen in cross-section eliminated.
  • the housing is flattened, wherein an oblique transition merges into a plane in which the nozzle ring or the nozzle opening is arranged.
  • the consistent maintenance of the circular in cross-section housing avoids a blade effect, ie entrainment of the located in a cylinder bore process gases or air, whereby a negative influence of the blade effect on the, in the direction of the surface to be coated particles to be transported is significantly reduced.
  • This flow-optimized surface shape also affects reduced deposits on the housing and also favors the subsequent surface finishing to form the non-stick surface.
  • the at least one insulation element is designed, for example, as a nozzle ring.
  • the nozzle ring is preferably formed of a ceramic, more preferably of a high-performance ceramic and acts electrically and thermally insulating between the housing and a wire guide.
  • the nozzle ring is the only external insulator in the otherwise metallic outer shape of the entire device or the Housing.
  • the function of the nozzle ring can also be performed as an extension of a secondary gas nozzle.
  • the nozzle ring is funnel-shaped and extends from an outer ring in the direction of a central opening. It is also possible to perform the nozzle ring sleeve-like with a projecting away from a researchedflansch wall portion. It is also possible to provide a funnel-shaped section on which a wall section extending away from it is arranged.
  • the nozzle ring may be one-piece or multi-piece, preferably ceramics such as e.g. Silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, zirconium oxide, aluminum oxide, ATZ or ZTA can be used for producing the nozzle ring.
  • the nozzle ring is polished at least on its surface oriented away from the cathode, more preferably highly polished, in order to avoid buildup.
  • Another ceramic material for the nozzle ring with very high thermal conductivity and high dielectric strength is the composite ceramic Shapal TM.
  • the effect of better heat dissipation and thus faster solidification of the spatter is achieved with smaller splashes before they destroy the surface texture of the ceramic by local overheating and thus a local clamping of the particles is made possible.
  • the nozzle ring is designed in several parts and has partially inside a non-stick and / or insulating layer.
  • the nozzle ring is made in one piece and has partially inside and outside on a non-stick and / or insulating layer.
  • the nozzle ring is multi-part and has an extended configuration.
  • the nozzle ring is in one piece and has a prolonged configuration.
  • the nozzle ring is made in one piece as a protective gas nozzle with holes in the middle in one plane.
  • the nozzle ring is in one piece as a protective gas nozzle with holes tangential in one plane.
  • the nozzle ring is in one piece as a protective gas nozzle with holes tangentially in several levels.
  • the nozzle ring is in one piece as a protective gas nozzle with slot and holes tangentially in several levels.
  • the nozzle ring is in several parts as a protective gas nozzle with slot and tangential labyrinth holes.
  • a protective gas flow is introduced in order to avoid and / or remove reflected and / or deflected particles, wherein the protective gas flow around the spray jet is generated continuously and / or pulsed.
  • the process gases can be used, wherein in particular the secondary gas can be supplied as a protective gas. It is also possible to supply gases other than process gases, such as Air, argon or other gases.
  • the protective gas flow can be effected by means of bores arranged centrally and / or bores arranged tangentially in one or more planes of the nozzle ring.
  • the flow through slot nozzles and / or slot nozzles with centrally and / or tangentially arranged holes in one or more planes of the nozzle ring can be done by slot nozzles with labyrinth with centrally arranged holes / slots and / or tangentially arranged holes / slots to stabilize the protective gas flow.
  • the devices having the non-stick surface are cleaned.
  • the burner head and the spindle can be blown off with a linear and rotating movement in front of an air nozzle, so that, for example, electrostatically adhering dusts can be removed from the housings.
  • the device for removing any adhering dusts even before a fan nozzle rotating or linearly moved by an annular air nozzle.
  • compressed air can be used for blowing off the device not only air. It is possible to clean the device with carbon dioxide (similar to snow blasting), nitrogen and / or argon. A mechanical cleaning, for example by brushing, of course, with appropriate design of the non-stick surface can also be implemented. Dust generated during the cleaning process can be supplied to the filters for disposal via the existing suction devices.
  • the ceramic nozzles or preferably the nozzle ring, freed from dust residues, for which example is blown with an annular air nozzle against the ceramic nozzles.
  • the process gases flow through the nozzle openings during the cleaning operations, including during the cleaning of the burner head housing, with possibly different parameters.
  • the nozzle orifice could be exemplified with a sealing element, e.g. closed with a rubber stopper of only 2 mm diameter, for example.
  • the sealing element is of course adapted to the nozzle opening to prevent penetration of spray dust or other harmful media.
  • the cleaning device is arranged on the carrier module (that is, on a robot arm, for example), which has the surface to be coated, that is, e.g. carries the engine block with the cylinder liners to be coated.
  • the device can be moved out of the coated bore.
  • the carrier module moves with its cleaning device, so preferably with its blower along the device up and down, with the device rotates at low speed. It may be auseichend if the device is already cleaned after a revolution, which of course several revolutions around its own axis are possible.
  • the invention provides a device for coating surfaces, in particular for lining cylinder bores with small diameters ( ⁇ 60 mm) of internal combustion engines, which is rotatable about its axis and, in the case of a melting-down wire system designed as an anode, a high application rate with a long service life and correspondingly reduced maintenance costs can be process-stable even small bore diameter inside coating (rotating single-wire arc spraying).
  • a melting-down wire system designed as an anode a high application rate with a long service life and correspondingly reduced maintenance costs can be process-stable even small bore diameter inside coating (rotating single-wire arc spraying).
  • a melting-down wire system designed as an anode a high application rate with a long service life and correspondingly reduced maintenance costs can be process-stable even small bore diameter inside coating (rotating single-wire arc spraying).
  • a melting-down wire system designed as an anode a high application rate with a long service life and correspondingly reduced maintenance costs can be process
  • FIG. 1 shows a device 1 for thermally coating a surface.
  • the device 1 may also be referred to as a burner 1, which for the thermal coating of a cylinder bore even smaller diameter of less than 60mm is suitable.
  • a burner 1 which for the thermal coating of a cylinder bore even smaller diameter of less than 60mm is suitable.
  • an arc is ignited, which melts the spray additive, wherein molten material is transported to the surface to be coated.
  • two gases are used namely primary gas and secondary gas.
  • the primary gas has the task of maintaining or carrying the arc, wherein the primary gas additionally has cooling functions, the secondary gas also has a dual function.
  • the secondary gas should support the transport of the molten particles and further atomize and accelerate the particles.
  • the secondary gas has a cooling function, which will be discussed later.
  • the primary gas may be argon, nitrogen, a mixture of inert gases or a mixture of the exemplary gases with hydrogen and / or helium.
  • the secondary gas may be air or compressed air. It is also possible that argon, nitrogen or other inert gases are used as secondary gas. Of course, the gases exemplified are not intended to be limiting.
  • the device 1 may comprise a head part 2, by way of example a connector 3 as an intermediate part and an adapter 4 as a connecting part, wherein primary gas connections, secondary gas connections, power source connections, control and monitoring devices and a wire in FIG. 1 not shown.
  • a head part 2 by way of example a connector 3 as an intermediate part and an adapter 4 as a connecting part, wherein primary gas connections, secondary gas connections, power source connections, control and monitoring devices and a wire in FIG. 1 not shown.
  • the device rotates around itself and is linearly reciprocated.
  • a linear movement of the component to be coated can take place.
  • the device 1 for thermally coating a surface comprises, as shown by way of example, a two-part housing 6 with a main element 7 and a cover element 8, a cathode 9, a primary gas distributor 11, a secondary gas distributor 12, electrically and thermally acting insulation elements 13, 14, and 16, and an anode which is formed as a melting wire via a wire guide into a secondary gas 19, wherein a primary gas nozzle 21 is mounted centered parallel to the secondary gas distributor 12 to the primary gas distributor 11, and at its to the secondary gas 19th oriented side 22 in a plane radially arranged openings, that has holes or slots.
