[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage zur metallischen Beschichtung einer Bohrungswand
einer Bohrung in einem Werkstück, insbesondere einer Lauffläche einer Zylinderbohrung
in einem Motorblock, mit mindestens einer drehbaren Beschichtungslanze, durch welche
ein Metallplasmastrahl zur Beschichtung der Bohrungswand erzeugbar ist, und einer
Fördereinrichtung zum Fördern und Positionieren des zu beschichtenden Werkstückes
in einer Bearbeitungsposition, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur metallischen Beschichtung einer
Bohrungswand einer Bohrung in einem Werkstück, insbesondere einer Lauffläche einer
Zylinderbohrung in einem Motorblock, bei welchem eine Beschichtungslanze in eine zu
beschichtende Bohrung eingefahren wird, durch die Beschichtungslanze ein Metallplasmastrahl
erzeugt wird und unter Drehung der Beschichtungslanze die metallische Beschichtung
auf die Bohrungswand aufgebracht wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
[0003] Insbesondere im Motorenbau ist es erforderlich, die Laufflächen von Zylinderbohrungen
mit einer speziellen metallischen Beschichtung zu versehen, damit hinreichende Reibungs-
und Schmierbedingungen zwischen der Zylinderlauffläche und einem Zylinderkolben gewährleistet
sind. Dies gilt vor allem dann, wenn sowohl das Motorgehäuse wie auch der Zylinderkolben
aus demselben Metall, etwa aus Aluminium, gefertigt sind.
[0004] Zu diesem Zweck ist es bekannt, in das Motorgehäuse zum Bilden der Zylinderlauffläche
Laufbuchsen einzusetzen, welche aus einem gewünschten Metallmaterial gebildet sind.
Allerdings ist das Einsetzen derartiger Laufbuchsen in ein Motorgehäusebauteil, einem
sogenannten Motorblock, aufwändig und unter Verschleißgesichtspunkten nachteilig.
[0005] Es ist bekannt, an Stelle derartiger Laufbuchsen unmittelbar auf eine Bohrungswand
eine Metallbeschichtung durch eine Beschichtungslanze aufzubringen, mit welcher ein
Metallplasmastrahl erzeugt wird. Auf diese Weise können sehr dünnwandige und sehr
stabile Metallbeschichtungen an Bohrungswänden gebildet werden.
[0006] Eine hierzu vorgesehene Beschichtungsvorrichtung hat einen relativ aufwändigen Aufbau,
welcher durch die Zuführung der notwendigen Gase und des metallischen Materiales bedingt
ist. Zur Beschichtung wird dabei das Motorengehäuse mit der jeweiligen Bohrung an
die Beschichtungslanze herangefahren, so dass das Motorengehäuse entsprechend der
Anzahl der Bohrungen mehrfach zu verstellen ist.
[0007] Zudem ist bei der Beschichtung derartiger Zylinderlaufflächen darauf zu achten, dass
die metallische Beschichtung ausschließlich an den Laufflächen aufgebracht ist. Fehlbeschichtungen
an unerwünschten Stellen können dazu führen, dass sich im Betrieb eines Motors derartige
Fehlbeschichtungen lösen und zu einem erhöhten Verschleiß an den beweglichen Teilen
des Motors führen.
[0008] Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, eine Anlage und ein Verfahren zur metallischen Beschichtung einer Bohrungswand
anzugeben, mit welchen eine besonders effiziente Beschichtung ermöglicht werden.
[0009] Die Aufgabe wird zum einen mit einer Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und
zum anderen mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte
Ausführungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0010] Eine erfindungsgemäße Anlage ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Portaleinrichtung
mit mindestens zwei Verfahrachsen vorgesehen ist, mit welcher die Beschichtungslanze
zur Beschichtung mehrerer Bohrungen eines Werkstückes in der Bearbeitungsposition
in die Bohrungen verfahrbar ist.
