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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Innenbeschichten von Rohren mit viskosen, aushärtenden
Stoffen, bestehend aus einem zentrisch in das zu beschichtende Rohr einzuführenden Aggregat mit einem auf einen rotierenden Verteiler mit im wesentlichen kegeliger Wirkfläche gerichteten Sprühkopf.
Hohlkörper unterschiedlicher Ausformung, insbesondere rohrförmige Hohlkörper, werden in der Technik für die Lagerung und für den Transport auch aggressiver Medien verwendet. In vielen Fällen ist es erforderlich, die Materialien, aus denen die Hohlkörper hergestellt sind, durch geeignete Schutzschichten gegen die von innen wirkende Aggression zu isolieren. Kunststoffe unterschiedlicher Resistenz sind heute in vielen Fällen die geeigneten Schutzmittel. Sie werden entweder verarbeitbar fertig vorgemischt geliefert oder müssen durch dosiertes Zusammengeben mehrerer Komponenten zu viskosen, reaktionsfähigen Verbindungen gemischt werden.
Für viele Anwendungsbereiche fordert die Technik kurze Reaktionszeiten. In diesen Fällen bildet sich sofort nach dem Zusammenfügen der verschiedenen Komponenten ein aushärtender Kunststoff.
Eine Vorrichtung, die die viskosen Stoffe gleichmässig auf die Innenfläche der zu beschichtenden Hohlkörper aufträgt bzw. die verschiedenen Komponenten zu der reaktionsfähigen Verbindung mischt und in einem Arbeitsgang auf die zu beschichtende Innenfläche aufträgt, ist die wirtschaftlichste Lösung.
Wie aus der deutschen Patentschrift Nr. 1157987 und der USA-Patentschrift Nr. 3, 233, 580 hervorgeht, ist es bekannt, rohrförmige Hohlkörper mittels Vorrichtungen innen zu beschichten. Bei diesen Vorrichtungen werden jedoch die Komponenten durch verschiedene Systeme im Inneren des Sprühkopfes gemischt, wodurch bei einer unvorhergesehenen Arbeitsunterbrechung die Gefahr besteht, dass die reaktionsfähige Verbindung in den Mischkammer der Sprühköpfe aushärtet und diese unbrauchbar werden.
Es gibt auch bereits Geräte, die die Beschichtungsmaterialien dadurch auf die Rohrwandung auftragen, dass sie diese Materialien, die durch Luftdruck gefördert werden, auf einen Propeller spritzen, dessen Blätter den Sprühstrahl umlenken, wodurch das Material auf die Rohrwandung gebracht wird. Dieses Verfahren bewirkt aber, dass das Beschichtungsmaterial mit Hilfe von Luftströmungen aufgetragen wird. Der sich dabei zwangsläufig entwickelnde Sprühnebel kann sich als sehr störend erweisen. Die durch den Propeller entstehenden Luftwirbel nehmen einen grossen Teil der Lösungsmittel und Beschichtungsmittel mit, was eine starke Verschmutzung der Umwelt zwangsläufig zur Folge hat.
Es sind auch bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen die Beschichtungsmaterialien auf die fallende Form einer rotierenden Scheibe aufgebracht werden. Sie nehmen dabei infolge der speziellen Formgebung der Scheibe nur geringe Zentrifugalkräfte auf und werden an die Rohrwandung abgegeben, wo sie mit einer nachgeschalteten Glättvorrichtung an die Rohrwandung angestrichen werden. Trotz dieser zusätzlichen Glättvorrichtung kann aber auch mit dieser Vorrichtung nicht das gewünschte Ergebnis erzielt werden.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, vorgemischt Sprühmittel gleichmässig auf die Innenseite zu schützender Hohlkörper, vorzugsweise rohrförmiger Hohlkörper, aufzutragen oder erforderlichenfalls Mehrkomponenten-Materialien in einem Arbeitsgang zu reaktionsfähigen Verbindungen zu mischen und auf die Innenwand der zu beschichtenden Hohlkörper aufzutragen, wobei ein Minimum an Sprühnebel erzeugt wird und die dazu verwendete Vorrichtung möglichst einfach ausgebildet ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, dass als Verteiler eine in ihrer Mitte konkav-kegelförmig oder ellipsoidförmig ausgebildete Scheibe dient, deren zu einer Radialebene abgeflachter Rand Leitvorrichtungen aufweist und dass der Sprühkopf in bekannter Weise eine oder mehrere separate, mit Bohrungen zu den Düsenöffnungen versehene und über Zuleitungsanschlüsse kontinuierlich mit Sprühmitteln beschickbare Sprühmittelkammern enthält. Dadurch wird auf die Hohlseite der Verteilerscheibe aus dem Sprühkopf das Beschichtungsmaterial gespritzt, so dass es erst nach überwindung der Steigung der Scheibenform durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert werden kann. Das Material nimmt dabei Rotationsenergie auf, die beim Aufprall auf die Rohrwandung vernichtet wird.
Dieser Aufprall ist so stark, dass das Material tief in die Poren und Kapillaren der Rohrwandung eindringt, was besonders bei der Beschichtung von Betonrohren von grosser Bedeutung ist. Die besondere Form der Scheibe bewirkt darüber hinaus, dass nur geringe Luftwirbel entstehen und nur ein Minimum an Sprühnebel verursacht wird.