  • the insulation elements are embodied by way of example by a plurality of components as a nozzle ring 13, a nozzle insulator 14 and a main insulator 16.
  • the nozzle ring 13 is formed of a ceramic, preferably of a high-performance ceramic and acts electrically and thermally insulating between the housing 6 and the wire guide.
  • the nozzle ring 13 is the only outer insulator in the otherwise metallic outer shape of the entire device or of the housing 6.
  • the nozzle ring 13 is funnel-shaped and extends from an outer ring 24 in the direction of a central opening 25 (FIG. FIG. 2 ). It is also possible, the nozzle ring 13 sleeve-like ( FIG. 3 ) with a projecting away from a foot flange 26 wall portion 27, so that a nozzle ring 13 is formed in an extended configuration.
  • the nozzle ring 13 is polished in both embodiments, at least on its away from the cathode 9 outer surface 28, preferably highly polished to avoid buildup.
  • the nozzle ring 13 may be one-piece or multi-piece, preferably ceramics such as. Silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, zirconium oxide, aluminum oxide, ATZ or ZTA can be used for producing the nozzle ring.
  • the nozzle ring 13 is designed in several parts and has partially inside a non-stick and / or insulating surface or layer 29 ( FIG. 4 ).
  • the nozzle ring 13 is made in one piece and has partially on the inside and outside of a non-stick and / or insulating surface or layer 29.
  • the nozzle ring 13 is multi-part and has an extended configuration ( FIG. 5 ).
  • the nozzle ring 13 is in one piece and has an extended configuration (FIG. FIG. 6 ).
  • the nozzle ring 13 is designed in one piece as a protective gas nozzle with holes 30 in the middle in a plane ( FIG. 7 ).
  • the nozzle ring 13 is in one piece as a protective gas nozzle with holes 30 tangentially in a plane ( FIG. 8 ).
  • the nozzle ring 13 is in one piece as a protective gas nozzle with holes 30 tangentially in several planes ( FIG. 9 ).
  • the nozzle ring 13 is in one piece as a protective gas nozzle with slot 31 and holes 30 tangentially in several levels ( FIG. 10 ).
  • the nozzle ring 13 is in several parts as a protective gas nozzle with slot 31 and tangential labyrinth bores 32 (FIG. FIG. 11 ).
  • a protective gas flow is introduced into the nozzle opening 33 in order to avoid and / or remove reflected and / or deflected particles, wherein the protective gas flow around the spray jet is generated continuously and / or pulsed.
  • the nozzle opening 33 is arranged in the flattened part of the housing 6, so its main element 7 and is also defined by the surface 28 of the nozzle ring 13.
  • the spray jet emerges from the nozzle opening 33.
  • the process gases can be used, which only need to be branched off, wherein in particular the secondary gas can be supplied as a protective gas. It is also possible to supply gases other than process gases, such as, for example, air, argon or other gases.
  • the protective gas flow can take place through centrally disposed bores 30 and / or tangentially arranged bores 30 in one or more planes of the nozzle ring 13. Furthermore, to stabilize the protective gas flow, the flow through slot nozzles 31 and / or slot nozzles 31 with centrally and / or tangentially arranged holes 30 in a or multiple levels of the nozzle ring 13 done. Furthermore, to stabilize the protective gas flow, these can be done through slot nozzles 31 with labyrinth 32 with bores / slots 30/31 arranged centrally and / or tangentially arranged bores / slots 30/31.
  • the protective gas effectively acts as a protective shield to protect the surface 28, which protects the surface 28 of the nozzle ring 13, ie, the nozzle opening 33, from deposition of said particles.
  • the housing 6 is designed, for example, in two parts with the main element 7 and the cover element 8, which benefits the ease of maintenance. As can be seen, the housing 6 is designed predominantly round. Only in the area of the nozzle opening 33, the circular design of the housing 6, ie of the main element 7, is circular as seen in cross-section. Here, the housing 6 is flattened, wherein an oblique transition merges into a plane in which the nozzle ring 13 and the nozzle opening 33 is arranged.
  • the consistent maintenance of the circular in the cross-section housing 6 avoids a blade effect, ie entrainment of the located in a cylinder bore process gases or air, whereby a negative influence of the blade effect on the, in the direction of the surface to be coated particles to be transported is significantly reduced.
  • This flow-optimized surface shape also affects reduced deposits on the housing.
  • the cover element 8 can be screwed to the main element 7 to the housing 6 by means of screws 34.
  • the housing 6 is preferably formed from a brass, and has a non-stick surface 36.
  • the non-stick surface 36 may be configured so that the material of the housing 6 is polished to reduce the roughness, which counteracts deposition on the housing 6. The same applies to the spindle, not shown in the figures.
  • the housing 6 may also have a coating of metallic or preferably ceramic type as the non-stick surface 36.
  • the non-stick surface 36 is applied by way of example as a coating.
  • a non-stick surface 36 of the main element 7 can be seen, wherein a nozzle ring is not recognizable.
  • the lid member 8 may have a non-stick surface.
  • the invention provides a rotating single-wire injection device 1, with which cylinder bores of smaller diameter can also be coated.
  • the arc to be ignited ignites directly between the cathode and anode, ie on the wire, and not as known devices between cathode and plasma gas nozzle, in which especially at higher currents by the influence of the arc, the life was reduced.
  • the primary gas nozzle 21 is cooled by the secondary gas, which is why the openings, so slots are provided.
  • the nozzle ring 13 is virtually the only external insulator in the otherwise metallic outer shape of the entire device or of the housing.
  • the wire guide is completely incorporated with its components within the housing 6, so in the main element 7, so that external protection measures can be omitted.
  • FIG. 1 are still sealing elements 35 recognizable.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Die WO98/35760 A1 offenbart einen innerhalb einer zu beschichtenden Bohrung rotierbaren Brennerkopf, aus welchem ein Sprühstrahl senkrecht zur Längsachse austritt. Weiter thematisiert die WO98/35760 A1 die negativen Wirkungen von an dem Brennerkopf anhaftender Spritzpartikel. Dies wird gemäß der WO98/35760 A1 dadurch verhindert, dass der Metalldraht und die Düse auf demselben elektrischen Potential liegen, so dass eine Anhäufung von Metallstaub vermieden sei.
  • Die DE 10 2009 023 603 A1 befasst sich mit einer Absaugvorrichtung zum Absaugen von Abfallpartikeln beim thermischen Beschichten einer zu beschichtenden Innenfläche zumindest einer Bohrung in einem Bauteil. Die Absaugvorrichtung weist zumindest ein Absaugrohr auf, welches unterhalb der Bohrung angeordnet werden kann. Dabei wird auf einen bestimmten Abstand geachtet. Offenbart ist auch, dass eine innere Oberfläche des Absaugrohrs glatt poliert ist und/oder mit einer Antihaftbeschichtung beschichtet ist.
  • Die DE 10 2006 230483 A1 befasst sich mit einer Vorrichtung zum Kaltgasspritzen, in welcher Gas und Spritzpartikel beschleunigt werden. Die Kaltgasspritzdüse ist an ihrer Innenwand zumindest teilweise beschichtet, um so heißere Gase und Spritzpartikel als bisher verwenden zu können. Durch die Beschichtung solle ein Anbacken der heißen Spritzpartikel an der Düseninnenwand vermieden werden.
  • Aus der JP61-245978 A ist eine keramikummantelte Brennerdüse für Schutzgasschweißverfahren bekannt. Dabei wird die Keramikummantelung mittels Plasmaflammspritzen aufgebracht. Die Keramikummantelung wird anschließend beschliffen, um ein Anhaften von Schweißspritzern zu vermeiden.
  • Die WO 2008/125356 A1 befasst sich mit einer Expansionsdüse, die einen konvergenten und einen divergenten und einen dazwischen liegenden engsten Bereich aufweist. Die Innenkontur der Expansionsdüse kann einen Oberflächenbehandlung wie z.B. Polieren und/oder Beschichten unterzogen werden.
  • In der US 3,055,591 ist eine Spritzpistole offenbart. Ein vorderes Ende der Düse ist in der Art eines Reflektors ausgeführt, und mit einer polierten Reflexionsoberfläche für Strahlungswärme ausgestattet. So soll erreicht werden, dass die an der Spitze des abschmelzenden Drahtes entstehende Wärme auf die reflektierende Oberfläche trifft und entsprechend reflektiert auf die geschmolzenen Partikel und auf die Drahtspitze zurückgeleitet wird.
  • Vorrichtungen zum thermischen Beschichten einer Oberfläche sind zum Beispiel in der US 6,372,298 B1 , der US 6,706,993 B1 und der WO2010/112567 A1 beschrieben. Die dort genannten Vorrichtungen weisen gemeinsam auf: Eine Drahtzuführeinrichtung zur Zuführung eines abschmelzenden Drahtes, wobei der Draht als Elektrode wirkt; eine Quelle für Plasmagas zur Erzeugung eines Plasmagasstromes; einen Düsenkörper mit einer Düsenöffnung, durch die der Plasmagasstrom als Plasmagasstrahl auf ein Drahtende geleitet wird; und einer zweiten Elektrode, die im Plasmagasstrom angeordnet ist, bevor dieser in die Düsenöffnung eintritt. Auch die US 6,610,959 B2 und die WO2012/95371 A1 beschäftigen sich mit solchen Vorrichtungen.