[0011] Ein Grundgedanke der Erfindung liegt darin, nicht das Werkstück mit den jeweiligen
Bohrungen für jede Beschichtung neu zu positionieren, sondern in einer Bearbeitungsposition
des Werkstückes mehrere Bohrungen dadurch zu bearbeiten, dass die Beschichtungslanze
mittels einer Portaleinrichtung verfahren und in die jeweiligen Bohrungen eingefahren
wird. Hierdurch lässt sich eine erhebliche Reduzierung der Bearbeitungszeit erreichen.
[0012] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Beschichtungslanze
zwischen einer rückgezogenen Verfahrposition und einer Beschichtungsposition verstellbar
ist, dass in der Beschichtungsposition die Beschichtungslanze in einer zu beschichtenden
Bohrung in dem Werkstück angeordnet ist, dass in der Verfahrposition die Beschichtungslanze
aus der Bohrung zurückgezogen und der Metallplasmastrahl auf ein Sprühschild gerichtet
ist und dass in der Verfahrposition die Beschichtungslanze zusammen mit dem Sprühschild
zu einer Beschichtung einer Bohrung in dem Werkstück verfahrbar ist. Zur Vermeidung
von unerwünschten Fehlbeschichtungen ist ein Sprühschild vorgesehen, auf welches der
Metallplasmastrahl immer dann gerichtet ist, wenn dieser nicht zusammen mit der Beschichtungslanze
innerhalb der zu beschichtenden Bohrung des Werkstückes angeordnet ist. Das Sprühschild
kann dabei so angeordnet sein, dass es unmittelbar an das Werkstück angrenzt, wenn
die Beschichtungslanze in die Bohrung des Werkstückes eingefahren oder aus der Bohrung
herausgezogen wird. Das Sprühschild ist vorzugsweise hülsenförmig ausgebildet.
[0013] Nach einer weiteren Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, dass der Metallplasmastrahl
durch die Beschichtungslanze kontinuierlich erzeugt ist, unabhängig davon, ob sich
die Beschichtungslanze in der Beschichtungsposition oder der Verfahrposition befindet.
Der Metallplasmastrahl wird also in einem Dauerbetrieb ohne Unterbrechung gehalten.
Hierdurch wird eine sichere gleichmäßige Beschichtung an den Bohrungswänden erzielt.
Ein ansonsten übliches An- und Abschalten oder ein Hoch- und Herunterfahren des Metallplasmastrahles
wird vermieden. In der Verfahrposition, also auf dem Weg der Beschichtungslanze zwischen
zwei zu beschichteten Bohrungen wird der kontinuierlich betriebene Metallplasmastrahl
auf das Sprühschild gerichtet, sodass keine unerwünschten Werkstückbeschichtungen
während des Bewegens erfolgen. Hierdurch können die Nebenzeiten bei der Bearbeitung
weiter verringert werden.
[0014] Eine weitere Erhöhung der Effizienz wird nach einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsvariante
dadurch erzielt, dass die Fördereinrichtung als ein Umlaufförderer, insbesondere als
ein Drehtisch, ausgebildet ist, dass eine Ladestation und eine Bearbeitungsstation
vorgesehen sind, in welcher die Beschichtung erfolgt, und dass das Werkstück mit der
Fördereinrichtung zwischen der Ladestation und der Bearbeitungsstation transportierbar
ist. Der Umlaufförderer weist dabei zwei oder mehr Aufnahmeplätze für Werkstücke auf.
Somit kann während der Bearbeitung eines Werkstückes bereits ein fertig bearbeitetes
Werkstück in der Ladestation entladen und anschließend ein neues Werkstück beladen
werden. Bei Abschluss der Bearbeitung kann dann durch eine entsprechende Transportbewegung,
insbesondere eine Drehung des Drehtisches, das neue Werkstück in die Bearbeitungsstation
gefördert werden, während gleichzeitig das fertig bearbeitete Werkstück in die Ladestation
zum Entnehmen transportiert wird.
