<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Gegenständen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von langgestreckten Gegenständen, insbesondere Draht, Band, Profile, Rohre, durch Wirbelsintern.
Abgesehen von Umhüllungen mittels Folien, Bändern oder Fäden, die unter anderem nur selten einen homogen geschlossenen Überzug ergeben, erfolgte bisher die Aufbringung von Schutzüberzügen auf derartige Gegenstände durch Lackierung des Gegenstandes mit einem flüssigen Lack. Hiebei muss das Überzugsmittel in einer flüssigen Form vorliegen, was in den meisten Fällen nur durch eine Lösung des Überzugsmittels in entsprechenden Lösungsmitteln erreicht wird, wobei diese Lösungsmittel nach der Aufbringung der Lösung auf den zu überziehenden Gegenstand wieder entfernt werden müssen, wodurch sich Materialverluste ergeben. Ausserdem sind die erreichbaren Schichtdicken bei einmaliger Lackierung sehr begrenzt.
Ferner ist es bekannt, eine Ummantelung mit einem thermoplastischen Kunststoff im Strangpressverfahren (Extruder-Verfahren) zu erzielen. Hiebei wird der als Überzugsstoff verwendete thermoplastische Kunststoff durch entsprechende Maschinenanordnung unter Wärmeeinwirkung plastisch gemacht und über eine Schnecke und ein Spritzmundstück unter hohem Druck um den Draht u. dgl. gepresst bzw. gespritzt.
Dieses Verfahren erfordert aber einen verhältnismässig hohen Energieaufwand. Ferner ist die Herstel-
EMI1.1
zuges. Auch müssen im Verhältnis zur benötigten Masse für den Überzug sehr grosse Mengen des Überzugsstoffes ständig unter Temperatur gehalten werden, was eine thermische Schädigung des Materials begünstigen kann.
Es ist ferner zum Überziehen von Gegenständen mit einer Kunststoffschicht das sogenannte Wirbelsinterverfahren bekannt, gemäss dem das in einem Behälter auf einer gasdurchlässigen Platte ruhende Überzugsmaterial mittels eines Gasstromes in einen Schwebezustand versetzt wird und der zu überziehende über die Schmelztemperatur des Überzugsmaterials erwärmte Gegenstand in das Überzugsmaterial eingetaucht wird.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Herstellung von Schutzüberzügen auf langgestreckte Gegenstände zu schaffen.
Gemäss der Erfindung wird das Verfahren zum Beschichten von Gegenständen mit einem Überzug aus pulverförmigem, schmelzbarem Material durch Inkontaktbringen des vorher gebeizten und/oder mit einem Haftmittel versehenen und anschliessend über die Schmelztemperatur des Überzugsmaterials erwärmten Gegenstandes mit dem im Schwebezustand befindlichen Überzugsmaterial und schliessliche Abkühlung zur kontinuierlichen Beschichtung von langgestreckten Gegenständen, insbesondere Draht, Band, Profile, Rohre u. dgl. verwendet.
Durch diese Massnahme wird gegenüber bekannten Verfahren ohne Lösungsmittel gearbeitet. Ferner wird lediglich die notwendige Menge für die jeweils zu beschichtende Oberfläche aufgeschmolzen, die auch rasch zur Abkühlung gelangt. Auch können sowohl dicke als auch dünne Schutzüberzüge lediglich durch Veränderung der Verweilzeit des Gegenstandes in dem Wirbelbett gleichmässig aufgetragen werden, wobei Unrundheiten, Knickstellen oder Verbindungsstellen, wie Schweiss- und Spleisstellen, einen reibungslosen Arbeitsablauf nicht beeinträchtigen. Ausserdem ist der Engerieaufwand sehr gering.
Neben
<Desc/Clms Page number 2>
diesen verfahrenstechnischen Vorteilen ist bereits schon ohne Vorbehandlung, ohne Beizung oder Haftgrundaktivierung die Haftfestigkeit der Überzugsschichten höher als bei Verfahren, bei welchen die heisse Kunststoffmasse auf den kalten Draht aufgebracht wird.