  • Zwischen den beiden Elektroden bildet sich durch die Düsenöffnung hindurch ein Lichtbogen aus. Der aus der Düsenöffnung austretende Plasmastrahl trifft auf das Drahtende und bewirkt dort mit dem Lichtbogen ein Abschmelzen des Drahtes und den Abtransport des geschmolzenen Drahtmaterials in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche. Ringförmig um die Düsenöffnung herum sind Sekundärluftdüsen angebracht, durch die ein Sekundärgasstrahl erzeugt wird, der das vom Drahtende abgeschmolzene Material trifft und so eine Beschleunigung des Transportes in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche und eine Sekundärzerstäubung des geschmolzenen Drahtmaterials bewirkt.
  • Heutige Verbrennungsmotoren bzw. deren Motorblöcke können aus einem Metall oder Leichtmetall, wie z.B. Aluminium gegossen sein, wobei insbesondere Aluminiumblöcke an ihren Zylinderbohrungen eine Eisen- bzw. Metallschicht aufweisen. Die Metallschicht kann thermisch aufgespritzt sein. Als thermische Spritzverfahren sind neben Zweidraht-Lichtbogen-Spritzverfahren (TWA), HVOF-Spritzverfahren und Plasma-Pulver-Spritzverfahren die oben genannten Verfahren als Plasma-Draht-Spritzverfahren oder auch als PTWA (Plasma Transferred Wire Arc) bekannt. Eine Beschichtung der Zylinderbohrungen mittels der Plasma-Draht-Spritzverfahren, also mit dem PTWA ist dahin vorteilhaft, weil so eine Beschichtung hergestellt werden kann, welche sich positiv auf einen reduzierten Verschleißfaktor, auf eine verlängerte Lebensdauer des Motors bei geringerem Ölverbrauch im Vergleich zu konventionellen Auskleidungen mittels eingegossener Laufbuchsen aus Graugussmaterial auswirkt.
  • Allerdings beherbergen die bekannten Vorrichtungen zum thermischen Beschichten und die damit durchgeführten Verfahren einige Nachteile. Die bekannten Vorrichtungen werden beispielsweise in eine zu beschichtende Zylinderbohrung eingefahren und rotieren im Betrieb bei einer gleichzeitigen linearen Auf- und Abbewegung um sich selbst. Ersichtlich ist dabei, dass bei der Rotation der Vorrichtung die in der Zylinderbohrung strömenden Prozessgase durch ebene Flächen der Vorrichtung, insbesondere durch ebene Flächen des Gehäuses, einer Schaufelwirkung ähnlich mitgenommen werden, so dass zusätzliche Verwirbelungen entstehen.
  • Für höhere Drahtförderraten werden entsprechend höhere Stromstärken benötigt, welche gleichzeitig eine höhere thermische Belastung der Vorrichtungen bewirken. Durch den Wärmeeintrag des Plasmas und der flüssigen Spritzpartikel wird die Oberfläche der Bohrung stark aufgeheizt und es treten sehr hohe Oberflächentemperaturen auf. Durch die aus der Bohrung strömenden, erwärmten Prozessgase werden die Vorrichtungen zusätzlich erwärmt. Neben den hohen Arbeitstemperaturen stellen auch die Spritzstäube und Overspray Partikel ein Problem für den sicheren Langzeit-Betrieb des Brenners dar.
  • Nicht alle flüssigen Spritzpartikel kommen auf der Oberfläche zur Haftung, der Auftragswirkungsgrad in der Bohrung liegt bei ca. 87%, somit ergeben sich bei entsprechend höheren Drahtförderungsraten von beispielhaft 10kg/h sehr hohe Staubmengen. Bei diesen Spritzstäuben handelt es sich um heiße, teigige Partikel, die durch die strömenden Prozessgase in der Bohrung von der (Aluminium) Oberfläche oder von den bereits gebildeten Spritzschichten abgelenkt werden. Diese Partikel können dann auf der Oberfläche der Vorrichtung, insbesondere auf deren Gehäuse zur Ablagerung führen, die mit zunehmender Spritzzeit zu dicken Belägen anwachsen können und dann unkontrolliert als größere Stücke abplatzen können und sich dann evtl. in die Funktionsbeschichtung einbetten können oder zu einem Kurzschluss an der Vorrichtung führen können. Dieser Kurzschluss kann auftreten, sobald sich ein geschlossener elektrisch leitfähiger Belag auf der äußeren Oberfläche der Vorrichtung gebildet hat.
  • Auch weisen die bekannten Vorrichtungen eine solche Dimension auf, dass diese die in ihrem Durchmesser immer kleiner werdenden Zylinderbohrungen nicht mehr mit den erforderlichen, erfolgversprechenden Parametern beschichten können.
  • Um die Vorrichtungen vor der Anhaftung der genannten Partikel zu schützen, ist es bekannt, die Vorrichtungen mit einem abhnehmbaren Kunststoff- und/oder Gummimantel zu versehen. Dieser ist jedoch sehr schwerfällig aufstreifbar und umso komplizierter entfernbar. Ein Entfernen des Kunstsoff- und/oder Gummimantels wird spätestens zu Wartungszwecken der Vorrichtung erforderlich. Auch die effektive Baugrößer wird durch den Kunststoff- und/oder Gummimantel deutlich erhöht, was einem erforderlichen Beschichtungsergebnis nicht zuträglich ist.. Zudem wird der Kunststoffmantel nach einer gewissen Betriebszeit aufgrund der Einwirkungen der zurückgetragenen heißen Partikel verschlissen sein, und wird ausgetauscht werden müssen. Dies ist nicht nur zeitintensiv, sondern auch kostspielig.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum thermischen Beschichten von Oberflächen anzugeben, mit welcher der Spritzvorgang auch kleiner Bohrungsdurchmesser prozessstabil durchführbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Die Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche ist als rotierende Eindrahtspritzvorrichtung ausgeführt und um ihre Achse rotierbar. Die Vorrichtung weist zumindest ein Gehäuse, eine Kathode, eine Anode, welche als abschmelzender Draht ausgebildet ist, und zumindest ein bevorzugt elektrisch und thermisch wirkendes Isolationselement auf. Erfindungsgemäß weist zumindest das Gehäuse ein Antihaft- und Isolierschichtsystem auf, wobei eine nicht lösbare Antihaftoberfläche auf einer elektrisch und thermisch isolierenden Schicht angeordnet ist, welche auf dem Gehäuse angeordnet ist.
  • Die Vorrichtung, auch als Brenner oder Brennerkopf bezeichnet, wird durch eine Spindel an eine geeignete Rotationsvorrichtung montiert. Die Rotationsvorrichtung umfasst neben dem Rotationsantrieb auch die Drehdurchführung der Prozessgase (Primärgas/Sekundärgas) und die Kontaktierung des Kathoden- und Anodenpotentials.
  • Die Spindel dient also quasi als Distanz-/Verlängerungselement von der Rotationsvorrichtung zum Brennerkopf. Die Spindel führt die Prozessgase (Primärgas/Sekundärgas), den Draht und die elektrische Energie zur Vorrichtung, wobei das Kathodenpotential auf dem Spindelgehäuse liegt.
  • Das Gehäuse des Brennerkopfes kann einteilig oder mehrteilig, bevorzugt zweiteilig mit zumindest einem Hauptelement und zumindest einem Deckelelement ausgeführt sein, welche miteinander verschraubbar sind.
  • Die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale können in beliebiger, technisch sinnvoller Weise neben dem Brennerkopfgehäuse auch auf das Spindelgehäuse zutreffen bzw. an diesen Gehäusen miteinander kombiniert werden bzw. diese Gehäuse teilweise oder komplett betreffen und zeigen weitere Ausgestaltungen der Erfindung auf.
  • Das Gehäuse kann aus Kupfer, einer Kupferlegierung, insbesondere Messing oder aus Aluminium bzw. aus einer Aluminiumlegierung bestehen, wobei die Werkstoffe natürlich nicht beschränkend wirken sollen. Gleichwohl sind die genannten Werkstoffe im Sinne der Erfindung metallische Werkstoffe. In bevorzugter Ausgestaltung wird das Gehäuse wegen der überaus im Betrieb der Vorrichtung vorteilhaften Eigenschaften wie Wärmeausdehnung, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit und Oberflächenqualität aus Messing gebildet.
  • Zur Verringerung bzw. Vermeidung der Anhaftung von Overspray und/oder Spritzstaub an der gesamten Vorrichtung sind die Haftmechanismen der abgelenkten/reflektierten Partikel in Abhängigkeit vom verwendeten Spritzzusatzwerkstoff, also dem Drahtwerkstoff, zu beachten. Durch die hohen Temperaturen kann es zu lokalen Verschweißungen und durch den schmelzflüssigen Zustand kann es zur mechanischen Verklammerung einiger Partikel beim Auftreffen auf die Oberflächen der Vorrichtung kommen. Es wird beispielhaft durch die Verwendung nicht magnetisierbarer Werkstoffe die Anhaftung magnetisierter abgelenkter bzw. reflektierter Partikel vermieden.
  • Neben dem Gehäusewerkstoff ist insbesondere die Oberflächenqualität für ein zu vermeidendes Anhaften von Overspray und/oder Spritzstäuben entscheidend, weswegen die Oberfläche bevorzugt poliert wird, um die Rauheit zu verringern, was einer Ablagerung an dem Gehäuse entgegen wirkt.
  • Die im Folgenden beschriebene Ausgestaltung einer Antihaftoberfläche, die durch eine einzige Schicht gebildet ist, ist von dem Schutzbereich der Erfindung nicht umfasst. Eine Antihaftoberfläche kann eine Oberfläche eines geeigneten Gehäuse- und/oder Spindelwerkstoffes sein, welcher zumindest Antihafteigenschaften für die zu erwartenden Spritzstäube aufweist, deren Rauheit durch geeignete Oberflächenfeinbearbeitung, beispielhaft durch Schleifen, Superfinishen, Polieren oder Läppen, noch weiter verringerbar ist. Das Gehäuse kann als Antihaftoberfläche aber auch eine geeignete Beschichtung aufweisen, welche auf das Gehäuse aufgebracht wird. Die Antihaftoberfläche ist stoffschlüssig, also nicht lösbar mit dem Gehäuse verbunden, was bedeutet, dass entweder das Material des Gehäuses selbst die Antihaftoberfläche bildet, oder dass die Antihaftoberfläche als Schutzschicht auf das Material des Gehäuses aufgebracht ist, so dass die beiden Komponenten (Gehäuse/Spindel-Antihaftoberfläche) auf jeden Fall nicht zerstörungsfrei trennbar sind. Die Antihaftoberfläche kann auch elektrisch und thermisch isolierende Schutzfunktionen aufweisen. Zur Verbesserung der Handhabung und zum Schutz der erreichten Oberflächenqualität ist eine hohe Härte des Gehäusewerkstoffes zielführend bzw. kann durch die gezielte Auswahl des Beschichtungswerkstoffes des Gehäuses die Härte der Antihaftoberfläche gesteigert werden.
