Bei der Durchführung eines Verfahrens oben genannter Art ergibt sich eine auf- grund des Schweißvorgangs sehr starke Wärmebeaufschlagung des mit dem Schutz- belag zu versehenden Bauteils. Es besteht daher die Gefahr, dass die zulässige Temperatur des dem genannten Bauteil zugrundeliegenden Materials überschritten wird. Diese Gefahr ist dann besonders hoch, wenn der Schutzbelag eine ver- gleichsweise große Masse aufweist, wovon bei einem Schutzbelag für ein Groß- maschinenbauteil oben genannter Art auszugehen ist.

Es war daher bei der Herstellung eines durch Auftragschweißung erzeugten Schutz- belags bisher notwendig, den Schweißvorgang mehrmals zu unterbrechen um das Bauteil abkühlen zu lassen. Das ist Zeitaufwendig und unwirtschaftlich. Zudem können sich Unterbrechungen des Schweißvorgangs mit zwischenzeitlicher Abküh- lung auch ungünstig auf die erreichbare Festigkeit des Schutzbelags auswirken. Ins- besondere Legierungen auf Nickelbasis sind diesbezüglich besonders empfindlich.

Außerdem begünstigen Unterbrechungen des Schweißvorgangs die Entstehung eines gewissen Verzugs, was vielfach eine hohe Nacharbeit erforderlich macht. Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass eine wirtschaftliche und dennoch schonende Verfahrensdurch- führung möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das mit dem Schutzbelag zu versehende Großmaschinenbauteil während des Auftragschweiß- vorgangs gekühlt wird, wobei die Kühlung so erfolgt, dass zumindest nach einer bestimmten Anlaufzeit die durch den Auftragschweißvorgang zugeführte Wärme der durch das Kühlmittel abgeführten Wärme in etwa entspricht.

Diese Maßnahmen stellen sicher, dass der Schutzbelag bzw. im Falle eines mehrlagigen Schutzbelags jede Lage ohne Unterbrechung aufgeschweißt werden können. Es ergibt sich daher eine zeitsparende, wirtschaftliche Verfahrensdurch- führung. Dennoch kann die Temperatur des zu beschichtenden Bauteils unterhalb einer kritischen Grenze gehalten werden, so dass das den Schutzbelag aufnehmende Basismaterial nicht geschädigt wird. Aufgrund der niedrigen Temperatur des Basismaterials beim Schweißen wird auch ein eventueller Wärmeverzug minimiert.

Eine hierdurch verursachte permanente Deformation des Basismaterials und hieraus resultierende innere Spannungen werden daher weitgehend vermieden, was eine hohe Stabilität des gesamten Bauteils gewährleistet. Dadurch, dass die während des Schweißvorgangs erfolgende Kühlung des zu beschichtenden Großmaschinen- bauteils zweckmäßig so durchgeführt werden, dass die durch den Auftragschweiß- vorgang zugeführte Wärme der durch das Kühlmittel abgeführten Wärme in etwa entspricht, stellt sich nach einer gewissen Anlaufzeit ein Gleichgewichtszustand ein.

Hierdurch wird daher sichergestellt, dass auch bei einer die Anlaufzeit übersteigenden, vergleichsweise langen Dauer des Schweißvorgangs, d. h. bei der Bearbeitung sehr großer Bauteile, ab einer bestimmten Temperatur keine nennenswerte Temperatursteigerung mehr stattfindet. Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen werden dementsprechend die eingangs geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten vollständig beseitigt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Zweckmäßig kann als Kühlmittel Wasser Verwendung finden. Dieses Medium steht vergleichsweise kostengünstig zur Verfügung und kann daher im Durchlaufver- fahren angewandt werden, so dass ein Umwälz-und Aufbereitungsaufwand entfällt.

