CH626921A5 - Method for coating surfaces, and coated surface - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Oberflächen, das für das vorerwähnte Fachgebiet verwendet werden kann.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass nichtleitende Oberflächen zunächst durch Flammspritzen mit einer leitenden Oberfläche versehen werden und dass auf die leitend gemachte Oberfläche bzw. auf die bereits leitende Oberfläche durch Flammspritzen eine Schicht aus leitenden Teilchen und Bindemitteln aufgetragen wird, wobei die Leitfähigkeit der Schicht durch die Menge der Teilchen bestimmt wird, und dass durch Flammspritzen eine zweite elektrisch leitende Deckschicht aufgetragen wird.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte beschichtete Oberfläche ist dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einem Bauteil vorhanden ist, der zwischen einer inneren ersten elektrisch leitenden Schicht und einer äusseren zweiten elektrisch leitenden Schicht eine Zwischenschicht aufweist, die ein elektrisch schlechterer Leiter ist als die beiden benachbarten Schichten.

Es ist vorteilhaft, wenn die leitenden Teilchen der Zwischenschicht, die z.B. eine Heizschicht bilden kann, in einem Zustand aufgebracht werden, in dem das als Kleber wirkende Bindemittel, z.B. aus einem Zwei-Komponenten-Reaktions-harz auf der Basis Epoxid/'Polyamid, durch die Wärmezufuhr aus dem heissen Gas/Luftstrom beim Flammspritzen in seiner Reaktionsfähigkeit beschleunigt wird. Wie aus der Klebetechnik bekannt, wird ein derartiger Zwei-Komponentenkleber z.B. nicht nur bei Erhöhung der Verwendungstemperatur als «noch Thermoplast» niedrigviskoser und benetzt die zu verklebenden Teile besser, sondern entwickelt durch die Erhöhung der Reaktionstemperatur auch höhere Bindungskräfte zu den zu verklebenden Teilen. Diese Eigenschaft kann genutzt werden.

Die beschichtete Oberfläche kann Korrosionsschutz mit einer dauernden Überwachung desselben sowie gegebenen5

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falls auch die Kontrolle von Lecks vereinigen. Elektrisch leitfähige, auf die Oberfläche von z.B. Behältern und Rohrleitungen mittels Flammspritzen aufgebrachte Schichten werden durch Zwischenschichten vom zu schützenden Grundmaterial, sofern dieses elektrisch leitfähig ist, elektrisch getrennt, also elektrisch abisoliert. Die Fertigung des Schichtaufbaus erfolgt zweckmässig in einer Serie von sich aneinander anschliessenden Arbeitsgängen, die dadurch automatisierbar ist. Auf der Baustelle kann aber die gleiche Arbeitsfolge von Hand vollzogen werden.

Beim erfindungsgemässen Verfahren kann das autogene Dispersionsflammspritzverfahren für Kunststoffe mit z.B. lösungsmittelfreien, dispergierten und gelösten Ein- und Zweikomponentenstoffen, zum Teil auch in Kombination mit Metallspritzverfahren, angewandt werden. Durch die Eigenschaften der Inj ektor-KuststoffSpritzpistolen mit ein oder mehreren Ringbrennern und einem Heizgasmantel grossen Durchmessers, hoher Kalorienleistung, hoher Strömungsgeschwindigkeit aber relativ niedriger genau einstellbarer Temperatur im eigentlichen Spritzstrahl, kann das erfindungs-gemässe Verfahren durchgeführt werden.

Verbindet man die voneinander durch die Zwischenschicht getrennte erste und zweite Schicht (Stahlrohr und Metallspritzschicht) direkt oder unter Zwischenschaltung einer Hilfsstromquelle mittels elektrischer Leitungen, ist die Rohrleitung gegen äussere Einflüsse elektrisch geschützt,

wenn die Zwischenschicht ein schlechter elektrischer Leiter ist. Sollte durch Beschädigung des äusseren Korrosionsschutzes ein Schaden bis zur Rohrleitung durchdringen und z.B. bei Erdverlegung Wasser hinzutreten, ist einerseits die Rohrleitung entsprechend der bekannten kathodischen Schutzverfahren mit kurzen Strompfaden elektrisch geschützt und ausserdem kann am Ende der Rohrleitung bzw. an den Stromzuleitungsstellen der Schaden registriert werden. Die Schadenstelle kann dann nach der bekannten Brückenmethode in ihrer Lage vermessen werden.