Besonders vorteilhaft ist für die kontinuierliche Beschichtung, wenn der zu beschichtende Gegenstand im wesentlichen horizontal durch die Wirbelschicht hindurchgeführt wird.
Eine weitere Massnahme der Erfindung besteht darin, das Überzugsmaterial und/oder das Kühlmittel, die zum Teil während des Beschichtungs-bzw. Kühlvorganges aus den in den zugehörigen Behältern angeordneten Durchtrittsöffnungen für die zu beschichtenden Gegenstände herausströmen, in an sich bekannter Weise wieder in die entsprechenden Behälter zurückzuführen. Dies hat den Vorteil, dass man auf jede Abdichtung der Öffnungen verzichten kann und keine eventuell ungünstige Beeinflussung der Wirbelschicht durch seitlich eingeblasene, keine poröse Platte durchdringende Luft entsteht.
Die Menge an herausströmendem Überzugsmaterial kann relativ klein gehalten werden und die Rückleitung des Überzugsmaterials kann zusammen mit der Erneuerung des verbrauchten Materials erfolgen, wobei sogar noch zusätzlich der Vorteil einer gleichmässigen Materialzufuhr gegeben ist. Die Durchtrittsöffnungen müssen zwangsläufig unterhalb der Oberfläche der Wirbelschicht liegen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Wirbelbehälter mit mindestens zwei vorzugsweise gegenüberliegenden Durchtrittsöffnungen für den zu beschichtenden Gegenstand sowie den Durchtrittsöffnungen zugeordneten Auffangbehältern für das aus den Durchtrittsöffnungen austretende Überzugsmaterial, einem vor dem Wirbelbehälter angeordneten Aufheizgerät, vorzugsweise einem nach dem Wirbelbehälter angeordneten Nachwärmgerät und einem Behälter für das Kühlmittel mit mindestens zwei vorzugsweise gegenüberliegenden Durchtrittsöffnungen für den zu beschichtenden Gegenstand sowie den Durchtrittsöffnungen zugeordnete Auffangbehälter für das austretende Kühlmittel besteht.
Für das Beschichten von Draht u. dgl. ist es vorteilhaft, wenn die Durchtrittsöffnungen als vom Behälterrand herabreichende Aussparungen ausgebildet sind. In den Durchtrittsöffnungen können auch austauschbare, dem Querschnitt des zu überziehenden Gegenstandes entsprechende Kalibrierdüsen angeordnet werden.
Es können an der Ein- und an der Ausgangsseite des Behälters jeweils eine grössere Anzahl von Durchtrittsöffnungen über und/oder nebeneinander angeordnet werden. Auch ist es gegebenenfalls möglich, die Drähte an der Eingangsseite als Drahtbündel durch eine einzige Öffnung einzuführen.
Den Durchtrittsöffnungen ist entweder auf beiden Seiten ein gemeinsamer oder gesonderter Auffangbehälter zugeordnet.
Eine weitere Massnahme der Erfindung besteht darin, den Auffangbehältern eine Fördereinrichtung, z. B. eine Injektorpumpe, zuzuordnen, die in an sich bekannter Weise das aus den Durchtrittsöffnungen in die Auffangbehälter austretende-Überzugsmaterial durch ein Rohr in den Wirbelbehälter zurückfördert.
Andere Transporteinrichtungen, z. B. Saugpumpen, Elevatoren oder Förderschnecken können aber auch verwendet werden.
Das gleiche Prinzip wie für die Beschichtung des Drahtes kann auch für dessen Kühlung oder Haftgrundaktivierung angewendet werden, wobei der Draht ebenfalls in horizontaler Richtung durch einen mit dem Kühlmittel bzw. Haftvermittler gefüllten Behälter geführt wird.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung zu ersehen. Fig. l zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 2 eine besondere Ausbildung des Wirbelsintergerätes und Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 2.
Die Vorrichtung besteht in der Reihenfolge aus der Speicherrolle 1, dem Vorwärmgerät 2, dem Wirbelsintergerät 3, der Blasdüse 4, dem Nachwärmgerät 5, der Kühleinrichtung 6 und der Aufspulvorrichtung 7.