Vorteilhaft kann das Kühlmittel auf die zugeordnete Oberfläche aufgesprüht werden. Dies ergibt eine gute Verteilung des Kühlmittels auch im Falle einer unregelmäßigen Bauteilgeometrie.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, dass das zu beschich- tende Bauteile zum Aufschweißen des Schutzbelags so angeordnet wird, dass es von oben mit dem Schutzbelag versehen und von unten gekühlt wird. Hierdurch wird erreicht, dass das Kühlmittel selbsttätig nach unten ablaufen kann.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen wird das Kühlmittel in einen von einer umlaufenden Wand umfassten Raum hineingesprüht. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Kühlmittel nicht in Kontakt mit dem aufgeschweißten Material kommen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der überge- ordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen : Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Anwendungsbeispiels anhand eines Auslassventils eines Zweitakt-Großdieselmotors und Figur 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Anwendungsbeispiels anhand eines Kolbenkopfes eines Zweitakt-Großdieselmotors.

Hauptanwendungsgebiet der Erfindung sind mit einem als Auftragschweißung herzustellenden Schutzbelag zu versehende Bauteile von Großmaschinen, wie Zweitakt-Großdieselmotoren, wobei der aufzuschweißende Schutzbelag eine vergleichsweise hohe Masse von mindestens 10 kg und mehr aufweist, was beim Schutzbelag eines Auslassventils oder eines Kolbenkopfes eines Zweitakt- Großdieselmotors in der Regel der Fall ist.

Der Figur 1 liegt ein Auslassventil 1 eines Zweitakt-Großdieselmotors zugrunde.

Dabei kann es sich beispielsweise um ein für eine 80 cm-Bohrung geeignetes Auslassventil handeln. Dieses wird an der im Betrieb im Brennraum zugewandten Unterseite 2 seines Tellers 3 mit einem beispeilsweise aus einer Nickellegierung be- stehenden Schutzbelag 4 versehen, der mittels einer Schweißvorrichtung 5 im Auftragschweißverfahren aufgebracht wird. Bei der Schweißvorrichtung 5 kann es sich um eine Schutzgasschweißvorrichtung (GMAW) oder um eine Elektro- Schlacke-Schweißvorrichtung (ESW) handeln.

Der Schweißvorrichtung 5 ist eine Spannvorrichtung 6 zugeordnet, in welche das Auslassventil 1 mit seinem Schaft einspannbar ist. Die Schweißvorrichtung 5 befindet sich oberhalb der Spannvorrichtung 6. Das Auslassventil 1 wird so in die Spannvorrichtung 6 eingespannt, dass die im Betrieb nach unten weisende Unter- seite 2 des Ventiltellers 3 nach oben weist. Die Schweißvorrichtung 5 und das Auslassventil 1 sind so gegeneinander bewegbar, dass die ganze Fläche der Unter- seite 2 mit einem Schutzbelag 4 versehen werden kann.

Im dargestellten Beispiel ist die Spannvorrichtung 6, wie durch einen Drehpfeil angedeutet ist, um eine vertikale Achse a rotierbar. Bei entsprechenden Antrieb der Spannvorrichtung 6 rotiert dementsprechend auch das in der Spannvorrichtung 6 aufgenommene Auslassventil um seine. vertikale Achse. Die Schweißvorrichtung 5 ist, wie durch einen Richtungspfeil angedeutet ist, quer zur Achse a hin-und herbewegbar. Durch die hin-und hergehende Bewegung der Schweißvorrichtung 5 kann bei rotierendem Auslassventil 1 die ganze Fläche der Unterseite 2 des Ventiltellers 3 überstrichen werden. Selbstverständlich wäre dies auch mit einer anderen Kinematik, beispielsweise bei starr angeordnetem Auslassventil 1 und spiralförmig bewegbarer Schweißvorrichtung 5, möglich.

Die gegenseitige Bewegung zwischen Schweißvorrichtung 5 und Auslassventil 1 erfolgt so, dass der Schutzbelag 4 mit einer gewünschten Beschichtungsdicke auf- geschweißt wird. Im dargestellten Beispiel soll eine Beschichtungsrate von 11 kg/h vorgesehen sein. Bei einer Gesamtmasse des kompletten Schutzbelags 4 von 11 kg dauert dementsprechend der Auftragschweißvorgang ca. 1 h. Um dennoch eine übermäßige Erwärmung des Auslassventils während des Auftragschweißvorgangs zu verhindern, wird dieses während des Auftragschweißvorgangs gekühlt. Die Kühlung erfolgt zweckmäßig in dem Maße, dass nach einer gewissen Anlaufzeit die durch den Auftragschweißvorgang auf das Auslassventil 1 übertragene Wärme ganz oder weitgehend durch das verwendete Kühlmittel abgeführt wird.