Wird auf die erste Metallspritzschicht nach Aufbringung der elektrisch schlecht leitenden Zwischenschicht die zweite Metallschicht und darauf eine Korrosionsschutzschicht aufgebracht, so kann zwischen diesen zwei Schichten ein elektrisches System gebildet werden. Sofern nun alle drei elektrischen Leiter in einem Spannungsgefälle gegeneinander-stehen, kann auch ein Mehrfachsystem gebildet werden.

Besteht die Zwischenschicht zwischen der z.B. Stahlrohrleitung und der ersten Metallspritzschicht z.B. aus einer Kunststoffschicht mit den leitenden Teilchen (z.B. Graphit, Russ) mit einem bestimmten Widerstandswert, so ist ein Stromdurchgang zwischen dem Rohr und der Metallspritzschicht vorhanden, der in der Zwischenschicht aufgrund des höheren Widerstandes über die Stahlrohrleitung (oder das Formstück oder den Behälter) eine gleichmässige Wärmezufuhr zum Medium im Rohrinhalt gestattet. Es entsteht daher ein Stromdurchgang über die gesamte Fläche, die beheizt werden muss, senkrecht zu der zu beheizenden Oberfläche. Eine Leitungsunterbrechung ist durch die grossflächigen Leiter nicht möglich.

Durch die Kondensatorwirkung ist natürlich auch eine Einspeisung von Hochfrequenzenergie möglich. Die gleiche Schutzart bzw. Heizung ist auch und zwar besonders günstig bei Kunststoffrohren möglich.

Die beschichtete Oberfläche kann auch als Leckschutz in umgekehrter Richtung dienen. Wird der Behälter oder das Rohr undicht, entsteht bei Leitfähigkeit des austretenden Behälterinhalts ein Kontakt zwischen Rohr und Metallspritzschicht, wenn die Zwischenschicht zerstört wird. Bei Medien, die keine Leitfähigkeit besitzen, kann ein derartiger Leckschutz nur dann funktionieren, wenn die Spannung zwischen den zwei Metallschichten so hoch ist, dass bei

Durchbruch der Zwischenschicht durch das austretende Medium ein Durchschlag erfolgt. Dass die Spannung so hoch ist, ist nicht immer wünschenswert, bzw. nicht immer gegeben. Im nicht vorhandenen Fall kann dann auf die innere 5 Elektrode (Metallwand des Behälters oder Rohres oder erste Metallspritzschicht bei Kunststoffbauteilen) eine leitfähige gummielastische und/oder weiche Masse sehr hoher Dehnung in der erwähnten Weise aufgebracht werden, die durch ihren Füllstoffanteil genügend leitfähig ist. Auf diese Schicht io wird nunmehr die normale elektrische Isolierung z.B. aus einem Duroplast und dann entsprechend dem üblichen Aufbau die nächste Metall-Spritzschicht aufgebracht.

Entsteht nunmehr ein Leck und die nichtleitende Behälter* bzw. Rohrleitungsfüllung tritt aus, wird sie beim Durch-15 brechen des Schichtsystems zwischen den beiden stromführenden Metallschichten die dehnbare, mit der ersten Metallschicht in Kontakt stehende leitfähige Masse durch das entstehende Leck beim Durchbruch durch die Zwischenschicht zur zweiten Metallschicht durchdrücken und einen Kontakt 20 zwischen beiden herstellen. Damit wird das Leck angezeigt.

