DE2048590C3 - Vorrichtung zum Beschichten röhrenförmiger Werkstücke durch Flammspritzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten röhrenförmiger Werkstücke durch Flammspritzen, insbesondere zum Metallisieren von Rohren, mit einer feststehenden Beschichtungskammer zur Aufnahme einer Spritzeinrichtung, mit Vorrichtungen zum Führen der Werkstücke zu der Kammer und mit Antriebseinrichtungen beiderseits der Kammer für eine Längsbewegung der Werkstücke durch die an ihren Seitenwänden mit Durchtrittsöffnungen für die Werkstücke versehene Kammer und vor die Spritzeinrichtung und zur gleichzeitigen Drehung der Werkstücke um ihre Achse, wobei die Zuführungseinrichtung als Querzuführungen, bezogen auf die Achse der Längsbewegung der Werkstücke durch die Kammer, außerhalb der Kammer ausgebildet sind.

Eine solche durch die US-Patentschrift 26 83 436 bekannte Beschickungsvorrichtung ist nur beschränkt

ίο anwendbar.

Hierbei ist die Zuführungsvorrichtung zum Zuführen der Rohre zu der Kammer, innerhalb der der Beschichtungsvorgang stattfindet, so ausgehildet, daß sie die auf der Aufrauhstation laufenden Rohre in deren

,5 Längsrichtung weiterfördert zu der Antriebseinrichtung, die die Rohre unter Ausführung einer Drehbewegung durch die Kammer der Metallisierungsstation hindurchführt. Dieser Aufbau der Zuführvorrichtung hat eine erhebliche Längsausdehnung der Vorrichtung zum Beschichten zur Folge, und zwar nicht nur auf Grund der in einer Reihe hintereinandergeschalteten Stationen, die von den Rohren durchlaufen werden, sondern auch auf Grund der Ausbildung der Zuführvorrichtung, die nur in Richtung ihres Durchgangs durch die Kammer angelieferte Rohre aufzunehmen und der Antriebseinrichtung zuzuführen in der Lage ist. Auch war der Nachteil in Kauf zu nehmen, daß die Beschichtung im frischen Zustand, so wie sie abgeschieden wird, durch die Rollen der nachgeschalteten Antriebseinrichtung beschädigt wurde.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in einer kompakteren Vorrichtung metallische, möglichst unbeschädigte Überzüge herzustellen. Überraschenderweise ließen sich diese Probleme bei gleichzeitig wesentlich besserer Beschichtungsqualitäi dadurch lösen, daß

a) die Einrichtung zum Längs- und Drehantrieb zwei koaxiale Dorne aufweist, die auf zwei längsbeweglich auf einem als Führung dienenden festen Träger verschiebbaren Wagen, die miteinander durch Gestänge verbunden und zu beiden Seiten der Kammer angeordnet sind und von denen einer mit der Antriebseinrichtung zur Längsverschiebung versehen ist, gelagert ist, wobei einer der Dorne den Drehantrieb besitzt;

b) daß der der Zuführungseinrichtung, bezogen auf die Kammer, gegenüberstehende Dorn von einem Trägerorgan getragen ist, welches über den es tragenden Wagen in Richtung des anderen Dorns auf

so dem anderen Wagen hinausragt und dessen Länge größer als die Längsabmessung der Kammer ist, und

c) daß die Kammer einen Kopfteil aufweist, an dem die Beschichtungsgeräte angebracht sind und der auf einem feststehenden Unterteil (9) der Kammer

(5) einstellbar angeordnet ist.

Zweckmäßig ist den Dornen jeweils ein Winkelarm zugeordnet, dessen bogenförmiges Ende als Aufnahmevorrichtung für das Werkstück ausgebildet ist.
do Aus der US-Patentschrift 30 34 729 war es an sich bekannt, daß die Einrichtungen zum Längs- und Drehantrieb zwei koaxiale Dorne aufweisen, die auf längsbeweglich auf einem als Führung dienenden festen Träger verschiebtiaren Wagen, die miteinander durch Gestänge g_e verbunden sind und von denen einer mit der Antriebseinrichtung zur Längsverschiebung verbunden ist, gelagert sind, wobei einer der Dorne den Drehantrieb besitzt.