  • Beispielsweise kann das Gehäuse als Antihaftoberfläche eine Dekor- oder Hartchrombeschichtung aufweisen. Die Dekor- oder Hartchrombeschichtung ist im Sinne der Erfindung eine metallische Antihaftoberfläche, und kann beispielhaft eine Schichtdicke von 0,5µm bzw. 40µm - 100µm haben. Nach entsprechender Oberflächenfeinbearbeitung gehen die Spritzstäube mit diesen Beschichtungen keine feste Bindung ein. Vielmehr können sich ablagernde Spritzstäube nur locker auflegen.
  • Allgemein können für die mögliche Ausgestaltung der Antihaftoberflächen, durch unterschiedliche Beschichtungsverfahren des Gehäuses, bekannte metallische Hartstoffe (z.B. Wolframcarbid, Titancarbid, Titannitrid) oder Hartstoff-Mischkristalle (z.B. Wolframcarbid-Titancarbid, Wolframcarbid-Cobalt, Titancarbid-Titannitrid) oder nichtmetallische Hartstoffe (z.B. Diamant, Siliziumcarbid und -nitrid, Borcarbid und - nitrid, Chromoxid) genannt werden, welche durch unterschiedliche Verfahren (z.B. Galvanotechnik, Thermisches Spritzen, PVD, CVD), auch unter Bildung von Zwischenschichten, aufgebracht werden können.
  • In möglicher Ausgestaltung kann das Gehäuse als Antihaftoberfläche eine Aluminiumoxid-Schutzschicht aufweisen. Die Aluminiumoxid-Schutzschicht ist eine keramische Antihaftoberfläche. Diese kann beispielhaft durch ein Pulver-Plasmaspritzen aufgetragen werden. Dabei kann beispielhaft eine z.B. 500µm - 1000µm dicke Aluminiumoxid-Schutzschicht als zusätzlich elektrisch isolierende Schicht aufgetragen werden. Nach dem Beschichten kann die Antihaftoberfläche im spritzwarmen Zustand durch Silikate wie z.B. Wasserglas versiegelt werden, um die möglicher Weise hygroskopische Eigenschaft der Aluminiumoxid-Schutzschicht aufzuheben, durch welche die elektrische Durchschlagsfestigkeit bei hoher Luftfeuchtigkeit verloren gehen könnte. Anschließend kann weiter vorgesehen sein, dass die aufgespritzte Aluminiumoxid-Schutzschicht geschliffen und/oder poliert werden kann, um einer dennoch möglichen Anhaftung an einer rauen Oberfläche entgegen zu wirken. Durch die elektrische Isolierung wird die Prozesssicherheit erhöht, da auf diese Art und Weise das Kathodenpotential des Gehäuses zusätzlich vorteilhaft isoliert wird und so auch weitere Gestaltungsmöglichkeiten des bereits erwähnten Isolationselementes gestattet sind, worauf später noch genauer eingegangen wird.
  • In weiter möglicher Ausgestaltung kann das Gehäuse als Antihaftoberfläche eine Aluminiumschicht aufweisen, welche beispielhaft durch ein Draht-Lichtbogenspritzen aufgetragen werden kann, wobei die Aluminiumschicht eine Dicke von beispielsweise 100µm haben kann. Diese Schicht kann anschließend durch das MAO (Micro-Arc Oxidation) oder PEO (Plasma-Electrolytic Oxidation) Verfahren in eine Aluminiumoxid-Schutzschicht z.B. in eine Al2O3-Keramikschicht umgewandelt werden, die elektrisch isolierend ist und zusätzlich das Anhaften von Spritzstaub bei gleichzeitigem Hitzeschutz verhindert.
  • Wie bereits erwähnt kann das Gehäuse anstelle des Messings auch aus einem warmfesten Aluminiummaterial gebildet sein. Dies ist dahin vorteilhaft, als die Wärmeleitfähigkeit gegenüber Messing deutlich erhöht wird, so dass die strömenden Prozessgase das Gehäuse innen besser kühlen können. Damit aber die Strahlungs- und Konvektionswärme andererseits nicht so schnell über die Oberfläche der Spindel und des Brenners in das Innere der Bauteile gelangen kann, kann als Antihaftoberfläche außen z.B. eine oxydische Keramikbeschichtung z.B. durch Pulver-Plasmaspritzen aufgetragen werden. Alternativ kann eine elektrisch isolierende Beschichtung z.B. durch das sog. MAO (Micro-Arc Oxidation) oder z.B. das PEO (Plasma-Electrolytic-Oxidation) Verfahren mit einer z.B. 50µm dicken Titanoxid-Wärmedämmbeschichtung aufgetragen werden. Anschließend können diese Antihaftoberflächen geschliffen und poliert werden.
  • In weiter möglicher Ausgestaltung kann das Gehäuse und/oder die Spindel als Antihaftoberfläche einen Zirkonoxid-Schutzschicht aufweisen. Die Zirkonoxid-Schutzschicht hat zusätzlich zu der Antihafteigenschaft noch eine Wärmedämmeigenschaft, so dass das Gehäuse gegen Wärmekonvektion und Wärmestrahlung geschützt ist, so dass gleichzeitig dazu weiter die mögliche Anhaftung von Spritzstäuben auf der bevorzugt geschliffenen und/oder polierten Antihaftoberfläche reduziert wird.
  • In noch weiter möglicher Ausgestaltung kann das Gehäuse als Antihaftoberfläche eine Aluminiumnitrid-Schutzschicht aufweisen. Auf Grund der vorteilhaften Eigenschaften von hoher Wärmeleitfähigkeit bei guter elektrischer Isolation, hoher Temperaturbeständigkeit und hoher Härte von Aluminiumnitrid wird den reflektierten und/oder abgelenkten Partikeln, welche auf die Antihaftoberfläche auftreffen, sehr schnell die Wärme entzogen, so dass die Partikel erstarren, ohne lokale Defekte am Aluminiumnitrid zu verursachen. Eine mechanische Verklammerung der Partikel wird durch die Oberflächenbeschaffenheit vermieden. Lokale Zerstörungen werden insbesondere durch den Einsatz eines Nitrides für die Beschichtung des Gehäuses vermieden. Auf diese Art und Weise kann die Antihaftoberfläche auf Dauer nicht beschädigt werden.
  • Besonders zur Erhöhung der Prozesssicherheit ist es im Sinne der Erfindung zielführend, die Antihaftoberfläche auf einem Schichtsystem verschiedener Werkstoffe zu bilden, wobei die Antihaftoberfläche auf der äußersten Schicht durch geeignete Oberflächenfeinbearbeitung hergestellt wird. So können auf technisch sinnvolle Art und Weise die unterschiedlichen besonderen Eigenschaften der jeweiligen Beschichtungswerkstoffe kombiniert werden.
  • Beispielsweise kann auf das Gehäuse durch Pulver-Plasmaspritzen eine z.B. 500µm - 1000µm dicke Aluminiumoxid-Schutzschicht aufgetragen werden, auf welche durch ein weiteres Pulver-Plasmaspritzen eine z.B. 100µm - 200 %µm dicke Wolframcarbid-Cobalt-Deckschicht aufgetragen wird. In diesem Falle wird durch die Aluminiumoxid-Schutzschicht eine zusätzliche elektrisch und thermisch wirkende Isolation geschaffen und durch die hohe Wärmeleitfähigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit der Wolframcarbid-Cobalt-Deckschicht in der anschließenden Oberflächenfeinbearbeitung die Antihaftoberfläche geschaffen.
  • Selbstverständlich kann die zusätzliche elektrisch und thermisch wirkende Isolation auch durch andere Werkstoffe, beispielhaft Zirkonoxid oder Aluminiumoxid-Zirkonoxid-Mischungen, erreicht werden. Anstelle der beispielhaften Wolframcarbid-Cobalt-Deckschicht können zur Bildung der Antihaftoberfläche auch andere Werkstoffe, beispielhaft Chromoxid, eingesetzt werden. Als vorteilhaft erwiesen sich auch Diamant-, Siliziumoxid- und speziell Siliziumcarbidbeschichtungen, welche als Dünnschichten auf der bereits oberflächenbearbeiteten Schutzschicht durch geeignete Verfahren (z.B. PVD, CVD) abgeschieden werden und durch anschließende geeignete Oberflächenfeinbearbeitung die Antihaftoberfläche bilden.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist das Gehäuse überwiegend rund ausgeführt. Lediglich im Bereich der Düsenöffnung, also nur an der Seite eines Düsenringes und nur im Bereich des Düsenringes ist die im Querschnitt gesehen kreisrunde Ausgestaltung des Gehäuses aufgehoben. Hier ist das Gehäuse abgeflacht, wobei ein schräger Übergang in eine Ebene übergeht, in welcher der Düsenring bzw. die Düsenöffnung angeordnet ist. Das konsequente Beibehalten des im Querschnitt gesehen kreisrunden Gehäuses vermeidet eine Schaufelwirkung, also eine Mitnahme der in einer Zylinderbohrung befindlichen Prozessgase bzw. Luft, wodurch ein negativer Einfluss der Schaufelwirkung auf die, in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche zu transportierenden Partikel erheblich reduziert ist. Diese strömungsoptimierte Oberflächengestalt wirkt sich auch auf verringerte Ablagerungen an dem Gehäuse aus und begünstigt auch die anschließende Oberflächenfeinbearbeitung zur Bildung der Antihaftoberfläche.
  • Zielführend ist, wenn das zumindest eine Isolationselement beispielhaft als Düsenring ausgeführt ist.
  • Der Düsenring ist bevorzugt aus einer Keramik, weiter bevorzugt aus einer Hochleistungskeramik gebildet und wirkt elektrisch und thermisch isolierend zwischen dem Gehäuse und einer Drahtführung. Der Düsenring ist der einzige, äußere Isolator in der sonst metallischen äußeren Form der gesamten Vorrichtung bzw. des Gehäuses. Die Funktion des Düsenringes kann auch als Erweiterung einer Sekundärgasdüse ausgeführt werden.
  • In möglicher Ausgestaltung ist der Düsenring trichterförmig ausgebildet und erstreckt sich von einem Außenring in Richtung zu einer zentralen Öffnung. Möglich ist auch, den Düsenring hülsenartig mit einem sich von einem Fußflansch wegerstreckenden Wandabschnitt auszuführen. Möglich ist auch, noch einen trichterförmigen Abschnitt vorzusehen, an welchem sich ein von diesem wegerstreckender Wandabschnitt angeordnet ist. Der Düsenring kann einteilig oder mehrteilig sein, wobei bevorzugt Keramiken bzw. Werkstoffe wie z.B. Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Zirkonoxid, Aluminiumoxid, ATZ oder ZTA zum Herstellen des Düsenrings verwendet werden können. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Düsenring zumindest an seiner von der Kathode wegorientierten Oberfläche poliert, weiter bevorzugt hochglanzpoliert, um Anhaftungen zu vermeiden.