Als hochdehnbare Schicht können verschiedene Latextypen, z.B. Neopren sowie auch besonders elastisch eingestellte Polyurethane vorzugsweise Ein-Komponentenmassen aus der wässrigen Dispersion oder aus dem Pulver Verwen-25 dung finden.

Die erläuterte beschichtete Oberfläche ist nicht nur bei Metall- und Kunststoffbehältern sowie Rohren sondern auch in Tunnels aus Fels, auf Beton, gegebenenfalls auch auf Holz (z.B. Beheizung), Asbest, Glas und Keramik und bei 30 Kombination derartiger Stoffe einsetzbar.

Bei Verwendung wässriger Dispersionen oder Emulsionen kann durch Einspritzen eines Pulvers vorzugsweise über eine Pulver-Flammspritzdüse (z.B. Zementpulver) ein Entzug des Restwasseranteiles bzw. durch ph-Wertveränderung 35 ein rasches Brechen der Dispersion oder Emulsion unter Erreichung einer hohen Füllung der Schicht erzielt werden. Dies um z.B. betonähnliche Eigenschaften der Deckschicht zu erhalten.

Wird zum Beispiel ein Rohrende zwischen der ersten 40 und zweiten Schicht (Metallen) mit der Zwischenschicht als Heizwiderstand versehen und ist die äussere Schicht ein unter Temperatur verschweissbares oder verklebbares Material hoher Haftfestigkeit (z.B. Polyurethan, Bitumen, Poly-olefine, Polyamid), so können bei Aufschieben einer Muffe 45 (gegebenenfalls gleichfalls mit einer dazu passenden Innen-beschichtung derselben) durch Anlegen einer elektrischen Stromquelle genügender Leistung an zwei herausgeführte Kontakte oder an die als Kontakte ausgebildeten Teile (Muffe und Rohr), diese miteinander über die ganze Fläche dicht so verklebt oder verschweisst werden.

Bei der Beschichtung, insbesondere auch metallischer Flächen, sowie auch bei den Verklebungen ist im allgemeinen eine Mindesttemperatur von 70°C bzw. eine Überschreitung des Taupunktes notwendig, um bei der Beschichtung 55 und Verklebung den negativen Einfluss des an der Oberfläche absorbierten Wasserfilmes zu vermeiden.

Bei Einlagerung von treibmittelhaltigen Stoffen oder Treibmitteln in eine Schicht kann durch die Wärmezufuhr eine Volumenvergrösserung erreicht werden, die Spalten 60 oder Hohlräume ausfüllt (Toleranzen und auch beabsichtigte Hohlräume, wie z.B. Sicken).

Die nicht mit der beschichteten Oberfläche versehene Muffe oder das Rohrleitungsende kann auch z.B. mit einer leitfähigen Klebmasse vor dem Aufschieben oder Einschie-65 ben auf den Verbindungsteil vor der Montage bestrichen werden (auf der Baustelle zum Beispiel), um auch geschnittene Stücke verbinden zu können. Die beschichtete Oberfläche wird z.B. bei Ventilationsrohren meist in der Muffe

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innen angebracht sein. Ob Muffe oder Rohrende ist für die Funktion gleichgültig.

In der Figurenbeschreibung werden verschiedene Ausführungsformen erläutert.

Gemäss Fig. 1 ist ein nahtloses Stahlrohr 1, das also eine elektrisch leitende Oberfläche hat, durch Flammspritzen mit einer Schicht 2 aus leitenden Teilchen mit Bindemittel beschichtet. Das Bindemittel kann z.B. Polyäthylen oder Teerepoxid sein und dient gleichzeitig als Korrosionsschutzschicht. Auf die Schicht 2 wird mittels der Flammspritzpistole aus der wässrigen Dispersion oder lösungsmittelfrei eine dünne Epoxid/Polyamid-Haftschicht 3 bei einer Temperatur auf der Polyäthylenoberfläche von ca. 140°C zu deren Aktivierung aufgespritzt. Nach der Gelierung der Haftschicht 3 wird die Wärme der Flammspritzpistole abgeschaltet und mittels einer autogenen oder elektrischen Metallspritzpistole in bekannter Weise vom Draht, z.B. Zink, als zweite elektrisch leitende Schicht 4 geschlossen aufgetragen. Auf diese Metallschicht 4, die isoliert vom Stahlrohr 1 aufgetragen ist, wird nunmehr ein abschliessender Korrosionsschutz z.B. eine Teerepoxidschicht 2a aufgetragen.