Lediglich bei Anwendung dieser Maßnahme auf eine Vorrichtung zum Beschichten der eingangs genannten Art hätten diese Einrichtungen aber bei zugeordneter Überzugskabine auf keinen Fall ein V/erkstiick in der Position erfassen können, in der es die Transversalzuführungseinrichtungen gebracht hätten. Eine solche Lösung wäre also technisch sinnlos gewesen. Erst durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden die genannten Vorteile erreicht.

Erreicht wird also, daß die zu überziehenden Werkstücke allein mit ihren Enden getragen werden: es ist also sicher, daß die gesamte Außenfläche dieser Werkstücke gut überzogen ist, und der so erhaltene Überzug wird auf keinen Fell beschädigt.

Auf Grund dieser Ausbildung ist es möglich, die Gase und schädlichen Partikel völlig abzusaugen, ohne daß diese die die Kammer umgebende Atmosphäre vergiften können, da die Eintritts- und Austrittsöffnungen der Kammer für das Rohr klein sind; und außerdem ist es leichter, die Gase und die schädlichen Partikel in einer Kammer mit geringem Volumen anzusaugen.

Da außerdem die Beschichtungskammer fest angeordnet ist, treten keine kontinuierlichen Verschiebungen der Führungsrohre der Drähte und tritt damit eine geringere Abnutzung auf. Auch wird die Gefahr der Verschmutzung und des Blockierens der Drähte in den Rohren vermindert.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in den F i g. 1 bis 8 der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Beschickungsvorrichtung,

F i g. 2 eine Aufsicht der Vorrichtung,

F i g. 3 einen Schnitt durch die Beschichtungskammer längs der Linie 3-3 in F i g. 1,

F i g. 4 eine Aufsicht der Beschichtungskammer,

F i g. 5 eine Seitenansicht des motorgetriebenen Wagens,

F i g. 6 eine Ansicht längs der Linie 6-6 in F i g. 5,

F i g. 7 eine Seilenansicht des nicht motorgetriebenen Wagens und

F i g. 8 eine Ansicht längs der Linie 8-8 in F i g. 7.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bcschichtungsvorrichtung eine Metallisierungsvorrichtung für Rohre T mit einem Einsteckende a und einer Muffe b. Die Vorrichtung weist einen festen Träger 1 auf, der ein Gestell bildet und an seinen beiden Enden durch Stützen 2 und 3 in einer bestimmten Höhe über dem Boden getragen wird. Der Träger 1 weist an seiner Ober- und Unterseite eine Längsnut 4 auf. Außerdem besitzt die Vorrichtung eine Beschichtungskammer 5, die auf dem Boden gegen den Träger 1 und in gleichem Abstand von beiden Stützen 2 und 3 angeordnet ist. Außerdem weist sie einen motorgetriebenen Wagen 6 und einen nicht angetriebenen Wagen 7 auf, die auf dem Träger 1 aufgehängt sind und sich auf diesem verschieben. Sie sind an beiden Seiten der Kammer 5 angeordnet und durch ein Gestänge 8 miteinander verbunden.

Die Kammer (F i g. 3 und Λ) veist einen parallel flachen Kasten 9 auf, der auf dem Boden angeordnet ist und an seiner Unterseite einen Schieber 10 besitzt, der ebenfalls auf dem Boden angeordnet ist. Die beiden senkrecht zu dem Träger 1 verlaufenden Seitenwände des Kastens weisen eine kreisförmige öffnung 11 auf, deren Achse X-X parallel zu dem Träger 1 verläuft. Diese öffnungen haben eineii Durchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des zu beschichtenden Rohres T. Eine Leitung 12 mündet in den Kasten 9. um einen Unterdruck zt schaffen und Staubteilchen und durch den Beschichtungsvorgang erzeugtes Gas anzusaugen und es zu einem nicht gezeigten Abscheider zu führen.