Während der genannten Anlaufzeit, das heißt in der Anfangsphase des Auftragschweißvorgangs, ist die durch den Auftragschweißvorgang auf das bearbeitete Großmaschinen-Bauteil, hier in Form des Auslassventils 1, übertragene Wärme in der Regel noch größer als die durch das Kühlmittel abgeführte Wärme, so dass es während der genannten Anlaufzeit zu einer gewissen Erwärmung des bearbeiteten Großmaschinen-Bauteils kommt. Mit zunehmender Temperatur wird aber auch der Wärmeübergang verbessert, so dass sich nach einer gewissen Zeit zu dem oben genannten Gleichgewichtszustand zwischen zugeführter und abgeführter Wärme und damit zu keiner weiteren Erwärmung des Großmaschinen-Bauteils kommt. Die Kühlung wird zweckmäßig so dimmensioniert, dass der genannte Gleichgewichtszustand bei einer optimalen Bearbeitungstemperatur erreicht wird.

In Fällen hier vorliegender Art beträgt diese 200°C. Die Kühlung erfolgt demnach so, dass das Großmaschinen-Bauteil während des Schweißvorgangs ab einer Temperatur von 200°C keine weitere Erwärmung erfährt.

Im dargestellten Beispiel wird zur Bewerkstelligung der gewünschten Kühlung die beim Schweißvorgang nach unten weisende Oberseite 7 des Ventiltellers 3, d. h. die der mit dem Schutzbelag 4 zu versehenden Oberfläche gegenüberliegende Oberfläche, mit einem Kühlmittel beaufschlagt. Als Kühlmittel findet zweckmäßig Wasser Verwendung, das auf die zu kühlende Oberfläche 7 aufgesprüht wird.

Hierzu ist ein den Hals des Auslassventils 1 umfassendes, konzentrisch zur Achse a angeordnetes Ringrohr 8 vorgesehen, das im der zu kühlenden Oberfläche 7 zugewandten Bereich mit auf die Oberfläche 7 gerichteten Düsen 9 versehen ist, die einfach als Bohrungen ausgebildet sein können. Das Ringrohr 8 ist mittels einer Versorgungsleitung 10 mit einer Kühlmittelquelle, hier beispielsweise einem Wasserleitungsnetz, verbunden. Die Düsen 9 sind so angeordnet, dass die zu kühlende Oberfläche 7 gleichmäßig mit Kühlmittel beaufschlagt wird. Das den Ventilhals mit Abstand umfassende Ringrohr 8 kann stationär angeordnet sein.

Um zu verhindern, dass das Kühlmittel bzw. ein eventuell entstehender Kühlmittel- dampf während des Schweißvorgangs mit dem Schutzbelag 4 in Berührung kommt, wird am Umfang des Ventiltellers 3 eine kragenförmig nach unten vorspringende Schutzmanschette 11 angebracht. Dabei kann es sich einfach um einen umlaufenden Blechmantel handeln. Die Schutzmanschette 11 begrenzt zusammen mit dem Ven- tilteller 3 einen umfangsseitig und nach oben geschlossenen, nur nach unten offenen Raum 12, in den das Kühlmittel hineingesprüht werden kann, ohne dass dies in den Bereich der mit dem Schutzbelag 4 zu versehenden Oberfläche vordringen kann.

Das Kühlmittel kann durch die nach unten weisende Öffnung des Raums 2 einfach ablaufen. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, den Raum 12 auch nach unten zu verschließen und mit einer bodenseitig abgehenden Ablaufleitung zu versehen.