[0015] Eine weitere Effizienzsteigerung wird nach einer weiteren Ausführungsvariante dadurch
erreicht, dass die Fördereinrichtung eine Aufnahme zum Aufnehmen eines Palettenmodules
aufweist, welches zum Halten eines Werkstückes ausgebildet ist. Ein Palettenmodul
kann dabei insbesondere eine gleiche Grundfläche aufweisen, wobei jedoch die eigentliche
Werkstückhalterung auf dem Palettenmodul jeweils unterschiedlich zur Aufnahme verschiedener
Werkstücke ausgebildet sein kann. Somit können trotz unterschiedlicher Werkstücke
und damit unterschiedlicher Palettenmodule diese einheitlich von der Fördereinrichtung
aufgenommen werden.
[0016] Eine bevorzugte Ausführungsform besteht nach der Erfindung darin, dass in der Fördereinrichtung
das Palettenmodul verstellbar, insbesondere verschwenkbar ist. Auf diese Weise können
die Zylinderbohrungen bei einem zu bearbeitenden Motorblock in eine günstige Arbeitsposition
verstellt werden. So kann etwa eine Verstellung bei einem 6-, 8- oder 12-Zylindermotorblock
erfolgen, bei welchen die Zylinderbohrungen V-förmig angeordnet sind. Durch ein entsprechendes
Verschwenken können die jeweils zu bearbeitenden Bohrungen vorzugsweise in die Vertikale
ausgerichtet werden.
[0017] Eine weitere Verbesserung des Arbeitsablaufes wird nach einer anderen Verfahrensvariante
der Erfindung dadurch erzielt, dass zwischen der Ladestation und der Bearbeitungsstation
eine verstellbare Trennwand angeordnet ist. Somit kann die Bearbeitungsstation während
des Beschichtungsvorganges von der Ladestation abgeschottet werden.
[0018] Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, dass eine Reinigungsstation
zum Reinigung der Beschichtungslanze und/oder eine Messstation zum Messen des Metallplasmastrahles
vorgesehen sind und dass die Beschichtungslanze mit der Portaleinrichtung zur Reinigungsstation
oder zur Messstation verfahrbar ist. Es ist somit im laufenden Betrieb eine Reinigung
der Beschichtungslanze und auch ein Vermessen des Metallplasmastrahles möglich, sodass
ein zuverlässiger Betrieb mit einer exakten Metallbeschichtung auch in einem Dauerbetrieb
sichergestellt wird. Das Verfahren erfolgt dabei mit der Portaleinrichtung. Auch während
dieses Verfahrens kann der Metallplasmastrahl kontinuierlich weitererzeugt werden.
[0019] Eine bevorzugte Ausführung zur Erzeugung des Metallplasmastrahles besteht nach der
Erfindung darin, dass die Beschichtungslanze einen Plasmagenerator umfasst, welcher
eine Kathode, eine metallische Anode, welcher durch einen Lichtbogen zwischen der
Kathode und der Anode aufschmelzbar ist, und eine Düseneinrichtung aufweist, durch
welche ein Gas leitbar ist, welches mit Metallpartikeln im Lichtbogen den Metallplasmastrahl
bildet. Die Düseneirichtung kann dabei einen Gasstrahl erzeugen, mit welchem die mitgerissenen
Metallpartikel aus der aufgeschmolzenen metallischen Anode im Lichtbogen mit Überschallgeschwindigkeit
auf die Bohrungswand aufgebracht werden. Der Lichtbogen wird kontinuierlich durch
eine entsprechend hohe elektrische Spannung zwischen der Kathode und der Anode gebildet.
Der Metallplasmastrahl kann auch auf andere Weise erzeugt werden, beispielsweise durch
Injizieren von Metallpulver in einen Plasmastrahl.
[0020] Dabei besteht eine bevorzugte Ausführungsvariante darin, dass die metallische Anode
durch einen Draht gebildet ist, welcher über eine flexible Zuführung kontinuierlich
an die verfahrbare Beschichtungslanze zuführbar ist. Entsprechend der relativ großen
Verfahrwege oder des großen Verfahrraumes der Beschichtungslanze ist eine flexible
Zuführung für den Anodendraht vorgesehen. Der Anodendraht kann als eine Wicklung mit
mehreren 100 Metern Länge gelagert sein und über die flexible Zuführung kontinuierlich
zu der Beschichtungslanze zugefördert werden. Aufgrund des kontinuierlichen Betriebes
des Plasmagenerators und der Beschichtungslanze kann eine gleichmäßige Zuführung relativ
einfach erfolgen.