In Fig. 2 ist der gleiche Schichtaufbau dargestellt, wobei die Enden von zwei Stahlrohren von diesen Schichten frei waren und nach der Schweissung der beiden Rohre 1 beide Schichtaufbauten zu einem kontinuierlichen Strang über die Schweissstelle verbunden wurden. Dies geschah durch die Schichten 5, 6, 7 und 8, die zusammensetzungs-mässig den Schichten 2, 3,4 und 2a entsprechen. Die beiden elektrisch leitenden Schichten vom Stahlrohrstrang 1 und der Mantel 4 und 7 sind über elektrische Leitungen 9 und 10 mit der Anzeige- bzw. Schutzeinrichtung, Stromquelle 11, Messgerät 12, Kontakten z.B. für Relaisanschluss 13 und einem Schalter 14 verbunden. Die Schichten 4 und 7 bestehen aus den leitenden Teilchen mit Bindemittel.

Fig. 3 zeigt eine Kunststoffrohrleitung 16, z.B. aus glasfaserverstärktem Epoxidharz, Polyester oder einem Thermoplast oder einer Kombination derselben, die nach Aufbringung einer flammgespritzten Haftschicht 3 aus einer wässrigen Epoxid/Polyamid-Dispersion oder aus einer wässrigen Polyurethan-Dispersion mit einer flammgespritzten Metallschicht 4 beschichtet ist, so dass eine erste elektrisch leitende Oberfläche gebildet wird. Auf diese Metallschicht ist wiederum eine aus leitenden Teilchen mit Bindemittel bestehende Schicht 2 aufgespritzt, auf die wiederum eine Haftschicht 3a und eine weitere Metallschicht 4a als zweite elektrische Schicht aufgebracht sind. Die Metallschichten 4 und 4a sind durch elektrische Leitungen mit dem Messgerät 12, Kontakten 13 z.B. für eine Meldevorrichtung für ein aufgetretenes Leck, einem Relais 15 zum Abschalten der Rohrströmung und einem Schalter 14 verbunden. Die Leitfähigkeit der Schicht 2 wird so ausgelegt, dass sie als Heizleiter wirkt, also einen höheren Widerstand hat, so dass das Kunststoffrohr über seine gesamte Fläche elektrisch gleichmässig beheizt werden kann. Störungen können kaum auftreten, da es sich um keinen langen Drahtheizkörper, sondern um die als Heizwiderstand arbeitende Schicht 2, also einen grossflächigen Heizkörper zwischen den gut leitenden ersten und zweiten Schichten 4 und 4a handelt, die alle drei die gesamte Fläche des Rohres oder auch eines Formkörpers bedecken.

In Fig. 4 sind durch eine Hülse miteinander zu ver-schweissende oder verklebende Rohrteile 1, z.B. aus Polyäthylen, sowie die als Verbindungselement dienende Aussen-muffe 8 dargestellt. Die inneren Rohrschweisskeile 16' und 16a (auch als Rohr ausgebildet) sind mit einander zugeordneten Flächen mit gleichen Winkeln zur Rohrachse ausgebildet, so dass sie sich beim Ineinanderschieben und unter axialem Druck gegenseitig sowie nach aussen gegen die Aussenmuffe 8 und die zu verschweissenden Rohre 1 verkeilen. Der Rohrschweisskeil 16' entspricht mit seinem Innendurchmesser dem Aussendurchmesser der Rohre 1 unter Berücksichtigung einer Einschiebetoleranz. Der Rohrschweisskeil 16a entspricht mit seinem Aussendurchmesser dem Innendurchmesser der Aussenmuffe 8 unter Berücksichtigung einer Einschiebetoleranz.

