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Verfahren zum Aussen- und Innenemaillieren von Stahlrohren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aussen-und Innenemaillieren von Stahlrohren, wobei das Rohr mit einem inneren und äusseren Überzug aus Emailschlicker versehen, getrocknet und in einer Induktionsschleife einer Netz-, bzw. Mittelfrequenzlage über den Schmelzpunkt des Emails erhitzt wird, wodurch der äussere und innere Emailüberzug gleichzeitig aufgebrannt wird. Die Rohre dienen zur Verwendung für Wasser- und Gasinstallationen, wobei der Unterschied zu den bisher bekannten Verfahren in der besonderen Art des Auftragens des Emailschlickers auf die innere Rohrwandung besteht.
Der bekannte Schutz nahtloser oder geschweisster Stahlrohre gegen Korrosion ist die Feuerverzinkung. Diese Rohre haben insbesondere in der Wasserinstallation eine weite Verbreitung gefunden, obwohl die Zinkschichte keine absolute Sicherheit gegen Korrosionsangriffe bietet, insbesondere dann nicht, wenn das Wasser zum Schutz gegen organische Verunreinigung einen Chlor-Zusatz erhalten hat.
Die verzinkten Stahlrohre sind ausserdem relativ starkwandig und haben dementsprechend hohe Meter-Gewichte. Es ist daher verständlich, dass das Stahlrohr immer mehr durch das Kupferrohr verdrängt wird, das zwar einen sehr viel höheren Preis, dafür aber eine gute Korrosionsbeständigkeit und ein geringes Meter-Gewicht hat. Aber auch das Kupferrohr stellt noch keine in jeder Weise befriedigende Lösung dar, weil die Mehrzahl der in Verwendung stehenden Heisswassergeräte, insbesondere die Elektro-Heisswasserspeicher, keine Kupferkessel, sondern feuerverzinkte Stahlkessel haben. Es kommt daher bei Verwendung von Kupferrohren zur sogenannten Mischinstallation, bei welcher in Anwesenheit von überschüssiger Kohlensäure oder Chlor im Wasser besonders starke Korrosionserscheinungen in den verzinkten Kesseln auftreten.
Es sind auch Verfahren bekanntgeworden, bei welchen das Innere der Rohre durch keramische Stoffe wie z. B. Email oder Glas ausgekleidet wird. Das betreffende Verfahren sieht vor, dass die feinkörnig gemahlenen keramischen Stoffe oder Email-Pulver in das Innere des Rohres eingebracht werden und durch Induktionserwärmung oder geeignete Gas-Ringbrenner durch die Rohrwandung hindurch erhitzt und niedergeschmolzen werden, wobei das Rohr gleichzeitig mit der Längsbewegung auch eine Drehung um die eigene Achse ausführt. Als Alternative hiezu wird auch vorgeschlagen, die Emailmasse zu einer Paste anzurühren und in das Innere des Rohres einzustreichen, oder das Rohr in üblicher Weise durch Eintauchen in einen Emailschlicker zu behandeln.
Alle diese Vorschläge führen nur dann zu brauchbaren Ergebnissen, wenn es sich um Rohre mit verhältnismässig grossem Durchmesser handelt, d. h. etwa von 100 mm 0 aufwärts. Rohre mit kleineren Durchmessern, wie sie in der Hausinstallation Anwendung finden, würden nach keinem der oben angeführten Verfahren einen gleichmässigen, inneren Emailüberzug erhalten können, weil es bei einem so ungünstigen Verhältnis vom Durchmesser des Rohres zu seiner Länge wie z. B. bei einer 6 Meter langen Rohrstange mit 1, 25 cm lichter Weite nicht mehr möglich ist, beim Tauchvorgang den Emailschlicker gleichmässig zum Ablaufen zu bringen. Es bilden sich unweigerlich Schlieren, die beim Brennen ungleich dicke und daher minderwertige Emailüberzüge ergeben.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, das es ermöglicht, auch bei einem engen und relativ langen Rohr das Aufbringen von Emailschlicker in vollkommen gleichmässiger Weise auszuführen.
Um dies zu erreichen, wird ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei welchem erfindungsgemäss der Emailschlicker mit Vakuum in das Rohr eingesaugt wird, dort eine angemessene
Zeitspanne unter Druck gehalten und dann vermittels überdruck wieder aus dem Rohr geschoben wird, sodann das Rohr mittels einer Durchlaufanlage mit mehreren Kettenförderern durch den Spritzstand zum Aufbringen des äusseren, dünnen Oxydationsemailüberzuges geführt und schliesslich in einer
Trockenkammer mit Infrarotstrahlern der Emailauftrag getrocknet wird.