[0021] Das erfindungsgemäße Verfahren zur metallischen Beschichtung ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtungslanze bei stillstehendem Werkstück mit einer Portaleinrichtung
mit mindestens zwei Verfahrachsen in mehrere Bohrungen des Werkstückes verfahren wird,
wobei die Bohrungswände der mehreren Bohrungen mit der Beschichtungslanze mit der
metallischen Beschichtung versehen werden.
[0022] Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren können die vorausgehend im Zusammenhang mit
der Anlage beschriebenen Vorteile erreicht werden. Das Verfahren wird vorzugsweise
mit einer der vorbeschriebenen Anlagen nach der Erfindung ausgeführt.
[0023] Eine besonders gleichmäßige Beschichtung mit geringen Nebenzeiten wird nach der Erfindung
dadurch erzielt, dass beim Rückziehen der Beschichtungslanze aus der beschichteten
Bohrung der Metallplasmastrahl auf ein Sprühschild gerichtet wird und dass die Beschichtungslanze
zusammen mit dem Sprühschild verfahren wird. Es wird so ein Metallauftrag an nicht
erwünschten Stellen des Werkstückes vermieden.
[0024] Dabei ist es nach einer weiteren Verfahrensvariante bevorzugt, dass der Metallplasmastrahl
durch die Beschichtungslanze kontinuierlich erzeugt wird, unabhängig davon, ob sich
die Beschichtungslanze in einer Bearbeitungsposition, in einer Bohrung des Werkstückes
oder außerhalb des Werkstückes in einer Verfahrposition befindet. Auf diese Weise
kann die Steuerung der Beschichtungslanze und des Plasmagenerators zur Erzeugung des
Metallplasmastrahles vereinfacht werden. Auch können Anfahrtszeiten eingespart werden,
welche ansonsten bei einer Unterbrechung des Metallplasmastrahles erforderlich wären.
[0025] Eine weitere Effizienzsteigerung des Verfahrens wird dadurch erreicht, dass das Werkstück
über einen Umlaufförderer von einer Ladestation zu einer Bearbeitungsstation gefördert
wird, wobei das Werkstück in der Bearbeitungsstation stillsteht, während die mehreren
Bohrungen durch die Beschichtungslanze beschichtet werden.
[0026] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter
beschrieben, welches schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In
den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Anlage;
- Fig. 2
- eine um 90° geklappte Seitenansicht der Anlage von Fig. 1 in stark schematisierter
Form;
- Fig. 3
- eine Draufsicht der Anlage gemäß den Figuren 1 und 2; und
- Fig. 4
- eine schematische perspektivische Ansicht der Anlage gemäß den Figuren 1 bis 3.
[0027] Eine erfindungsgemäße Anlage 10 zur metallischen Beschichtung von Bohrungen 3 in
einem Werkstück 1 ist in den Figuren 1 bis 4 gezeigt. Das Werkstück 1 ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel ein Motorblock, mit 12 Bohrungen 3, welche als Zylinderbohrungen
in zwei Sechserreihen in V-Form in dem Werkstück 1 angeordnet sind. Zur Aufnahme eines
Werkstücks 1 ist an einem Grundrahmen 16 eine Fördereinrichtung 20 angeordnet, welche
im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Drehtisch 20 ausgebildet ist. Der um
eine vertikale Drehachse drehbar angetriebene horizontale Drehtisch 20 weist zwei
gegenüberliegende Aufnahmen 23 auf, in welchen jeweils ein plattenförmiges Palettenmodul
24 mit je einem Werkstück 1 aufnehmbar ist. Über eine Schwenkeinrichtung 26 kann das
Palettenmodul 24 mit dem Werkstück 1 gegenüber der Horizontalen verschwenkt werden,
so dass die Bohrungen 3 in dem Werkstück 1 vertikal zur Durchführung einer metallischen
Beschichtung angeordnet werden können.