In Fig. 5 ist ein innerer Rohrschweisskeil 16' der Fig. 4 herausgezeichnet. Mit diesem ist durch die Haftschicht 3a, z.B. auf Epoxid/Polyamidbasis die Metallelektrode 4 verbunden. Zwischen den Metallelektroden 4 und 4a befindet sich die Heizleiterschicht 18. Die Schmelzkleberschicht oder Schweissschicht 17 aus einem dem anliegenden Rohr bzw. Aussenmuffenmaterial gleichen oder mit demselben verklebbaren oder verschweissbaren Material ist als Deckschicht auf den Metallelektroden 4 und 4a aufgebracht. Über die Stromanschlüsse 9 und 10 wird elektrischer Strom zugeführt. Durch die in der Heizleiterschicht 18 entstehende Wärme wird z.B. der Schmelzkleber 17 geschmolzen und die Verklebung durchgeführt.

In Fig. 6 sind die zu verbindenden Rohre 1 und die Aussenmuffe 8 aus Fig. 4 dargestellt. Weiterhin die inneren Rohrschweisskeile 16 und 16a sowie Stromzuführungen 9 und 10 für die Beheizung und an die Rohrschweisskeile angelegte Andrück- und Kontaktelektroden 19 und 20 für die Keile, die nach Schmelzen des Klebemittels auf den Elektroden nachgedrückt werden.

In Fig. 7 sind zwei Rohre 27 und 28 sowie eine Rohrverbindungsmuffe 21 miteinander zu verbinden. An der Metallinnenelektrode 23 (mittels einer Haftschicht 3 oder direkt auf die Muffe aufgebracht) ist eine Kontaktelektrode 19 angepresst. Auf der Metallinnenelektrode 23 befindet sich ein Heizleiter 24 mit der die zweite Metallelektrode 25 verbunden ist. Eine Kontaktelektrode 20 ist an die Metallelektrode 25 angepresst. Durch die Kabel 9 und 10, die von den Elektroden 19 und 20 zur Stromquelle führen, wird elektrischer Strom zugeführt. Die Schmelzkleber- oder Schweissschicht 26 auf der Metallelektrode 25 bewirkt die Verklebung. Der Winkel a kann je nach Konstruktion und Anschrägung der Rohre 27 und 28 schwanken. Die Aussenmuffe 21 kann auch ohne Innensteg 21' ausgebildet werden, dann müssen die Rohre 27 und 28 aber aneinanderstossen.

In Fig. 8 und 9 ist eine Vorrichtung zur Dachbahnen-verschweissung dargestellt. Die zu verschweissenden oder zu verklebenden Platten oder Folien 52 werden mit einem Schweissband 51 aus verschweiss- oder heiss-verklebbarem Material verbunden. Die durchgehende flexible Metallinnenelektrode 57 ist an den Seiten hoch und einseitig unter die Anpress- und Stromzuführrolle 53 aufgebracht. An den Seiten und an den Kontaktstellen zum Kontaktbelag der Andrückrolle 53 ist sie soweit erforderlich geschlitzt. Auf der Elektrode 5 ist der flexible Heizleiter 50 aufgebracht. Auf diesem befindet sich die Metallgegenelektrode 58, die durchgehend zur Abrollrichtung senkrecht in Streifen aufgeteilt ist. Die Stromzufuhr zu dieser Metallelektrode 58 erfolgt über den Kontaktbelag 54 auf der Anpressrolle. Die Breite der beiden Kontaktstellen 53 und 54 kann je nach Konstruktionsart auch anders ausgelegt sein. Der Zwischenraum zwischen den Streifenelektroden kann durch flexibles Isoliermaterial oder auch Heizleitermaterial ausgefüllt sein. Es ist weiterhin ein flexibler Trägerstreifen 59 vorhanden, der gegebenenfalls zur Festigkeitserhöhung als mechanisch verstärkter Kunststoff ausgebildet sein kann (Gewebe, Vlies, anorganisch oder organisch aufgebaut). Es sind noch Stromzuführungen 51 und 52 zu den Kontaktbelägen 53 und 54 der Andrückrolle vorhanden. Über die Lagerstellen 55 wird der Schweissdruck ausgeübt.