Ein einstellbarer Kopf 13. dessen Vertikalschnitt trapezförmig ist, sitzt auf dem Kasten 9 und kann um eine vertikale Achse Y-Y mittels eines Drehzapfens 14 gedreht werden, der an dem Kopf sitzi und sich in einer

ό Lagerpfanne 15 dreht, die an dem oberen Teil des Kastens 9 getragen wird. Der Drehzapfen 14 ist gegenüber dem Träger 1 angeordnet. An der dem Träger I nächsten und parallel zu diesem verlaufenden Seitenfläche ist eine Rolle 16 mit der Achse Z-Z (F i g. 4) an-

'5 geordnet, die auf der Oberseite des Kastens aufliegt und auf dieser läuft. Ein Druckzylinder 17, der nahezu parallel zu der X-X-Achse verläuft, ist gelenkig an der Seitenfläche des Trägers 1 und an der geneigien Seitenfläche des Kopfes 13 befestigt und kann bei seiner Beaufschlagung den Kopf um die vertikale Y- V'-Achsc seines Drehzapfens verstellen.

Eine Spritzpistole 18 ist in dem Kopf 13 angeordnet und mit diesem verbunden. Sie liegt in der Vcrtikalebenc. die durch Z-Z verläuft und ist parallel zu der geneigten Seite des Kopfes 13 angeordnet. Sie mündet in den Kasten 9 durch Öffnungen 19 und 20. die in der Unterseite des Kopfes bzw. der Oberseite des Kastens ausgebildet sind. Außerdem sind Öffnursgen 2! in der oberen Wand des Kopfes 13 in der Verlängerung der Pistole

.1° vorgesehen, um Metalldrähte F zuführen zu können, die zur Beschichtung dienen und von Spulen 22 (F i g. 2) geliefert werden.

Der Wagen 6 (F i g. 1, 2, 5, 6) ist zwischen der Kammer 5 und der Stütze 3 an dem Träger 1 aufgehängt. Er

.15 besteht aus einem vertikalen Bügel, dessen beide Arme 23 den Träger 1 umfassen und zwei Rollen 24 tragen, die in den beiden Nuten 4 des Trägers 1 laufen. Der Bügel weist in seinem unteren Teil eine Verlängerung 25 auf, die einen elektrischen oder hydraulischen Motor 26 trägt, dessen Achse in der X-X-Richtung verläuft. Die Welle 27 dieses Motors verläuft durch die Verlängerung 25 des Wagens und eine Schutzhülse 28, die an dem Wagen befestigt ist. Am Ende dieser Hülse ist an der Welle 27 ein Dorn 29 befestigt, der eine kegelslumpfförmige Bohrung 30 in der X-X-Richtung aufweist, so daß.das Einsteckende a des zu beschichtenden Rohres Tin die Bohrung eingreifen und darin gehallen werden kann. Ein Winkelarm 31, dessen vertikaler Schenkel ein bogenförmiges Ende 32 zum Tragen des Rohres aufweist, ist an der Verlängerung 25 des Wagens befestigt. Die Verlängerung weist an ihrem unteren Ende Haken 33 auf, die an einem endlosen Band oder Kabel 34 angreifen und den Wagen 6 mit diesem Kabel verbinden. Der Kabel läuft über zwei Scheiben 35,36, die von einem Motor 37 angetrieben werden.

Der nicht motorgetriebene Wagen 7 (Fig.7, 8) ist ebenfalls an dem Träger 1 zwischen der Stütze 2 und der Kammer 5 aufgehängt. Er besteht wie der Wagen 6 aus einem vertikalen Bügel 38, dessen Arme 23a Rollen

^ft0 24a tragen, die in den Längsnuten 4 des Trägers laufen. Der Bügel 38 weist an seinem unteren Ende eine vertikale Verlängerung 39 auf, die den Druckzylinder 40 trag' der in der X-X-Richtung verläuft und dessen Kolbenstange in seinem konischen Dorn 41 endet, dessen Abmessungen derart sind, daß er in die Muffe b des zu beschichtenden Rohres Γ eingreifen kann. An dem konischen Dorn 41 ist ein Winkelarm 42 befestigt, dessen vertikaler Schenkel ein boeenförmiees Ende 43 auf-