  • Überraschend wurde festgestellt, dass insbesondere durch den Einsatz von Aluminiumnitrid gute Ergebnisse erreicht werden, um reflektierte und/oder abgelenkte Partikel zu vermeiden und/oder entfernen zu können. Aufgrund der besonders hohen Wärmeleitfähigkeit und der relativ hohen Temperaturbeständigkeit von Aluminiumnitrid wird den reflektierten und/oder abgelenkten Partikeln, welche auf die polierte Düsenringoberfläche auftreffen, sehr schnell die Wärme entzogen, so dass die Partikel erstarren, ohne lokale Defekte am Aluminiumnitrid zu verursachen. Eine mechanische Verklammerung der Partikel wird durch die Oberflächenbeschaffenheit vermieden.
  • Einen anderen keramischen Werkstoff für den Düsenring mit sehr hoher Wärmeleitfähigkeit und hoher elektrischer Durchschlagfestigkeit stellt die Verbundkeramik Shapal™ dar.
  • Mit der Erfindung wird bei kleineren Spritzern der Effekt der besseren Wärmeableitung und somit des schnelleren Erstarrens der Spritzer erreicht, bevor diese die Oberflächenbeschaffenheit der Keramik durch lokale Überhitzung zerstören und somit eine lokale Verklammerung der Partikel ermöglicht wird.
  • Um Anhaftungen an dem Düsenring zu vermeiden können zusätzlich mehrere Maßnahmen vorgesehen werden:
    Der Düsenring ist mehrteilig ausgeführt und weist teilweise innen eine Antihaft- und/oder Isolierschicht auf.
  • Der Düsenring ist einteilig ausgeführt und weist teilweise innen und außen eine Antihaft- und/oder Isolierschicht auf.
  • Der Düsenring ist mehrteilig und weist eine verlängerte Ausgestaltung auf.
  • Der Düsenring ist einteilig und weist eine verlängerte Ausgestaltung auf.
  • Der Düsenring ist einteilig als Schutzgasdüse mit Bohrungen mittig in einer Ebene ausgeführt.
  • Der Düsenring ist einteilig als Schutzgasdüse mit Bohrungen tangential in einer Ebene.
  • Der Düsenring ist einteilig als Schutzgasdüse mit Bohrungen tangential in mehreren Ebenen.
  • Der Düsenring ist einteilig als Schutzgasdüse mit Schlitz und Bohrungen tangential in mehreren Ebenen.
  • Der Düsenring ist mehrteilig als Schutzgasdüse mit Schlitz und tangentialen Labyrinthbohrungen.
  • Vorteilhaft wird eine Schutzgasströmung eingebracht, um reflektierte und/oder abgelenkte Partikel zu vermeiden und/oder zu entfernen, wobei die Schutzgasströmung um den Spritzstrahl herum kontinuierlich und/oder gepulst erzeugt wird. Zur Erzeugung der Schutzgasströmung können die Prozessgase eingesetzt werden, wobei insbesondere das Sekundärgas als Schutzgas zugeführt werden kann. Möglich ist auch andere Gase als Prozessgase zuzuführen, wie z.B. Luft, Argon oder andere Gase. Die Schutzgasströmung kann durch mittig angeordnete Bohrungen und/oder tangential angeordnete Bohrungen in einer oder mehreren Ebenen des Düsenringes erfolgen. Weiterhin kann zur Stabilisierung der Schutzgasströmung die Strömung durch Schlitzdüsen und/oder Schlitzdüsen mit mittig und/oder tangential angeordneten Bohrungen in einer oder mehreren Ebenen des Düsenringes erfolgen. Weiterhin kann zur Stabilisierung der Schutzgasströmung diese durch Schlitzdüsen mit Labyrinth mit mittig angeordneten Bohrungen/Schlitzen und/oder tangential angeordneten Bohrungen/Schlitzen erfolgen.
  • Bei der bereits erwähnten Bildung der Antihaftoberfläche auf einer zusätzlich elektrisch isolierenden Schicht oder einem zusätzlich elektrisch isolierenden Schichtsystem des Gehäuses, können die Funktionen des Düsenringes in diesen speziellen Fälle auch von der Sekundärdüse und dem elektrisch isolierenden Gehäuse übernommen werden.
  • Bedarfsweise werden die, die Antihaftoberfläche aufweisenden Vorrichtungen gereinigt. Nach der Beschichtung bzw. teilweise auch während der Beschichtung des zu beschichtenden Bauteils, können der Brennerkopf und die Spindel mit einer linearen und rotierenden Bewegung vor einer Luftdüse abgeblasen werden, so dass beispielhaft elektrostatisch anhaftende Stäube von den Gehäusen entfernt werden können. Selbstverständlich kann die Vorrichtung, zur Entfernung eventuell anhaftender Stäube, auch vor einer Fächerdüse rotierend oder durch eine Ringluftdüse linear bewegt werden. Zum Abblasen der Vorrichtung kann nicht nur Luft, bevorzugt Druckluft Einsatz finden. Möglich ist die Vorrichtung mit Kohlendioxid (ähnlich dem Schneestrahlen), Stickstoff und/oder Argon zu reinigen. Eine mechanische Reinigung, beispielhaft durch Bürsten, ist bei entsprechender Gestaltung der Antihaftoberfläche selbstverständlich auch umsetzbar. Beim Reinigungsvorgang anfallende Stäube können über die vorhandenen Absaugungen den Filtern zur Entsorgung zugeführt werden.
  • Mit diesem Abblasen wird zusätzlich erreicht, dass der Brennerkopf und/oder die Spindel während des Abreinigungsvorganges abgekühlt werden. So kann auch bei kleineren Bohrungen von weniger als z.B. 60mm ein betriebssicherer, also prozessstabiler Beschichtungsvorgang erreicht werden, da die Vorrichtung,
  • insbesondere deren Gehäuse zusätzlich gezielt abgekühlt wird, bevor ein erneuter Beschichtungsvorgang durchgeführt wird.
  • Zusätzlich werden besonders die Keramik-Düsen, bzw. bevorzugt der Düsenring, von Staubresten befreit, wofür beispielhaft mit einer Ringluftdüse gegen die Keramik-Düsen geblasen wird. Um das Eindringen von Staub in das Innere der Gehäuse zu verhindern, strömen die Prozessgase durch die Düsenöffnungen während der Reinigungsvorgänge, also auch während der Reinigung des Brennerkopfgehäuses, mit eventuell abweichenden Parametern. Alternativ könnte die Düsenöffnung beispielhaft mit einem Dichtelement, z.B. mit einem Gummi-Stopfen von nur beispielsweise 2 mm Durchmesser verschlossen werden. Das Dichtelement ist natürlich an die Düsenöffnung angepasst, um ein Eindringen von Spritzstaub oder anderen schädlichen Medien zu vermeiden.
  • Zielführend kann sein, wenn die Reinigungsvorrichtung an dem Trägermodul (also z.B. an einem Roboterarm) angeordnet ist, welcher die zu beschichtenden Oberfläche, also z.B. den Motorblock mit den zu beschichtenden Zylinderlaufbahnen trägt. Dabei kann die Vorrichtung aus der beschichteten Bohrung herausgefahren werden. Das Trägermodul fährt mit seiner Reinigungsvorrichtung, also bevorzugt mit seiner Abblasvorrichtung entlang der Vorrichtung rauf und runter, wobei sich die Vorrichtung mit geringer Drehzahl dreht. Dabei kann es auseichend sein, wenn die Vorrichtung bereits nach einer Umdrehung gereinigt ist, wobei natürlich auch mehrere Umdrehungen um die eigene Achse möglich sind.
  • Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Beschichten von Oberflächen, insbesondere zum Innenbeschichten von Zylinderlaufbahnen mit geringen Durchmessern (<60mm) von Verbrennungsmotoren, zur Verfügung gestellt, welche um ihre Achse rotierbar ist und bei einem als Anode ausgeführten abschmelzenden Eindrahtsystem eine hohe Auftragsrate bei hoher Standzeit und entsprechend reduziertem Wartungsaufwand prozessstabil eben auch kleine Bohrungsdurchmesser innenbeschichten kann (Rotierendes-Eindraht-Lichtbogen-Spritzen). Natürlich können nicht nur Volldrähte, sondern auch Fülldrähte abgeschmolzen werden. Die für den prozesssicheren Betrieb notwendigen elektrischen und thermischen Isolierungen liegen innerhalb des sonst metallischen Außengehäuses (auch das bevorzugte Messing wird im Sinne der Erfindung als metallisch bezeichnet) der gesamten Vorrichtung. Nur im Bereich der Partikelstrahlaustrittsöffnung werden elektrische und thermische Isolierungen verwendet.
  • Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von unterschiedlichen, in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Explosionsdarstellung einer Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche,
    Fig.1a
    eine Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung nach Figur 1,
    Fig. 2
    einen Düsenring als Einzelheit, in erster Ausgestaltung
    Fig. 3
    einen Düsenring als Einzelheit, in zweiter Ausgestaltung
    Fig. 4 bis Fig. 6
    mögliche Ausgestaltungen für eine Antihaftoberfläche des Düsenrings, und
    Fig. 7 bis Fig. 11
    mögliche Ausführungen für eine Schutzgasströmung.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. In den Figuren 2 und 3 sind die dortigen Komponenten jeweils von beiden Seiten, also von einer Unterseite und von einer Oberseite her perspektivisch dargestellt. In den Figuren 7 bis 11 sind jeweils ein Querschnitt und eine Draufsicht dargestellt.
  • Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum thermischen Beschichten einer Oberfläche. Die Vorrichtung 1 kann auch als Brenner 1 bezeichnet werden, welcher zum thermischen Beschichten einer Zylinderbohrung auch kleinerer Durchmesser von weniger als 60mm geeignet ist. Dazu wird in der Vorrichtung 1 ein Lichtbogen gezündet, welcher den Spritzzusatzwerkstoff aufschmilzt, wobei aufgeschmolzenes Material zur zu beschichtenden Oberfläche transportiert wird. Dazu werden zwei Gase nämlich Primärgas und Sekundärgas eingesetzt. Das Primärgas hat die Aufgabe, den Lichtbogen aufrecht zu erhalten bzw. zu tragen, wobei das Primärgas zusätzlich noch Kühlfunktionen hat, wobei auch das Sekundärgas eine Doppelfunktion hat. Zum einen soll das Sekundärgas den Transport der aufgeschmolzenen Partikel unterstützen und die Partikel weiter zerstäuben und beschleunigen. Zum anderen hat das Sekundärgas eine Kühlfunktion, worauf noch eingegangen wird. Das Primärgas kann Argon, Stickstoff, eine Mischung inerter Gase oder eine Mischung der beispielhaften Gase mit Wasserstoff und/oder Helium sein. Das Sekundärgas kann Luft bzw. Druckluft sein. Möglich ist auch, dass als Sekundärgas Argon, Stickstoff oder andere inerte Gase eingesetzt werden. Die beispielhaft genannten Gase sollen natürlich nicht beschränkend sein.
