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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Überzugsmassen aus durch Wärme härtbaren Kunst-oder Naturharzen auf die Innenseite von Bottichen und Tanks.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Überzugsmassen aus durch Wärme härtbaren Kunst-oder Naturharzen auf die Innenseite von Metallbottichen und Metalltanks, insbesondere bei den Gär-und Lagergefässen der Getränkeindustrie, wie Gärungsindustrie, Süssmosterei, Molkerei u. dgl. Als Beispiel eines härtbaren Naturharzes sei der Schellack, als Beispiel eines Kunstharzes das Bakelit genannt.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein solches Verfahren, bei dem den zu härtenden Überzugsmassen die Wärme in Form von strahlender Wärme ausserhalb eines Härtungsofens derart zugeführt wird, dass die Strahlen zuerst auf die freiliegende Oberfläche der zu behandelnden Schicht treffen.
Man hat dieses Verfahren im allgemeinen dazu benutzt, um die Ausbesserung verletzter Überzüge durchzuführen, indem auf die verletzte Stelle das Auftragen noch ungehärteter Lösung erfolgt, an das sich die Wärmebestrahlung anschliesst.
Zur Durchführung des bekannten Verfahrens wurden insbesondere elektrische Wärmestrahler benutzt.
Man hat auch schon vorgeschlagen, ganze Bottiche oder Tanks nach diesem bekannten Verfahren herzustellen, u. zw. ist man so vorgegangen, dass man das Gefäss in einzelnen Teilen in dem Härtungsofen hergestellt hat, diese Teile in die betreffende Fabrik transportierte und dort zusammenschweisste ; das Verkleiden der Schweissnähte mit Kunstharz fand dann nach der nötigen Vorbereitung der Schweissnähte am Standort statt. Es wurde auch so vorgegangen, dass allmählich und schrittweise ganze Gefässflächen angestrahlt wurden ; es sind das naturgemäss ziemlich primitive Verfahrensmassnahmen.
Es hat sich nun erfindungsgemäss ergeben, dass man auch solche Bottiche und Tanks an Ort und Stelle insbesondere nach dem Wärntestrahlungsverfahren vollkommen gleichmässig mit Überzugsmassen auskleiden bzw. schon vorhandene Überzugsmassen vollständig erneuern kann.
Bei der Härtung der in Frage stehenden Überzugsmassen muss bekanntlich die Temperatursteigerung sehr langsam und gleichmässig durchgeführt werden ; es kommt z. B. in Frage, Temperatursteigerungen um etwa 10 C minutlich während einer Stunde vorzunehmen, u. zw. beispielsweise im Intervall zwischen 150-200 C ; die gesamte Wärmebehandlung erstreckt sich auf wenigstens etwa fünf Stunden für jede Überzugsschicht, d. h. für die Gesamtauskleidung auf etwa 20-30 Stunden.
Wie schon gesagt, ist es bisher gelungen, die Härtung durch Wärme ausserhalb des Härtungsofens zwecks Ausbesserungs-oder Zusammensetzungsarbeiten anzuwenden, da es sich dort um die Wärmebestrahlung relativ kleiner Flächen handelt ; aber auch selbst in diesem Falle sind dadurch Schwierigkeiten aufgetreten, dass sich die Wärmebehandlung nicht genügend gleichmässig für das ganze zu behandelnde Flächenstück durchführen liess, wodurch die Gleichmässigkeit und damit die Zuverlässigkeit des Arbeitsergebnisses gefährdet wurde. Ausbesserungsarbeiten nur an Teilen der Innenfläche des Bottichs oder Tanks führen stets nur zu einem nicht voll befriedigenden Teilergebnis.
Erst wenn es gelingt, die Wärmehärtung ausserhalb des Härtungsofens auf die gesamte Innenauskleidung eines Bottichs oder Tanks unter gleichen Wärmebehandlungsbedingungen für die gesamte Innenfläche anzuwenden, kann man mit einem vollen Erfolg rechnen.
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Die Erfindung besteht darin, dass die Metallgrossraumgefässe während der vom Gefässinnern her stattfindenden gleichmässigen Wärmebehandlung an ihrer ganzen Oberfläche gleichmässig gegen die Abgabe von Wärme an die Umgebung geschützt werden, indem die Gefässe von aussen gleichmässig erwärmt werden, aber nur derart, dass kein Wärmegefälle von aussen nach innen vorhanden ist, und gegebenenfalls mit einem gleichmässigen wärmeisolierenden Mantel umgeben werden.
Es ist zweckmässig, dass in an sich bekannter Weise das Einströmen von Aussenluft während des Arbeitsvorganges in die Bottiche oder Tanks nach Möglichkeit ausgeschaltet wird, damit keine kälteren Luftströme an den wärmebestrahlten Innenwänden der Gefässe entlangstreichen können.