weist, um das Rohr Tzu tragen.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Haltestellung: Die Wagen 6 und 7, die durch das Gestänge 8 miteinander verbunden sind, befinden sich nahe der Kamine 5 bzw. dem Träger 1. Die Haken 33 des Wagens 6. die an dem endlosen Kabel 34 befestigt sind, befinden sich an der Seite der Scheibe 35. Die Kolbenstange des Druckzylinders 40, die den konischen Dorn 41 trägt, befindet sich in der zurückgezogenen Stellung in dem Zylinder 40, der von dem Wagen 7 getragen wird. Der Wagen 6 liegt gegenüber der Kammer 5. der Dorn 29 durchquert die öffnungen 11 der Kammer und steht an deren linker Seite vor. Der Kopf 13 der Kammer befindet sich in der Stellung der F i g. 4 und schließt einen Winkel + x mit der Ebene der Kammer ein. die senkrecht zu dem Träger verläuft. Der Druckzylinder 17 befindet sich in der zurückgezogenen Stellung.

Das zu beschichtende Rohr T wird auf einer von Schienen 44 (F i g. 1, 2) gebildeten Bahn zugeführt, auf denen das Rohr rollt. Die Schienen sind höher als die Winkelarme 31 und 32 bzw. 42 und 43 der Wagen 6 und 7. Das Rohr Tfällt daher auf die bogenförmigen Enden 32 und 43, die an den vertikalen Schenkeln der Winkelarme 31 und 42 ausgebildet sind. Nunmehr wird der Druckzylinder 40 des Wagens 7 mit Druck beaufschlagt, und der konische Dorn 41 wird in die Muffe b des Rohres geschoben. Der Hub des Druckzylinders 40 ist ausreichend groß, damit der Dorn 41 am Ende seines Hubs das Einsteckende a des Rohres in die kegelstumpfförmige Bohrung 30 des Dorns 29 des Wagens 6 stößt.

Der von dem Wagen 6 getragene Motor 26 wird nun eingeschaltet und dreht das Rohr. Die Spritzpistole 18 wird ebenfalls in bekannter Weise in Betrieb genommen. Die Pistole ist wie der Kopf 13 der Kammer unter dem Winkel χ gegen die Richtung W- W(F i g. 4) senkrecht zu dem Träger geneigt. Nun wird der Motor 37 zur Verschiebung der Wagen 6. 7 und des Rohres T eingeschaltet. Die Pistole bildet nun auf dem Rohr eine schraubenlinienförmige Schicht. Die Dreh- und die Verschiebegeschwindigkeit des Rohres wird derart eingestellt, daß die Ganghöhe der Schraubenlinie doppelt so groß ist wie die Breite der schraubenlinienförmigen Schicht, die durch die Pistole erzeugt wird. Wenn das Rohr in seiner gesamten Länge an der Pistole vorbeigelaufen ist. ist der Wagen 6 nahe der Stütze 3. Man kehrt nun die Drehrichtung des Rohres und die Verschieberichtung des Wagens 6 um und richtet den Kopf 13 der Kammer 5 mittels des Druckzylinders 17 (strichpunktierte Linie des Kopfes 13) unter dem Winkel — χ gegen die W- W-Richtung. Die Achse der Pistole ist nun gegenüber ihrer ursprünglichen Stellung um eine Strekkc verschoben, die einer halben Ganghöhe der Schraubenlinie entspricht. Das Rohr wird in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, und während seiner Verschiebung erhält es eine neue schraubenlinienförmige Schicht. Die Ganghöhe und die Breite der Schraubenlinie sind denen des ersten Durchlaufs gleich. Wenn der Wagen 7 nahe der Stütze 2 ist. ist das gesamte Rohr beschichtet, und man beendet die Verschiebung und die Drehung des Rohres und schaltet die Pistole ab. Die

ίο Kolbenstange des Druckzylinders 40 kehrt in ihre zurückgezogene Stellung zurück und nimmt den konischen Dorn 41 mit. Dieser verläßt die Muffe ödes Rohres, das auf dem bogenförmigen Ende des Winkelarms 42 gleitet. Dadurch, daß dieser Winkclarm weiter zurückgeführt wird, gibt das Rohr den Dorn 29 frei. Das Rohr wird nun wieder von einer nicht gezeigten Rollbahn aufgenommen, die es anhebt, um es von den bogenförmigen Enden 32 und 43 der Winkelarme 31 und 42 zu lösen.