[0028] Das Werkstück 1 wird an einer Ladestation 12 von einer nicht dargestellten Zufördereinrichtung
aufgenommen. Anschließend wird der Drehtisch 22 um 180° gedreht, wobei das Werkstück
1 von der Ladestation 12 zu einer Bearbeitungsstation 14 gefördert wird. In der Bearbeitungsstation
14 wird das Werkstück 1 mit der Schwenkeinrichtung 26 um eine horizontale Schwenkachse
verschwenkt, wobei jeweils eine Reihe von Bohrungen 3 vertikal ausgerichtet wird,
wie aus den Figuren 1 und 4 ersichtlich ist.
[0029] Zur Durchführung der metallischen Beschichtung ist eine stangenförmige Beschichtungslanze
30 vorgesehen, welche an ihrem unteren Ende mindestens eine Austrittsöffnung 32 für
einen Metallplasmastrahl aufweist. Der Metallplasmastrahl wird in bekannter Weise
durch einen Plasmagenerator mit einer Kathode und einer metallischen Anode erzeugt.
Über eine entsprechend hohe elektrische Spannung wird zwischen der Kathode und der
Anode ein Lichtbogen gebildet, durch welche die metallische Anode aufgeschmolzen wird.
Die metallische Anode ist als ein kontinuierlich zuführbarer Draht ausgebildet, so
dass stets ausreichend Material vorliegt, um mit den aufgeschmolzenen metallischen
Partikeln einen Metallplasmastrahl zu bilden. Über eine Gasdüseneinrichtung wird ein
Gasstrom erzeugt, welcher mit Überschallgeschwindigkeit aus der Austrittsöffnung 32
am unteren Ende der Beschichtungslanze 30 etwa horizontal austritt. Dabei wird die
Beschichtungslanze 30 mit der Austrittsöffnung 32 in die zu beschichtende Bohrung
3 im Werkstück 1 eingefahren.
[0030] Zum Verfahren der Beschichtungslanze 30 ist eine Portaleinrichtung 40 mit zwei parallelen
ersten Verfahrachsen 41 vorgesehen. Auf den beiden ersten Verfahrachsen 41 ist ein
rahmenartiger erster Verfahrschlitten 47 horizontal verfahrbar gelagert. Der erste
Verfahrschlitten 47 weist selbst zwei lineare, horizontale zweite Verfahrachsen 42
auf, welche parallel zueinander und senkrecht zu den ersten Verfahrachsen 41 angeordnet
sind.
[0031] Entlang den beiden zweiten Verfahrachsen 42 ist ein balkenförmiger zweiter Verfahrschlitten
48 horizontal verfahrbar angeordnet. Der zweite Verfahrschlitten 48 weist selbst eine
einzelne vertikale dritte Verfahrachse 43 auf. Entlang dieser dritten Verfahrachse
43 ist ein Aufnahmeschlitten 45 vertikal verfahrbar gelagert. Auf dem Aufnahmeschlitten
45 ist die Beschichtungslanze 30 drehbar gehaltert.
[0032] Nachdem ein Werkstück 1 in der Bearbeitungsstation 14 positioniert ist, wird die
Beschichtungslanze 30 in eine erste zu beschichtende Bohrung 3 in dem Werkstück 1
eingefahren. Die kontinuierlich betriebene Beschichtungslanze 30 erzeugt dabei einen
Metallplasmastrahl, welcher mit Überschallgeschwindigkeit auf eine Bohrungswand der
Bohrung 3 auftrifft. Durch das Drehen der Beschichtungslanze 30 und das axiale Verfahren
in vertikaler Richtung erfolgt eine gleichmäßige definierte metallische Beschichtung
mit einer Dicke von etwa 10 µm auf die Bohrungswand.