  • Die Vorrichtung 1 kann einen Kopfteil 2, beispielhaft einen Verbinder 3 als Zwischenteil und einen Adapter 4 als Anschlussteil aufweisen, wobei Primärgasanschlüsse, Sekundärgasanschlüsse, Stromquellenanschlüsse, Steuer- und Kontrollvorrichtungen sowie ein Draht in Figur 1 nicht gezeigt sind. Zum Beschichten einer Zylinderbohrung rotiert die Vorrichtung um sich selbst und wird dabei linear hin- und her bewegt. Selbstverständlich kann anstelle der linearen Bewegung der Vorrichtung auch eine lineare Bewegung des zu beschichtenden Bauteils erfolgen. Selbiges gilt natürlich auch für die Rotationsbewegung, sofern sinnvoll.
  • Die Vorrichtung 1 zum thermischen Beschichten einer Oberfläche, umfasst wie beispielhaft dargestellt ein zweiteiliges Gehäuse 6 mit einem Hauptelement 7 und einem Deckelelement 8, eine Kathode 9, einen Primärgasverteiler 11, einen Sekundärgasverteiler 12, elektrisch und thermisch wirkende Isolationselemente 13,14, und 16, sowie eine Anode, welche als abschmelzender Draht ausgebildet über eine Drahtführung in eine Sekundärgasdüse 19 geführt wird, wobei eine Primärgasdüse 21 unter Parallelschaltung des Sekundärgasverteilers 12 an dem Primärgasverteiler 11 zentriert montiert ist, und an ihrer zur Sekundärgasdüse 19 orientierten Seite 22 in einer Ebene radial angeordnete Öffnungen, also Bohrungen oder Schlitze aufweist.
  • Zielführend ist, wenn die Isolationselemente beispielhaft durch mehrere Komponenten als Düsenring 13, Düsenisolator 14 und als Hauptisolator 16 ausgeführt sind.
  • Der Düsenring 13 ist aus einer Keramik, bevorzugt aus einer Hochleistungskeramik gebildet und wirkt elektrisch und thermisch isolierend zwischen dem Gehäuse 6 und der Drahtführung. Der Düsenring 13 ist der einzige, äußere Isolator in der sonst metallischen äußeren Form der gesamten Vorrichtung bzw. des Gehäuses 6.
  • In möglicher Ausgestaltung ist der Düsenring 13 trichterförmig ausgebildet und erstreckt sich von einem Außenring 24 in Richtung zu einer zentralen Öffnung 25 (Figur 2). Möglich ist auch, den Düsenring 13 hülsenartig (Figur 3) mit einem sich von einem Fußflansch 26 wegerstreckenden Wandabschnitt 27 auszuführen, so dass ein Düsenring 13 in verlängerter Ausgestaltung gebildet ist.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist der Düsenring 13 bei beiden Ausführungsbeispielen zumindest an seiner von der Kathode 9 wegorientierten Außenoberfläche 28 poliert, bevorzugt hochglanzpoliert um Anhaftungen zu vermeiden. Der Düsenring 13 kann einteilig oder mehrteilig sein, wobei bevorzugt Keramiken bzw. Werkstoffe wie z.B. Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Zirkonoxid, Aluminiumoxid, ATZ oder ZTA zum Herstellen des Düsenrings verwendet werden können.
  • Um Anhaftungen an dem Düsenring 13 zu vermeiden können mehrere Maßnahmen vorgesehen werden:
    Der Düsenring 13 ist mehrteilig ausgeführt und weist teilweise innen eine Antihaft- und/oder Isolieroberfläche oder -schicht 29 auf (Figur 4).
  • Der Düsenring 13 ist einteilig ausgeführt und weist teilweise innen und außen eine Antihaft- und/oder Isolieroberfläche oder -schicht 29 auf.
  • Der Düsenring 13 ist mehrteilig und weist eine verlängerte Ausgestaltung auf (Figur 5).
  • Der Düsenring 13 ist einteilig und weist eine verlängerte Ausgestaltung auf (Figur 6).
  • Der Düsenring 13 ist einteilig als Schutzgasdüse mit Bohrungen 30 mittig in einer Ebene ausgeführt (Figur 7).
  • Der Düsenring 13 ist einteilig als Schutzgasdüse mit Bohrungen 30 tangential in einer Ebene (Figur 8).
  • Der Düsenring 13 ist einteilig als Schutzgasdüse mit Bohrungen 30 tangential in mehreren Ebenen (Figur 9).
  • Der Düsenring 13 ist einteilig als Schutzgasdüse mit Schlitz 31 und Bohrungen 30 tangential in mehreren Ebenen (Figur 10).
  • Der Düsenring 13 ist mehrteilig als Schutzgasdüse mit Schlitz 31 und tangentialen Labyrinthbohrungen 32 (Figur 11).
  • Vorteilhaft wird eine Schutzgasströmung in die Düsenöffnung 33 eingebracht, um reflektierte und/oder abgelenkte Partikel zu vermeiden und/oder zu entfernen, wobei die Schutzgasströmung um den Spritzstrahl herum kontinuierlich und/oder gepulst erzeugt wird. Die Düsenöffnung 33 ist in dem abgeflachten Teil des Gehäuses 6, also seines Hauptelementes 7 angeordnet und wird auch durch die Oberfläche 28 des Düsenringes 13 definiert. Der Spritzstrahl tritt aus der Düsenöffnung 33 aus..Zur Erzeugung der Schutzgasströmung können die Prozessgase eingesetzt werden, die lediglich abgezweigt werden müssen, wobei insbesondere das Sekundärgas als Schutzgas zugeführt werden kann. Möglich ist auch andere Gase als Prozessgase zuzuführen, wie z.B. Luft, Argon oder andere Gase Die Schutzgasströmung kann durch mittig angeordnete Bohrungen 30 und/oder tangential angeordnete Bohrungen 30 in einer oder mehreren Ebenen des Düsenringes 13 erfolgen. Weiterhin kann zur Stabilisierung der Schutzgasströmung die Strömung durch Schlitzdüsen 31 und/oder Schlitzdüsen 31 mit mittig und/oder tangential angeordneten Bohrungen 30 in einer oder mehreren Ebenen des Düsenringes 13 erfolgen. Weiterhin kann zur Stabilisierung der Schutzgasströmung diese durch Schlitzdüsen 31 mit Labyrinth 32 mit mittig angeordneten Bohrungen/Schlitzen 30/31 und/oder tangential angeordneten Bohrungen/Schlitzen 30/31 erfolgen. Das Schutzgas bewirkt quasi einen Schutzschild zum Schutz der Oberfläche 28 welcher die Oberfläche 28 des Düsenringes 13 also der Düsenöffnung 33 vor der Ablagerung der besagten Partikeln schützt.
  • Das Gehäuse 6 ist wie bereits erwähnt beispielhaft zweiteilig mit dem Hauptelement 7 und dem Deckelelement 8 ausgeführt, was der Wartungsfreundlichkeit zu Gute kommt. Wie erkennbar ist das Gehäuse 6 überwiegend rund ausgeführt. Lediglich im Bereich der Düsenöffnung 33, ist die im Querschnitt gesehen kreisrunde Ausgestaltung des Gehäuses 6, also des Hauptelementes 7 aufgehoben. Hier ist das Gehäuse 6 abgeflacht, wobei ein schräger Übergang in eine Ebene übergeht, in welcher der Düsenring 13 bzw. die Düsenöffnung 33 angeordnet ist. Das konsequente Beibehalten des im Querschnitt gesehen kreisrunden Gehäuses 6 vermeidet eine Schaufelwirkung, also eine Mitnahme der in einer Zylinderbohrung befindlichen Prozessgase bzw. Luft, wodurch ein negativer Einfluss der Schaufelwirkung auf die, in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche zu transportierenden Partikel erheblich reduziert ist. Diese strömungsoptimierte Oberflächengestalt wirkt sich auch auf verringerte Ablagerungen an dem Gehäuse aus.
  • Das Deckelelement 8 ist mit dem Hauptelement 7 zu dem Gehäuse 6 mittels Schrauben 34 verschraubbar.
  • Das Gehäuse 6 ist bevorzugt aus einem Messing gebildet, und weist eine Antihaftoberfläche 36 auf. Die Antihaftoberfläche 36 kann so ausgeführt sein, dass das Material des Gehäuses 6 poliert ist, um die Rauheit zu verringern, was einer Ablagerung an dem Gehäuse 6 entgegen wirkt. Gleiches gilt für die in den Figuren nicht dargestellte Spindel. Das Gehäuse 6 kann als Antihaftoberfläche 36 auch eine Beschichtung metallischer oder bevorzugt keramischer Art aufweisen. Bei dem in Figur 1a gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Antihaftoberfläche 36 beispielhaft als Beschichtung aufgebracht. In Figur 1a ist beispielhaft eine Antihaftoberfläche 36 des Hauptelementes 7 erkennbar, wobei ein Düsenring nicht erkennbar ist.
  • Selbstverständlich kann auch das Deckelelement 8 eine Antihaftoberfläche aufweisen.
  • Mit der Erfindung wird eine um sich rotierende Eindrahtspritzvorrichtung 1 geschaffen, mit der auch Zylinderbohrungen kleineren Durchmessers beschichtet werden können. Der zu zündende Lichtbogen zündet direkt zwischen Kathode und Anode, also auf dem Draht, und nicht wie bei bekannten Vorrichtungen bisher bekannt zwischen Kathode und Plasmagasdüse, bei welcher speziell bei höheren Stromstärken durch den Lichtbogeneinfluss die Lebensdauer gemindert wurde. Bei der Erfindung wird die Primärgasdüse 21 von dem Sekundärgas gekühlt, weswegen die Öffnungen, also Schlitze vorgesehen sind. Mit den Komponenten Düsenisolator 14, Düsenring 13, Sekundärgasdüse 19, Primärgasverteiler 11 und Sekundärgasverteiler 12, welche bevorzugt aus einer Keramik gebildet sind, wird vorteilhaft quasi eine thermische und elektrische Innenisolierung bereitgestellt. Der Düsenring 13 ist quasi der einzige, äußere Isolator in der sonst metallischen äußeren Form der gesamten Vorrichtung bzw. des Gehäuses. Die Drahtführung ist mit ihren Komponenten vollständig innerhalb des Gehäuses 6, also in dem Hauptelement 7 aufgenommen, so dass Außenschutzmaßnahmen entfallen können. In Figur 1 sind noch Dichtungselemente 35 erkennbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung zum thermischen Beschichten
    2
    Kopfteil
    3
    Verbinder
    4
    Adapter
    6
    Gehäuse
    7
    Hauptelement
    8
    Deckelelement
    9
    Kathode
    11
    Primärgasverteiler
    12
    Sekundärgasverteiler
    13
    Düsenring
    14
    Düsenisolator
    16
    Hauptisolator
    19
    Sekundärgasdüse
    21
    Primärgasdüse
    22
    Zu 19 orientierte Seite 11
    24
    Außenring
    25
    Zentrale Öffnung
    26
    Fußflansch
    27
    Wandabschnitt
    28
    Außenoberfläche
    29
    Antihaft- und/oder Isolierschicht
    30
    Bohrungen
    31
    Schlitz
    32
    Labyrinthbohrungen
    33
    Düsenöffnung
    34
    Schrauben
    35
    Dichtungselemente
    36
    Antihaftoberfläche