Der Hauptvorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß das zu beschichtende Rohr in eine Kammer 5 mil geringem Volumen läuft, die das Rohr durch die beiden öffnungen 11 mit geringem Querschnitt durchquert. Es ist daher leichter. Partikel und schädliche Gase, die während der Beschichtung durch die Pistole gebildet werden, anzusaugen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besieht darin, daß die Pistole nicht verschoben wird, wodurch die Versorgung der Pistole mit Metalldrähten F erleichtert und die Gefahr der Verklemmung dieser Drähte in den sie umgebenden Rohren vermindert wird.

Um die Zeil des Vorbeilaufs des Rohres an der Pistole zu vermindern, d. h. die Drehgeschwindigkeit des Rohres zu erhöhen, ist es möglich, zwei Pistolen in der Kammer anzuordnen, die gegeneinander verschoben sind. Die Breite einer Schicht bei einem Durchlauf wird dadurch verdoppelt, was zu einer Verminderung der Ganghöhe der Schraubenlinie auf die Hälfte und damit bei gleicher Drehgeschwindigkeit zu einer Verdoppelung der Verschiebegeschwindigkeit führt.

Eine Abwandlung der Erfindung besteht darin, daß zwei Pistolen in der Kammer angeordnet werden, die gegeneinander um eine Strecke versetzt sind, die der Breite des schraubenlinienförmigen Beschichtungsbandes gleich ist. damit die Beschichtung in aneinandergrenzenden Schraubenlinien gebildet wird. In diesem Fall wird der Kopf 13 der Kammer in einer beliebigen Stellung festgehalten. Der Rücklauf der Wagen kann daher ohne Drehung erfolgen.

Außerdem ist es möglich, zwei beschriebene Vorrichtungen zusammenzufügen, um zugleich zwei Rohre zu beschichten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beschichten röhrenförmiger Werkstücke durch Flammspritzen, insbesondere zum Metallisieren von Rohren, mit einer feststehenden Beschichtungskammer zur Aufnahme einer Spritzeinrichtung, mit Vorrichtungen zum Führen der Werkstücke zu der Kammer und mit Antriebseinrichtungen beiderseits der Kammer für eine Längsbewegung der Werkstücke durch die an ihren Seitenwänden mit Durchtrittsöffnungen für die Werkstücke versehene Kammer und vor die Spritzeinrichtung und zur gleichzeitigen Drehung der Werkstücke um ihre Achse, wobei die Zuführungseinrichtung als Querzuführungen, bezogen auf die Achse der Längsbewegung de^p Werkstücke durch die Kammer, außerhalb der Kammer ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Einrichtung zum Längs- und Drehantrieb zwei koaxiale Dorne (29, 41) aufweist, die auf zwei längsbeweglich auf einem als Führung dienenden festen Träger (1) verschiebbaren Wagen (6, 7), die miteinander durch Gestänge (8) verbunden und zu beiden Seiten der Kammer (5) angeordnet sind und von denen einer mit der Antriebseinrichtung (34 bis 37) zur Längsverschiebung versehen ist, gelagert ist, wobei einer der Dorne (29) den Drehantrieb (26) besitzt,

b) daß der der Zuführungseinrichtung (44), bezogen auf die Kammer (5), gegenüberstehende Dorn (29) von einem Trägerorgan (28) getragen ist, weiches über den es tragenden Wagen (6) in Richtung des anderen Dorns (41) auf dem anderen Wagen (7) hinausragt und dessen Länge größer als die Längsabmessung der Kammer (5) ist, und

c) daß die Kammer (5) einen Kopfteil (13) aufweist, an dem die Beschichtungsgeräte angebracht sind und der auf dem Unterteil (9) der Kammer (5) einstellbar angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Dornen (29, 41) jeweils ein Winkelarm (31, 42) zugeordnet ist, dessen bogenförmiges Ende (32; 43) als Aufnahmevorrichtung für das Werkstück (T) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtungsgerät eine eine schraublinienförmige Schicht auf das Rohr auftragende Pistole verwendet wird, wobei die Ganghöhe der Schraubenlinie doppelt so groß wie die Breite der schraubenlinienförmigen Schicht der Pistole gewählt ist und bei Rücklauf und Drehrichtungsumkehr des Rohres die Pistole um eine halbe Ganghöhe verschoben ist.