Das ablaufende Kühlmittel kann einfach einem Kanalisationssystem zugeführt werden. Vorteilhaft kann der genannte, geschlossene Raum 12 auch an eine Absaugeinrichtung zum Absaugen von Dampf angeschlossen sein. Der nötige Druckausgleich ergibt sich dabei in der Regel durch vorhandene Undichtheiten, so dass auf eine zusätzliche Luftzufuhr verzichtet werden kann.

Die Verfahrensdurchführung bei dem der Figur 2 zugrundeliegenden Beispiel ent- spricht im wesentlichen dem oben geschilderten Beispiel gemäß Figur 1. In der nachstehenden Beschreibung der Figur 2 finden daher für gleiche Teile gleiche Be- zugszeichen Verwendung.

Bei dem der Figur 2 zugrundeliegenden Beispiel wird ein Kolbenkopf 13 des Kol- bens eines Zweitakt-Großdieselmotors an der Oberseite 14 seines Kolbenbodens 15 mit einem Schutzbelag 4 versehen, der mittels einer Schweißvorrichtung 5 im Auf- trägschweißverfahren aufgebracht wird. Der Kolbenkopf 13 ist mit der unteren Stirnseite seines Mantels 16 auf einem rotierbaren Tisch 17 aufgenommen. Dieser kann mit geeigneten Spanneinrichtungen versehen sein. Oberhalb des rotierbaren Tisches 17 befindet sich die Schweißvorrichtung 5, die hin-und herbewegbar ist.

Die Unterseite des mit dem Schutzbelag 4 zu versehenden Kolbenbodens 15 wird während des Schweißvorgangs mit einem Kühlmittel beaufschlagt. Hierzu ist ein konzentrisch zur Kolbenachse angeordnetes Ringrohr 8 vorgesehen, das mit Düsen 9 versehen ist und über eine Versorgungsleitung 10 mit einer Kühlmittelquelle, zweckmäßig hier ebenfalls mit einer Kühlwasserquelle, in Form eines Wasser- leitungsnetzes, verbunden ist.

Bei einem Kolbenkopf 13 hier vorliegender Art ergibt sich aufgrund des an den Kolbenboden 15 sich anschließenden Kolbenmantels 16 bzw. eines konzentrisch hierzu vorgesehenen Stützkragens 18 automatisch ein von einer umlaufenden Wand in Form des Kölbenmantels 16 bzw. des Stützkragens 18 umfangsseitig und hier durch den Kolbenboden 15, also das zu beschichtende Element, nach oben begrenzter Raum 12a, in den das Kühlmittel hineingesprüht werden kann, ohne dass dies in den Bereich der Oberseite 14 gelangen kann. Im dargestellten Beispiel befindet sich das Ringrohr 8 innerhalb des vom Stützkragen 18 umfangsseitig umfassten Raums. Der Tisch 17 ist zweckmäßig mit einer Öffnung 19 zum Durchführen der Versorgungsleitung 10 versehen. Im dargestellten Beispiel dient die Öffnung 19 gleichzeitig als Ablauföffnung für das ablaufende Kühlmittel. Auch ein Absaugen von Dampf aus dem Raum 12a wäre denkbar.

Der Kolbenkopf 13 ist hier im umfangsseitigen Bereich des Kolbenbodens 15 mit einem umlaufenden Kühlkanal 20 versehen, der mit. nicht näher dargestellten Zu- und Ableitungen kommuniziert. Zur Erzielung einer zusätzlichen Kühlwirkung kann auch der Kühlkanal 20 mit einem Kühlmittel beaufschlagt werden. Bei rotierbarem Tisch 17 wäre hierbei eine den Zu-und Ableitungen zugeordnete Drehdurchführung erforderlich. Bei stehendem Tisch kann auf Drehdurchführungen verzichtet werden, was die Beaufschlagung des Kanals 20 vereinfacht.

Vorstehend sind zwar einige bevorzugte Anwendungsbeispiele der Erfindung näher erläutert, ohne dass jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. So kann das erfindungsgemäße Verfahren selbstverständlich auch im Zusammenhang mit anderen Großmaschinen-Bauteilen, beispielsweise Zylinderbüchsen oder Zylinderdeckeln von Zweitakt-Großdieselmotoren, Verwendung finden.