Claims (3)

  1. Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche, wobei die Vorrichtung als rotierende Eindrahtspritzvorrichtung (1) ausgeführt und um ihre Achse rotierbar ist, und welche zumindest ein Gehäuse (6), eine Kathode (9), eine Anode, welche als abschmelzender Draht ausgebildet ist und zumindest ein Isolationselement (13) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest das Gehäuse (6) ein Antihaft- und Isolierschichtsystem aufweist, wobei eine nicht lösbare Antihaftoberfläche (36) auf einer elektrisch und thermisch isolierenden Schicht angeordnet ist, welche auf dem Gehäuse (6) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Isolationselement (13) als Düsenring ausgeführt ist, welcher aus einer Keramik gebildet ist, welcher an seiner von der Kathode (9) wegorientierten Oberfläche poliert ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Isolationselement (13) zumindest teilweise eine Antihaft- und/oder Isolieroberfläche (29) aufweist.
EP13811944.1A 2013-01-04 2013-12-19 Vorrichtung zum thermischen beschichten einer oberfläche Active EP2941493B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013200067.7A DE102013200067A1 (de) 2013-01-04 2013-01-04 Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche
PCT/EP2013/077414 WO2014106591A1 (de) 2013-01-04 2013-12-19 Vorrichtung zum thermischen beschichten einer oberfläche