Bei Verwendung von Mehrkomponenten-Materialien sind die Bohrungen zu den Düsenöffnungen so angeordnet, dass sich die Sprühstrahlen unterschiedlicher Kammern zwischen Sprühkopf und rotierender Verteilerscheibe vormischen.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist in den Zeichnungen beispielsweise in einer Ausführungsform dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 die Darstellung der Vorrichtung mit einer Sprühmittelkammer und Verteilerscheibe und Fig. 2 die Darstellung der Vorrichtung mit zwei Sprühmittelkammern.
Die Vorrichtung besteht aus einem Sprühkopf --1--, der eine oder mehrere separate Sprühmittelkammern--l--enthält, die durch Bohrungen--2--mit Düsen--3--verbunden sind. Die kalibrierten Düsenöffnungen-4--weisen auf eine vor dem Sprühkopf rotierende Verteilerscheibe --1--, die in ihrem Mittelteil kegelstumpf-oder ellipsoidförmig konkav gewölbt und deren abgeflachter, äusserer Rand - mit Leitschaufeln-6-versehen ist. Die Antriebsachse-7-für die Verteilerscheibe führt längs durch die Mitte des Sprühkopfes und ist mehrfach, zweckmässig zweifach, gelagert.
Über einen oder mehrere Anschlüsse --8-- werden die Sprühmittelkammern--l-kontinuierlich über
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Zuleitungen mit den Sprühmitteln versorgt. Die Sprühmittelkammern sind durch einen abgedichteten überwurf --9-- verschlossen.
Es ergibt sich folgende Arbeitsweise :
Der Sprühkopf und die rotierende Verteilerscheibe befinden sich am Ende des zu beschichtenden Rohres.
Während des Beschichtungsvorganges werden sie mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung der gedachten Rohrachse bewegt. Das Rohr ist unbewegt. Ein Ventil gibt den Fluss des viskosen Beschichtungsmittels frei. Die Sprühstrahlen treffen auf die Verteilerscheiben-Inneseite. Durch die Fliehkraft wird das gleichmässig fein verteilte Beschichtungsmaterial über den Rand der Scheibe gedrängt. Die Form der Verteilerscheibe erzwingt ein relativ langsames Steigen der Substanzen entlang dem vorgegebenen Scheibenprofil. Die dem Beschichtungsmaterial mitgeteilte Bewegungsenergie wird erst an der Rohrwandung vernichtet. Eine fest haftende Schicht baut sich so an der Rohrinnenwand auf. Die Schichtstärke ist abhängig von der aufgegebenen Materialmenge und der Geschwindigkeit, mit der die Vorrichtung durch die gedachte Rohrachse bewegt wird.
Bei der Verwendung kalt aushärtender Kunststoffe, z. B. Epoxyharze, hat es sich als zweckmässig erwiesen, die einzelnen Komponenten des Kunststoffes erst in oder kurz vor der Sprühdüse zu vermischen, um eine vorzeitige Aushärtung des Materials zu vermeiden. Zu diesem Zweck enthält der Sprühkopf mehrere separate Sprühmittelkammern, wobei Bohrungen zu den Düsenöffnungen so angeordnet sind, dass sich die Sprühstrahlen zwischen Sprühkopf und rotierender Scheibe vormischen. Eine innige Vermischung der Komponenten erfolgt auf dem Verteilerteller, während des durch die Fliehkraft erzwungenen Steigens entlang der vorgegebenen Verteilertellerform.
Da die einzelnen Komponenten getrennt zugeführt werden und während dieser getrennten Zuführung nicht miteinander reagieren können, brauchen Zuführungsleitungen und Vorratsbehälter nicht nach jedem Gebrauch von vorzeitig ausgehärtetem Material gereinigt werden.
Die genaue Dosierung der einzelnen Komponenten erfolgt durch die Wahl unterschiedlicher Fördermengen und-drücke sowie entsprechender Düsenquerschnitte.
Für die Beschichtung rohrförmiger Hohlkörper mit einer Nennweite von 30 bis 50 cm hat sich eine kegelförmige Scheibe mit den folgenden Ausmassen als besonders zweckmässig erwiesen :
Gesamtdurchmesser Aussenkante : 110, 0 mm
Durchmesser des kegelförmigen Teiles : 72, 4 mm
Steigungswinkel des Kegels : 16 Grad
Anzahl der Leitschaufeln am Scheibenrand : 12
Umdrehung pro Minute : 650
Die mit der erfindungsgemässen Vorrichtung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass in einem Arbeitsgang auf einfache Weise rohrförmige Hohlkörper innenbeschichtet werden können, wobei auch nicht vorgemischte Mehrkomponenten-Materialien eingesetzt werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Innenbeschichten von Rohren mit viskosen, aushärtenden Stoffen, bestehend aus einem zentrisch in das zu beschichtende Rohr einzuführenden Aggregat mit einem auf einen rotierenden
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dass als Verteiler eine in ihrer Mitte konkav-kegelförmig oder-ellipsoidförmig ausgebildete Scheibe (II) dient, deren zu einer Radialebene abgeflachter Rand (5) Leitvorrichtungen (6) aufweist und dass der Sprühkopf (I) in bekannter Weise eine oder mehrere separate, mit Bohrungen (2) zu den Düsenöffnungen (4) versehene und über Zuleitungsanschlüsse (8) kontinuierlich mit Sprühmitteln beschickbare Sprühmittelkammern (1) enthält.
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