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Verfahren zur Herstellung von mit PVC beschichteten Bändern und Blechen
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Die vorliegende Kombinationserfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Metallbänder, u. zw. in Son- derheit Weichstahlbänder mit PVC zu beschichten, ohne den Weg über die Kaschierung mit den Folien zu gehen, sondern vielmehr die PVC-Schicht unmittelbar als Paste auf die mit einem Haftgrund versehene Metalloberfläche aufzutragen und diese alsdann auf dem Band selbst gelieren zu lassen. Hiedurch wird eine kontinuierliche Arbeitsweise ermöglicht, bei der das Band in einem Arbeitsgang vom Haspel aus über eine Oberflächenbehandlungsanlage des Stahlbandes durch eine Grundieranlage samtTrockenanlage, vorzugsweise vermittels Induktionswärme, alsdann durch eine PVC-Pasten-Auftragsanlage wiederum durch
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wobei aber auch statt der Aufwickelung eine Unterteilung in einzelne Bleche, die alsdann gestapelt werden, vorgenommen werden kann.
Eine solche Anlage hat gegenüber den Kaschieranlagen den Vorteil, dass die gesonderte Herstellung der Folie und jede Abwickelungsanlage für die Folie entfällt und man, wie schon oben gesagt, von einer PVC-Paste ausgeht.
Die besondere Schwierigkeit der PVC-Pastenanwendung besteht aber darin, dass einerseits die Auf- tragsvorrichtungen trotz Unebenheiten der Stahlbänder eine gleichmässige Stärke der Beschichtung gewährleisten müssen, und anderseits die PVC-Schicht bestimmte Eigenschaften aufweisen muss, die mit normalen PVC-Pasten nicht ohne weiteres zu erzielen sind. Während man Kalanderfolien in jeder beliebigen Einstellung (Weichheitsgrad) herstellen kann, ist man bei Pasten an einen maximalen PVC-Anteil gebunden, da von einem bestimmten Verhältnis PVC zu Weichmacher keine Anpastbarkeit des ersteren mehr möglich ist.
Darüber hinaus ist es aber erforderlich, dass die PVC-Paste ein derartiges Fliessvermögen besitzt, dass die Oberfläche des auch mit Haftgrund versehenen Bleches gleichmässig benetzt wird.
Dieser Schwierigkeit wird man nun erfindungsgemäss dadurch Herr, dass man die PVC-Paste aus einer Mischung von 70 bis 80duo PVC-Pulver und 20 bis 301o Weichmacher herstellt, wobei das PVC-Pulver von solcher Beschaffenheit ist, dass die Oberfläche des einzelnen Körnchen keine oder kaum Kapillaren besitzt, so dass also der Weichmacher nicht so ohne weiteres in die Oberfläche eines einzelnen Körnchens eindringen und dieselben zum Quellen bringen kann. In Kombination hiemit muss aber auch das zu beschichtende Blech beim Rakeln über eine Walze geführt werden, deren Oberfläche einen Gummibelag mit einer Shorehärte von 15 bis 25 aufweist, weil eine solche Walze gleichmässigeren Überzug gewährleistet.
Schliesslich kommt es auch noch darauf an, dass das mit der Paste beschichtete Band im Anschluss an die Beschichtung durch eine Wärmeanlage, wegen der Art der Erhitzung vorzugsweise eine Induktionswärmeanlage, vorzugsweise Mittelfrequenzanlage, mit 5 - 12000. in Sonderheit 10 000 Hz geführt wird. Die gleiche Induktionswärmeanlage wird aus dem gleichen Grunde für die Eintrocknung des Haftgrundes benutzt.
Um das Bindungsvermögen des Haftgrundes zu verbessern, wird das Band nach einem an sich bekannten Verfahren zur galvanischen Verzinnung von Stahlblechen und-bändern vorbehandelt. Es wird unter Schutzgas geglüht, alsdann kathodisch alkalisch entfettet, in Wasser gespült und gesäubert, in einem schwach salpetersäurehaitigen Bad mit unter 5U Salpetersäure gebeizt, wiederum gespült, gewässert, gebürstet und getrocknet.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass ein so vorbehandeltes Stahlblech sich besser für das Aufbringen eines Haftgrundes mit anschliessender Beschichtung mit einer PVC-Paste eignet, als wenn die Bleche in sonst bekannter Weise z. B. mit Schwefelsäure oder Salzsäure gebeizt oder gebondert werden.
Durch dahingehende Versuche wurden diese Verbesserungsmöglichkeiten bestätigt.
Versuche haben ergeben, dass es so möglich ist, einwandfrei einseitig und beidseitig Beschichtungen in verschiedenen Stärken von 10 bis 400 jn vorzunehmen, wobei sich eine kratz-und schnittfeste Beschichtung ergibt, die auch die Herstellung von Fertigteilen durch Ziehen und Stanzen gestattet. Der Überzug hat hornartige Beschaffenheit und ist einerseits wie gesagt ausreichend schnittfest, anderseits aber auch noch so elastisch, dass er die Biegebeanspruchung in den Randschichten ohne Einreissen aushält. An den äussersten Randschichten beträgt sein Dehnvermögen 100'/0 und mehr.
Das Walzenauftragsverfahren gestattet die Beschichtung ein-und beidseitig sowie einseitig dick und einseitig dünn und gewährleistet durch die genaue vordirigierte Auftragsmenge eine gleichmässige Schichtstärke und damit eine gleichmässige Gesamtstärke des beschichteten Bandes. Verfahrensmässig bedeutend ist hier der Vorteil, dass der Banddurchzug normal im Gleichlaufverfahren zwischen Walzen umläuft im Gegensatz zum gegenläufigen Durchlauf. Von Nachteil bei dieser Auftragungsart ist, dass der Frischauftrag nach Austritt aus denAuftragswalzen nicht ganz eben ist. Deswegen ist es notwendig, dass der Frisch- pastenüberzug eineGlättung erfahren muss.