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2941493A1 EP2941493A1 (de) 2015-11-11
EP2941493B1 true EP2941493B1 (de) 2018-10-17

Family

ID=49880774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13811944.1A Active EP2941493B1 (de) 2013-01-04 2013-12-19 Vorrichtung zum thermischen beschichten einer oberfläche

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10060020B2 (de)
EP (1) EP2941493B1 (de)
CN (1) CN105051241B (de)
DE (1) DE102013200067A1 (de)
WO (1) WO2014106591A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019126115A1 (de) * 2019-09-27 2021-04-01 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh Lichtbogenbrenner und Verfahren zur Beschichtung von Metalloberflächen
DE102021113514A1 (de) 2021-05-26 2022-12-01 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Metallsprays

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200067A1 (de) 2013-01-04 2014-07-10 Ford-Werke Gmbh Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche
KR102049192B1 (ko) * 2016-03-23 2019-11-26 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 용사 토치

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3055591A (en) 1959-07-29 1962-09-25 Metco Inc Heat-fusible material spray equipment
JPS61245978A (ja) 1985-04-25 1986-11-01 Toyota Motor Corp セラミツク被覆ト−チノズルおよびその製造方法
US5808270A (en) 1997-02-14 1998-09-15 Ford Global Technologies, Inc. Plasma transferred wire arc thermal spray apparatus and method
CN1242720A (zh) 1997-02-14 2000-01-26 福特环球技术公司 改进的等离子体转移金属丝弧热喷镀装置及方法
DE19922161A1 (de) * 1998-05-18 1999-12-09 Fraunhofer Ges Forschung Anti-Haft-Beschichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
WO2001008810A1 (en) 1999-07-29 2001-02-08 Metalspray International Lc Thermal spraying equipment
US6498316B1 (en) * 1999-10-25 2002-12-24 Thermal Dynamics Corporation Plasma torch and method for underwater cutting
FR2807912B1 (fr) * 2000-04-17 2003-06-27 Lasers Et Tech Avancees Bureau Procede et torche a plasma pour traiter une surface dans une cavite, et installation de remplissage bouchage s'y rapportant
US6372298B1 (en) 2000-07-21 2002-04-16 Ford Global Technologies, Inc. High deposition rate thermal spray using plasma transferred wire arc
US6732298B1 (en) 2000-07-31 2004-05-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nonmaskable interrupt workaround for a single exception interrupt handler processor
US6610959B2 (en) 2001-04-26 2003-08-26 Regents Of The University Of Minnesota Single-wire arc spray apparatus and methods of using same
US6706993B1 (en) 2002-12-19 2004-03-16 Ford Motor Company Small bore PTWA thermal spraygun
US20070045258A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-01 Tsunehiko Yamazaki Nozzle polishing device in laser processing machine
DE102006023483A1 (de) 2006-05-18 2007-11-22 Linde Ag Vorrichtung zum Kaltgasspritzen
DE102007017513A1 (de) 2007-04-13 2008-10-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Beschichten von Bauteilen
ATE550453T1 (de) 2007-04-16 2012-04-15 Hermle Maschb Gmbh Expansionsdüse zum thermischen spritzen und verfahren zu deren herstellung
DE102008016041A1 (de) 2008-03-28 2009-01-02 Daimler Ag Vorrichtung
EP2236211B1 (de) * 2009-03-31 2015-09-09 Ford-Werke GmbH Thermisches Lichtbogenspritzsystem
DE102009023603A1 (de) 2009-06-02 2010-12-09 Daimler Ag Absaugvorrichtung zum Absaugen von Abfallpartikeln beim thermischen Beschichten
DE102011002501A1 (de) 2011-01-11 2012-07-12 Ford-Werke Gmbh Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche
DE102013200067A1 (de) 2013-01-04 2014-07-10 Ford-Werke Gmbh Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019126115A1 (de) * 2019-09-27 2021-04-01 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh Lichtbogenbrenner und Verfahren zur Beschichtung von Metalloberflächen
WO2021058337A1 (de) 2019-09-27 2021-04-01 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh Lichtbogenbrenner und verfahren zur beschichtung von metalloberflächen
DE102021113514A1 (de) 2021-05-26 2022-12-01 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Metallsprays

Also Published As

Publication number Publication date
EP2941493A1 (de) 2015-11-11
DE102013200067A1 (de) 2014-07-10
CN105051241A (zh) 2015-11-11
US10060020B2 (en) 2018-08-28
CN105051241B (zh) 2021-07-20
US20150376759A1 (en) 2015-12-31
WO2014106591A1 (de) 2014-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2941320B1 (de) Vorrichtung zum thermischen beschichten einer oberfläche
DE4321713C2 (de) Zusammengesetzter Scheibenbremsenrotor und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3942050B4 (de) Vorrichtung zur Laserplasmaspritzung mit axialer Strömung
DE69506818T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen einer Schicht auf ein Substrat durch thermisches Verspritzen
EP2075074B1 (de) Maskierungssystem zur Maskierung eines Kurbelraums einer Brennkraftmaschine
EP2941493B1 (de) Vorrichtung zum thermischen beschichten einer oberfläche
DE102014211366A1 (de) Verfahren zur Erzeugung einer Oxidationsschutzschicht für einen Kolben zum Einsatz in Brennkraftmaschinen und Kolben mit einer Oxidationsschutzschicht
EP2737101A2 (de) Beschichtungsverfahren nutzend spezielle pulverförmige beschichtungsmaterialien und verwendung derartiger beschichtungsmaterialien
DE102009004581A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Lichtbogendrahtspritzen
DE60023656T2 (de) Flüssigkeitskristallpolymerbeschichtungsprozess
DE102013226690A1 (de) Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche
DE102013226361B4 (de) Vorrichtung zum thermischen Beschichten einer Oberfläche
DE69411219T2 (de) Befestigung und Verfahren zum Kühlen Rohrsubstrats bein thermischen Spritzen
EP1837113A1 (de) Elektrodenanordnung und Verfahren zur funkenerosiven Bearbeitung eines elektrisch nichtleitenden Materials
US7144602B2 (en) Process for obtaining a flexible/adaptive thermal barrier
KR101709758B1 (ko) 스패터 비용착형 용접토치 제조방법
DE102013112809A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer gespritzten Zylinderlauffläche eines Zylinderkurbelgehäuses einer Verbrennungskraftmaschine sowie derartiges Zylinderkurbelgehäuse
DE102018113643A1 (de) Vorrichtung zur Beschichtung einer Oberfläche
EP0990711A1 (de) Bearbeitung von mittels thermischen Spritzens zu beschichtender Oberflächen
DE102019126115A1 (de) Lichtbogenbrenner und Verfahren zur Beschichtung von Metalloberflächen
WO2007113065A1 (de) Verfahren zur funkenerosiven bearbeitung eines elektrisch nichtleitenden materials
WO2019048431A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum lichtbogendrahtspritzen
DE10025040C1 (de) Vorrichtung zum Beschichten von Werkstückoberflächen
DE102017213360A1 (de) Prozessbox zum Abschirmen vorbestimmter Oberflächen eines Objekts bei einem thermischen Beschichten und entsprechendes Verfahren
DE3216025A1 (de) Verfahren zum aufbringen keramischer ueberzuege erhoehter dicke

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150804

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20180223

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R079

Ref document number: 502013011379

Country of ref document: DE

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: C23C0004120000

Ipc: C23C0004131000

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: B05B 7/22 20060101ALI20180629BHEP

Ipc: C23C 4/131 20160101AFI20180629BHEP

Ipc: B05B 13/06 20060101ALI20180629BHEP

Ipc: B05B 15/50 20180101ALI20180629BHEP

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20180719

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502013011379

Country of ref document: DE

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1054131

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20181115

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20181017

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190217

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190117

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190117

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190217

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20190118

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502013011379

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181219

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: MM4A

26N No opposition filed

Effective date: 20190718

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20181231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181219

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181231

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181231

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1054131

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20181219

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181219

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20131219

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20181017

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20181017

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230620

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R084

Ref document number: 502013011379

Country of ref document: DE

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20251118

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20251113

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20251111

Year of fee payment: 13