Zur Verhinderung des Einströmen der Aussenluft braucht bei Tanks nur das Mannloch od. dgl. verschlossen zu werden, während offene Bottiche eine Abdeckung erhalten, um die Aussenluft abzuhalten.
Die Erhitzung der vorbereiteten und mit der Überzugsmasse ausgekleideten Bottiche oder Tanks erfolgt von innen entweder in der Weise, dass die Wärmequelle, insbesondere elektrische Wärmestrahler, innerhalb des Bottichs angeordnet wird, oder derart, dass in an sich bekannter Weise die Gefässinnenluft zweckmässig im geschlossenen Kreislauf umgepumpt wird und während der Kreislaufbewegung eine Wärmequelle, die zweckmässigerweise ausserhalb der Gefässe angeordnet ist, durchläuft, durch die sie jeweils erneut erhitzt wird.
Es ist auch möglich, die Erwärmung der Innenfläche der Bottiche oder Tanks während des Härtungsprozesses durch die kombinatorische Anwendung beider Massnahmen, nämlich der Zuführung von Wärme durch die umgepumpte Luft und durch die direkte Bestrahlung mit Hilfe eines innerhalb des Bottichs vorgesehenen Heizkörpers, vorzunehmen.
Durch das Verfahren gemäss der Erfindung werden alle Stellen der Innenwand praktisch gleichzeitig erwärmt, und es ist damit eine vollkommene Gleichmässigkeit des Überzuges sichergestellt ; alle Spannungserscheinungen in der Überzugsmasse infolge ungleichmässiger Erwärmung oder infolge der Teilerwärmung nur gewisser Stellen kommen in Fortfall. Es lässt sich daher nach Auftragen der ungehärteten Harzlösung ein ganzer Bottich oder ein ganzer Tank mit Überzugsmasse an Ort und Stelle einwandfrei auskleiden.
Die gleichmässige Erwärmung der Gefässe von aussen wird durchgeführt, indem z. B. elektrische Heizwiderstände um die zu behandelnden Gefässe gelegt werden oder indem z. B. in Isoliermatten Heizwiderstände eingebettet werden.
Die Isolierung des Tanks bzw. überhaupt der geschlossenen Gefässe'erfolgt am zweckmässigsten mit Asbestisoliermatten zur Vermeidung von Wärmeverlusten und zur Sicherstellung einer gleichmässigen Erwärmung über die ganze zu behandelnde Innenfläche ; bei den notwendigen hohen Temperaturen ergibt sich je nach der Art der einzubrennenden Innenauskleidung eine notwendige Stärke der Isoliermatten von 200 bis 300 mm und weniger.
Die Isolier-und Heizmatten, die z. B. in Asbesttücher eingenäht werden, lassen sich u. a. zweckmässig mit Klammern-bzw. Spannverschlüssen verbinden.
Es muss zweckmässigerweise darauf geachtet werden, dass die Aussenheizung und gegebenenfalls die Isolierung auch an den Stellen den Tank-oder Bottichmantel umgibt, an denen der Tank oder Bottich auf seiner Tragkonstruktion aufliegt. Der Tank oder Bottich muss also vor der Wärmebehandlung z. B. mit Hebewinden angehoben werden, damit zwischen Gefässmantel und Tragkonstruktion die Aussenheizung (Heizmatte) und gegebenenfalls die Isolierung (Isoliermatte) zwischengeschoben werden kann.
Die Fig. 1-11 zeigen Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung beispielsweise und schematisiert.
Die Fig. 1 stellt einen Tank 1 in Längs-und Querschnitt mit Heiz-und Isoliermantel 2 und innen aufgehängtem elektrischem Heizregister 3, das durch das Mannloch 4 eingebraeht wird, dar. Die Aufhängevorrichtung ist mit 5 und die Lagerung des Tanks mit 6 bezeichnet.
Die Aufhängung des Heizregisters 3 kann auch in der horizontalen Mittelachse des Tanks. stattfinden.
Die Fig. 2 zeigt denselben Tank wie Fig. 1 im Längs-und Querschnitt mit Heiz-und Isoliermantel und innen aufgehängtem Heizregister, nur mit dem Unterschied, dass das letztere im Tank an einer kreuzweisen Versteifung 7, die im Innern des Tanks zusammengesetzt wird, aufgehängt ist. Die Enden 8 der Versteifung 7 sind spitz, und ihre Berührung mit der Tankwandung ist daher so geringfügig, dass die Berührungsstellen, an denen gegebenenfalls die Auskleidung nicht so einwandfrei stattfindet wie an den sonstigen Stellen, praktisch keine Rolle spielen.