Das wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das beschichtete Band durch einen Kalibrierschlitz gezogen wird, beispielsweise durch zwei feststehende Walzen mit und/oder ohne elastischen Überzug.
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In der beigefügten Zeichnung ist ein Schema einer Beschichtungsanlage dargestellt. Dieses Schema gibt auch die kontinuierliche Arbeitsweise wieder.
Fig. 1 zeigt die gesamte Anlage, wobei der Auftrag in Sonderheit durch Walzen stattfindet, Fig. 2 zeigt einen Teil der Anlage, wobei der Auftrag mittels Rakelmesser erfolgt, Fig. 3,4, 5 zeigen wiederum Teilanlagen für das Auftragen vermittels Walzen und Glätteinrichtungen, u. zw. Fig. 3 in der Längsansicht, Fig. 4 in der Queransicht und Fig. 5 eine besondere Gestaltung der Glätteinrichtung.
Das zu beschichtende Band B läuft von der Abrolleinrichtung 1 über ein Treibrollenpaar T I durch eine Schweissmaschine 2, in der an das inzwischen durch Treibrollenpaar T II in der Schlingengrube 3 gespeicherte Band B ein neues Band angeschweisst wird. Von der Schlingengrube 3 kommend durchläuft das Band B das Treibrollenpaar T III, die Richtmaschine 4 und kommt alsdann hinter dem Treibrollenpaar T IV in die Walzenauftragsmaschine für die Grundierung 5. Diese besteht, wie jede Lackieranlage, aus einer Reihe von Walzen und Aufnahmeschalen für die Grundierflüssigkeit. Die Trocknung des Bandes B findet unter Anwendung von Mittelfrequenz zwischen Induktionsspulen 6 statt.
Durch die Anwendung von Induktionswärme wird das Trocknen von innen nach aussen ermöglicht, wobei durch einen Luftstrom die Aussenseite des Haftgrundes gekühlt wird, so dass für einen einwandfreien Austritt der Lösungsmittel bzw. eingeschlossener Gasblasen gesorgt ist. Die endgültige Abkühlung auf Raumtemperatur geschieht in dem Kühlluft-Kanal 7. Über Wasser gekühlte Umlenkrollen 8 kommt das Band B noch einmal durch den Kühl- luft-Kanal 7a, durch Treibrollen T V und Treibrollen T VI, zwischen denen eine kleine Schlingengrube vorhanden ist, in die eigentliche Beschichtungseinrichtung für die PVC-Paste. In dem Beispiel selbst ist hiefür eine Auftragung mittels Walzen 10 vorgesehen.
Alsdann durchläuft das Band B wiederum Induktionsspulen 6a, dann eventuell Glätt- oder Dessinierwalzen 9, nochmals Umlenkrollen 8, Kühlluft-Kanal 7a und wiederum Treibrollenpaare T VII, T VIII. Es können auch schliesslich noch eine Richtmaschine 11 und
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band dar, auf dem das Band B durch Augenschein oder andere optische Einrichtungen geprüft oder kontrolliert wird. 14 ist ein Abstelltisch für die abgeteilten Bleche. Stattdessen kann aber auch ein Bandhaspel vorgesehen werden.
Wird gemäss Fig. 2 ein Rakelmesser 15 angewendet, so wird dieses entsprechend gegen eine Umlenkwalze 16 für das Band eingesetzt.
Bei Anordnung einer Glättanlage gemäss den Fig. 3 - 5 wird das Band B durch gummierte Auftragswalzen 17,18 geführt, denen die PVC-Paste aus einer Wanne 19 über eine Stahlzubringerwalze 20 zugeführt wird, wobei auf der der Auftragswalze abgewendeten Seite der Zubringerwalze noch eine gummierte Abquetschwalze 21 vorgesehen ist. Das Glätten erfolgt durch einen Verstreichbalken 22 bzw. 23, der sich nicht dreht und der z. B. mit einem elastischen Überzug 24 versehen ist. Statt des elastischen Überzuges kann auch ein elastisches Band 25 gemäss Fig. 5 genommen werden. Die Verstreichbalken werden durch Halterungen 26 abgestützt.
Der Verstreichbalken kann also mit und ohne elastischen Überzug verwendet werden, je nach PastenEinstellung.
Für den elastischen Überzug kommen geeignete Gummi-Qualitäten oder Kunststoffe in Frage. Die Oberfläche des Streichbalkens muss äusserst glatt sein. Der Anpressdruck wird von Hand, pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt.
Es ist auch möglich, im Gegensatz zu der in der Zeichnung gezeichneten Anordnung die beiden Streichbalken in Bandrichtung hintereinander zu versetzen, ohne zusätzliche Gegendruckwalze. Hiebei werden die Streichbalken jedoch auch in der Höhe zueinander versetzt. Der Anpressdruck auf die Bandoberfläche ist hiebei eine Komponente des Bandzuges.
Um die endgültige Filmbildung beim Glättvorgang gleichmässig zu erzielen, ist es notwendig, die aufgetragene Pastenschicht in der eigentlichen Walzenauftragseinrichtung möglichst dicht zu bekommen.
Es ist notwendig, dass hiefür eine geeignete Gummi-Qualität insbesondere hinsichtlich der Härte verwendet werden muss und ebenso die Pasten in ihrer Fliessfähigkeit so eingestellt sind, dass die gewählte Arbeitsweise erfolgt.