Mit einer derartigen Vorgangsweise kann man einzelne Rohre oder aber unter Verwendung einer geeigneten Vorrichtung auch ganze Rohrbündel auf einmal mit einem inneren Emailüberzug versehen, wobei der Emailschlicker in seiner Viskosität der gewünschten Stärke der Emailschicht angepasst werden kann. Durch richtige Bemessung des Vakuums ist es möglich, den Emailschlicker sehr rasch in den
Rohren hochzuziehen und umgekehrt ist durch entsprechende Einstellung des überdruckes auch ein ebenso rasches Entleeren möglich. Hiedurch wird jedwede Schlierenbildung vermieden und entstehen vollkommen gleichmässige und dichte Emailüberzüge.
Ein weiterer massgeblicher Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass der äussere und innere
Emailüberzug qualitativ verschieden ausgeführt werden können, wobei man sich jeweils den besonderen
Erfordernissen anpassen kann. Für Rohre die z. B. aggressive Flüssigkeiten oder Gase weiterleiten, ist die
Innenemaillierung glatt und porenfrei auszuführen, wogegen die äussere Emailschicht ein einfaches
Oxydationsemail sein kann, das wesentlich widerstandsfähiger gegen mechanische Beschädigungen ist.
Beim üblichen Tauchverfahren wird aussen und innen ein gleich starker Emailüberzug entstehen. Dies ist aber unerwünscht, weil bei den üblichen Wandstärken der Installationsrohre von etwa 3 mm, es bei beiderseits gleich starken Emailüberzügen unweigerlich zur Schuppenbildung kommt, weil der im Stahl gelöste Wasserstoff beim Abkühlen nicht ungehindert austreten kann. Gegenstände aus Stahlblech mit
3 mm Wandstärke oder mehr, dürfen daher nur auf einer Seite einen dichten Emailüberzug erhalten, wogegen man die andere Seite nur mit einer dünnen Oxydationsemailschicht überzieht, die dem Wasserstoffdurchtritt keinen Widerstand entgegensetzt. Dieser dünne Schlickerauftrag wird zweckmässiger Weise durch Aufsprühen hergestellt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens schematisch dargestellt.
Die Vorrichtung ist eine Durchlaufanlage, bei welcher aufeinanderfolgend ein eingangsseitiger Kettenförderer-l-, eine Spritzkabine-2-, eine Trockenkammer-3-, eine Induktionsschleife--4--einer Mittelfrequenzanlage von etwa 10 KHz und ein ausgangsseitiger Kettenförderer -5-- vorgesehen sind. In der Spritzkabine --2-- sind rund um das durchlaufende Rohr Spritzdüsen --15-- angeordnet, welche die Aussenemaillierung des Rohres bewirken. In der Trockenkammer --3-- befinden sich mehrere, allseitig angeordnete Infrarotstrahler --6-- sowie ein Kettenförderer-7-.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise :
Das bereits mit dem inneren Schlicker-Überzug versehene Rohr-8-wird auf den Kettenförderer--l--aufgelegt und von diesem in die Spritzkabine--2--weitergeschoben, in welcher die Düsen --15-- aussen einen allseitigen, gleichmässigen überzug von Emailschlicker aufbringen. Beim weiteren Durchlauf wird das Rohr vom Kettenförderer --7-- durch die Trockenkammer-3-befördert, in welcher die Infrarotstrahler --6-- die Trocknung des äusseren Emailschlickers bewirken.
Anschliessend läuft das Rohr durch die Induktionsschleife-4--, in welcher es über den Schmelzpunkt des Emails erhitzt wird, wodurch der äussere und innere Emailüberzug fest aufgebrannt werden. Dahinter wird das Rohr vom Kettenförderer--5-- aufgenommen, von wo es automatisch oder von Hand auf ein Kühlbett abgelegt wird.
Der Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die im Vakuum-DruckVerfahren aufgebrachte innere Emailschicht vollkommen dicht und gleichmässig ist, wogegen die im Sprühverfahren aufgebrachte äussere Oxydationsemailschicht das Durchtreten des im Stahl gelösten Wasserstoffes ermöglicht, wodurch die Bildung von Schuppen mit Sicherheit vermieden werden kann. Ein auf diese Weise erzeugter Emailüberzug ist absolut korrosionsbeständig u. zw. sowohl gegen alle im Wasser allenfalls gelösten Gase wie Sauerstoff, überschüssige Kohlensäure oder Schwefeldioxyd, wie auch gegen das in allen städtischen Versorgungsnetzen zugesetzte Chlor.
Unter Ausnützung des auf diese Weise erzielten ausgezeichneten Korrosionsschutzes kann die Wandstärke der Rohre wesentlich schwächer gewählt werden als bei den verzinkten Rohren, womit man hinsichtlich der Metergewichte durchaus in den Bereich der Kupferrohre kommt. Durch den viel geringeren Preis des emaillierten
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Stahlrohres gegenüber dem Kupferrohr ist die Wirtschaftlichkeit dieser Erzeugung ausgezeichnet.