Die Fig. 3 zeigt denselben Tank wie Fig. 1 und 2 im Längs-und Querschnitt mit Heiz-und Isoliermantel. Das Heizregister 3 wird durch das Mannloch freitragend mit Hilfe des Wagens 9 in das Tankinnere eingeführt. Das Gewicht des Heizregisters wird durch das Gesamtgewicht des Wagens 9 ausgeglichen.
Die Heiz-und Isoliermasse 2 ist mit Hilfe der Spannverschlüsse 10 um den Tank gelegt, wie das aus der Querschnittsdarstellung der Fig. 3 deutlich erkenntlich ist.
Das Mannloch des Tanks wird vor Beginn des Erhitzungsvorganges mit einem doppelten Asbestdeckel 11 verschlossen, wie er bei den Fig. 7 und 8. dargestellt ist.
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Die Fig. 4 zeigt einen Tank gemäss Fig. 1-3 im Längsschnitt. Die Aufhängevorrichtung für das Heizregister 3 ist nicht besonders dargestellt worden. Bei dieser Anordnung findet mittels eines durch das Mannloch 4 eingeführten Ventilators 12, der durch den Motor 13 angetrieben wird, eine Umwälzung der Gefässinnenluft statt, um eine ganz gleichmässige Erwärmung der zu behandelnden Innenfläche sicherzustellen. Der Luftweg ist durch Pfeile angedeutet.
In Fig. 5 ist im Längsschnitt der gleiche Tank wie in Fig. 1-4 dargestellt. Im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. 4 ist im vorliegenden Falle der Ventilator 14 ausserhalb des Tanks angeordnet.
Die Luft tritt in den Tank durch das Luftverteilungsrohr 15 ein und wird durch das Luftabsaugerohr 16 dem Ventilator wieder zugeführt, um dann dort den Kreislauf wieder zu beginnen, wie das durch die Pfeile angedeutet ist.
Die Fig. 6 zeigt einen Tank, der vollständig in Heiz-und Isoliermatten eingehüllt ist ; die einzelnen Isoliermattenstreifen sind durch Klammern 17 verbunden.
Die Fig. 10 zeigt einen Tank im Längsschnitt gemäss 1-6. Bei dieser Anordnung befindet sieh die Heizeinrichtung 18 nach Art eines Kalorifers ausserhalb des zu behandelnden Gefässes möglichst nahe
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umgepumpt, u. zw. findet die Luftzuführung zu dem Tank durch das Rohr 20 und die Luftabfiihrung durch das Rohr 21 statt, die beide in den Ventilator 19 münden, so dass ein geschlossener Luftkreislauf entsteht.
Der Luftweg ergibt sich aus den Richtungspfeilen ; die Beheizung des Tanks findet indirekt statt.
Die Rohre 20 und 21 lassen sich natürlich vor dem Härtungsvorgang leicht innerhalb des Tanks montieren.
Die Fig. 11 zeigt einen Bottich im Längsschnitt. Der Bottich selbst ist mit 22 und die Aussenheizung und Isolierung mit 2 bezeichnet. Der Bottich ist mit dem Deckel 23, der gleichfalls mit der Aussenheizung und Isolierung 2 versehen ist, abgedeckt. An dem Deckel 2. 3 sind die Heizregister 3 mit Hilfe der Aufhängevorrichtung 5 befestigt. Die Lagerung des Bottichs ist mit 6 bezeichnet.
Nebenbei sei erwähnt, dass die direkte Beheizung der Gefässinnenfläche mit der indirekten Beheizung gemäss der Anordnung nach Fig. 10 kombiniert werden kann. Weiter können im Gefässinnern statt eines Heizregisters 3 bei sehr grossen Gefässen auch mehrere Heizregister angeordnet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aufbringen von durch Wärme härtbaren Kunst-oder Naturharzen auf die Innenseite von Metallbottichen und Metalltanks, insbesondere bei den Gär-und Lagergefässen der Getränkeindustrie, wie Gärungsindustrie, Süssmosterei, Molkerei u. dgl., durch Wärmebehandlung, wobei zweckmässigerweise während der vom Gefässinnern her stattfindenden Wärmebehandlung das Gefässinnere gegen die Aussenluft abgeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallgrossraum- gefässe während der vom Gefässinnern her stattfindenden gleichmässigen Wärmebehandlung an ihrer ganzen Oberfläche gleichmässig gegen die Abgabe von Wärme an die Umgebung geschützt werden, indem die Gefässe von aussen gleichmässig erwärmt werden, aber nur derart,
dass kein Wärmegefälle von aussen nach innen vorhanden ist, und gegebenenfalls mit einem gleichmässigen, wärmeisolierenden Mantel umgeben werden.