[0033] Nach dem Herausfahren der Beschichtungslanze 30 aus der ersten beschichteten Bohrung
3 wird der Metallplasmastrahl unmittelbar bei Austritt aus der Bohrung 3 auf ein nicht
dargestelltes Sprühschild gerichtet, welches zusammen mit der Beschichtungslanze 30
an dem Aufnahmeschlitten 45 gehaltert ist. Das Sprühschild nimmt den Metallplasmastrahl
auf und wird mit der Beschichtungslanze 30 zu der nächsten zu beschichtenden Bohrung
3 verfahren. Es wird dann die metallische Beschichtung an dieser zweiten Bohrung 3
wiederholt, wobei sich eine entsprechende Beschichtung der weiteren Bohrung 3 in einer
Reihe des Werkstückes 1 anschließt. Anschließend kann das Werkstück 1 über die Schwenkeinrichtung
26 um eine horizontale Achse verschwenkt werden, so dass die zweite Reihe des Motorblockes
zur Bearbeitung in der vertikalen Position angeordnet ist. Sodann kann sich die Beschichtung
auch dieser sechs Bohrungen 3 im motorblockartigen Werkstück 1 anschließen.
[0034] Nach Beendigung der Beschichtung wird die Beschichtungslanze 30 mit der Portaleinrichtung
40 rückgefahren, und das fertig beschichtete Werkstück 1 kann unter gleichzeitiger
Zuführung eines neuen zu bearbeitenden Werkstückes 1 in die Ladestation 12 rückgefördert
werden. Von dort kann eine Entnahme des fertig beschichteten Werkstückes 1 aus der
Aufnahme 23 des Drehtisches 22 erfolgen.
[0035] Mit der Portaleinrichtung 40 kann die Beschichtungslanze 30 in bestimmten zeitlichen
Abständen zu einer nicht dargestellten Reinigungsstation oder zu einer ebenfalls nicht
dargestellten Messstation verfahren werden. Dabei kann eine Reinigung der Beschichtungslanze
30 beziehungsweise eine Vermessung des Metallplasmastrahles erfolgen, um so eine zuverlässige
Beschichtung auch in einem Dauerbetrieb zu gewährleisten.
[0036] Weiterhin kann an dem Drehtisch 22 ein Handlingsroboter 50 vorgesehen sein, welcher
schematisch in den Figuren 3 und 4 angedeutet ist. Über den Handlingsroboter 50 können
zusätzliche Mess- oder Reinigungsfunktionen an der Beschichtungslanze 30 oder auch
am Werkstück 1 durchgeführt werden.
1. Anlage zur metallischen Beschichtung einer Bohrungswand einer Bohrung (3) in einem
Werkstück (1), insbesondere einer Lauffläche einer Zylinderbohrung in einem Motorblock,
mit
- mindestens einer drehbaren Beschichtungslanze (30), durch welche ein Metallplasmastrahl
zur Beschichtung der Bohrungswand (5) erzeugbar ist, und
- einer Fördereinrichtung (20) zum Fördern und Positionieren des zu beschichtenden
Werkstückes (1) in einer Bearbeitungsposition,
dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Portaleinrichtung (40) mit mindestens zwei Verfahrachsen (41, 42, 43) vorgesehen
ist, mit welcher die Beschichtungslanze (30) zur Beschichtung mehrerer Bohrungen (3)
eines Werkstückes (1) in der Bearbeitungsposition in die Bohrungen (3) verfahrbar
ist.
2. Anlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtungslanze (30) zwischen einer rückgezogenen Verfahrposition und einer
Beschichtungsposition verstellbar ist,
dass in der Beschichtungsposition die Beschichtungslanze (30) in einer zu beschichtenden
Bohrung in dem Werkstück (1) angeordnet ist,
dass in der Verfahrposition die Beschichtungslanze (30) aus der Bohrung (3) zurückgezogen
und der Metallplasmastrahl auf ein Sprühschild gerichtet ist und
dass in der Verfahrposition die Beschichtungslanze (30) zusammen mit dem Sprühschild zu
einer Beschichtung einer Bohrung (3) in dem Werkstück (1) verfahrbar ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Metallplasmastrahl durch die Beschichtungslanze (30) kontinuierlich erzeugt ist,
unabhängig davon, ob sich die Beschichtungslanze (32) in der Beschichtungsposition
oder der Verfahrposition befindet.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fördereinrichtung (20) als ein Umlaufförderer, insbesondere als ein Drehtisch
(22), ausgebildet ist,
dass eine Ladestation (12) und eine Bearbeitungsstation (14) vorgesehen sind, in welcher
die Beschichtung erfolgt, und
dass das Werkstück (1) mit der Fördereinrichtung (20) zwischen der Ladestation (12) und
der Bearbeitungsstation (14) transportierbar ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fördereinrichtung (20) eine Aufnahme zum Aufnehmen eines Palettenmodules (24)
aufweist, welches zum Halten eines Werkstückes (1) ausgebildet ist.
6. Anlage nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Fördereinrichtung (20) das Palettenmodul (24) verstellbar, insbesondere verschwenkbar
ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Ladestation (12) und der Bearbeitungsstation (14) eine verstellbare
Trennwand angeordnet ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Reinigungsstation zum Reinigen der Beschichtungslanze (30) und/oder eine Messstation
zum Messen des Metallplasmastrahles vorgesehen sind und
dass die Beschichtungslanze (30) mit der Portaleinrichtung (40) zur Reinigungsstation
und/oder zur Messstation (52) verfahrbar ist.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtungslanze (30) einen Plasmagenerator umfasst, welcher eine Kathode,
eine metallische Anode, welche durch einen Lichtbogen zwischen der Kathode und der
Anode aufschmelzbar ist, und eine Düseneinrichtung aufweist, durch welche ein Gas
leitbar ist, welches mit Metallpartikeln im Lichtbogen den Metallplasmastrahl bildet.
10. Anlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die metallische Anode durch einen Draht gebildet ist, welcher über eine flexible
Zuführung kontinuierlich an die verfahrbare Beschichtungslanze (30) zuführbar ist.
11. Verfahren zur metallischen Beschichtung einer Bohrungswand einer Bohrung (3) in einem
Werkstück (1), insbesondere einer Lauffläche einer Zylinderbohrung in einem Motorblock,
bei welchem
- eine Beschichtungslanze (30) in eine zu beschichtende Bohrung (3) eingefahren wird,
- durch die Beschichtungslanze (30) ein Metallplasmastrahl erzeugt wird und
- unter Drehung der Beschichtungslanze (30) die metallische Beschichtung auf die Bohrungswand
aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beschichtungslanze (30) bei stillstehendem Werkstück (1) mit einer Portaleinrichtung
(40) mit mindestens zwei Verfahrachsen (41, 42, 43) in mehrere Bohrungen (3) des Werkstückes
(1) verfahren wird, wobei die Bohrungswände der mehreren Bohrungen (3) mit der Beschichtungslanze
(30) mit der metallischen Beschichtung versehen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einem Rückziehen der Beschichtungslanze (30) aus der beschichteten Bohrung (3)
der Metallplasmastrahl auf ein Sprühschild gerichtet wird und dass die Beschichtungslanze
(30) zusammen mit dem Sprühschild verfahren wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Metallplasmastrahl durch die Beschichtungslanze (30) kontinuierlich erzeugt wird,
unabhängig davon, ob sich die Beschichtungslanze (30) in einer Bearbeitungsposition
in einer Bohrung (3) des Werkstückes (1) oder außerhalb des Werkstückes (1) in einer
Verfahrposition befindet.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkstück (1) über eine Fördereinrichtung (20) von einer Ladestation (12) zu
einer Bearbeitungsstation (14) gefördert wird, wobei das Werkstück (1) in der Bearbeitungsstation
(14) stillsteht, während die mehreren Bohrungen (3) durch die Beschichtungslanze (30)
beschichtet werden.