Das und das Nachwärmgerät 2 bzw. 5 können elektrisch oder mit der Autogenflamme betrieben werden. Vorzugsweise wird ein elektrisch beheizter Röhrenofen verwendet.
Das Wirbelsintergerät 3 besteht aus dem Wirbelsinterbehälter 8, der in bekannter Weise eine poröse gasdurchlässige Platte aufweist, auf der das Überzugsmaterial ruht. Dieses wird mittels durch die Leitung 9 in den unteren Teil 10 des Wirbelbehälters 8 eintretende und die poröse Platte durchdringende Pressluft aufgewirbelt, u. zw. bis zu der mit 11 bezeichneten Spiegelhöhe.
Der Wirbelbehälter 8 weist ferner eine Einlassöffnung 12 und eine Auslassöffnung 13 für den zu beschichtenden Gegenstand 14, in vorliegendem Fall Draht, auf. Die Öffnungen 12,13 befinden sich unterhalb des Spiegels 11. Um den mit rechteckigem Querschnitt ausgebildeten Wirbelsinterbehälter 8 ist ein Auffangbehälter 15 angeordnet, der den Wirbelbehälter 8 allseitig bis zu einer gewissen Höhe umgibt.
<Desc/Clms Page number 3>
An der Austrittsseite ist in dem Auffangbehälter eine nach dem Injektorprinzip arbeitende Pumpe 16 angeordnet. Diese Injektorpumpe weist ein über den Spiegel 11 im Wirbelbehälter 8 hinausragendes Rohr 17 auf. Am Ende des Rohres 17 ist eine trichterförmige Prallplatte 18 angeordnet.
In Bewegungsrichtung des Drahtes hinter dem Wirbelsintergerät ist eine ringförmig ausgebildete Blas- ! düse 4 vorgesehen, die an eine Heissluftleitung 19 angeschlossen ist.
Das Kühlgerät 6 ist etwa in gleicher Weise wie das Wirbelsintergerät 3 ausgebildet, mit der Ausnahme, dass der Behälter 20 keine poröse Auflagefläche enthält und zwei Auffangbehälter 21,22, die mittels einer Rohrleitung 23 verbunden sind, den Durchtrittsöffnungen 24 bzw. 25 zugeordnet sind. Ausserdem wird zur Rückleitung des Kühlmittels aus dem Behälter 22 eine Wasserpumpe 26 verwendet, die ein in den Auffangbehälter 22 hineinreichendes Saugrohr 27 und einen in den Behälter 20 hineinreichenden Druckstutzen 28 aufweist.
Der Wirbelsinterbehälter 29 nach Fig. 2 weist Seitenwände 30 auf, die im Bereich des zu- und ablaufenden Drahtes 31 mit Aussparungen 37 versehen sind, wogegen die andern Seitenwände beträchtlich über die Höhe des Drahtes hinausgezogen sind.
Im Behälter 29 befindet sich Kunststoffpulver 32, das durch eine Fördereinrichtung 33 aus einem Auffang-und Vorratsbehälter 34 unablässig auf eine gleichbleibende Spiegelhöhe aufgefüllt wird.
Ferner ist der Behälter 29 mit Überlaufkammern 35 versehen, denen Leitungen 36 zugeordnet sind, die in den Vorratsbehälter 34 münden.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Beschichten von Gegenständen mit einem Überzug aus pulverförmigem, schmelzharem Material durch Inkontaktbringen des vorher zweckmässig gebeizten und/oder mit einem Haftmittel versehenen und anschliessend über die Schmelztemperatur des Überzugsmaterials erwärmten Gegenstandes mit dem im Schwebezustand befindlichen Überzugsmaterial und schliessliche Abkühlung, dadurch gekennzeichnet, dass es zur kontinuierlichen Beschichtung von langgestreckten Gegenständen, insbesondere Draht, Band, Profile, Rohre u. dgl. verwendet wird.