Fig. 10 stellt eine Innenmuffen-Verbindung dar. Die

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Elektroden 61 und 62, die magnetisch oder mechanisch mit der Rohroberfläche verbunden (kontaktiert) sind, dienen zur Stromzuführung zu den Rohrenden. Die Rohre 63 und 64 z.B. Lüftungsrohre aus Eisenblech werden durch eine Einschiebemuffe 66 z.B. aus Eisenblech verbunden. Eine weitere Stromzuleitung besteht zur Muffe 66 durch einen ange-schweissten oder gelöteten Draht 69. Auf der Muffe ist der Heizleiter 65 aufgebracht. Die Metallelektroden 67 haben mit den Rohren 63 und 64 mindestens an je einer Umfangs-stelle metallischen Kontakt (zur Stromleitung). Dieser Kontakt ergibt sich aus der Rohr-Ungenauigkeit und den vorgesehenen engen Toleranzen und ist hier nicht dargestellt. Der eingelegte O-Ring 60 besteht z.B. aus einem durch Wärmezufuhr verschäumbaren Heisskleber oder einem solchen mit eingemischtem heissverschäumbarem Material. Anstelle des O-Ringes 60 kann auch ein abschneidbares Band 68 Verwendung finden, welches aus Schmelzkleber besteht bzw. gegebenenfalls auch aufschäumt. Bei der Zuführung von elektrischem Strom zu dem Heizleiter erfolgt die Verklebung (Verschäumung). Zur Abdichtung und Bindung tritt der Heisskleber aus der Sicke heraus.

Die Fig. 11 zeigt auch eine Innenmuffe entsprechend der Fig. 10 als Verbindimg von zwei Rohren. Die auch als Heizleiter ausgebildete Mischung 74 (auf dem Heizleiter 65) von einem bei Wärmezufuhr eine Reaktion beginnenden und hohe Temperaturen entwickelnden Gemisch, wie z.B. Thermit oder einem anderen Reaktionsgemisch erzeugt durch seine freiwerdende Wärme spontan eine so hohe Temperatur, dass das auf der Metallelektrode 67 aufgebrachte Schweiss- oder Lötmaterial (z.B. Silber- oder Zinn-Bleilot) bis zu seiner Löttemperatur geschmolzen wird und sich mit dem Rohr 73 verbindet. Bei Einstellung der Heizleitermischung 65 auf höhere Temperaturen und hohen Metallgehalt kann auch durch gezielt vorgesehenen punktweisen zusätzlichen Durchschlag und damit Kurzschluss eine vielfache Punkt-Lösung/Schweissung erreicht werden. Es ist hierbei weiterhin eine Metallgegenelektrode 67 vorhanden, auf die, zur Einschiebemuffe 66 gehörend, eine dünne Heiss-kleberschicht 68, die leitend ausgebildet ist, eventuell mit eingebauter Heissverschäumung aufgebracht. Diese wird bei dem Vorgang durchschlagen.

In Fig. 12a ist die Beheizung einer Schiene zu sehen,

wobei auf den Schienenkörper (Steg) 82 auf der freien Seite zur Wärmedämmung ein Isolierschaumkeil 81 aufgebracht sein kann, während auf der anderen Seite sich das Heizsystem befindet Es besteht aus der Heizleiterschicht 83, der Metallelektrode 84 sowie aus z.B. einem Kupferband 86, welches mit einem weiteren Teil der Metallelektrode 85 in diese eingespritzt ist. Statt dessen kann auch eine gleichwertige Kupferverdickung z.B. auch durch Metallspritzen aufgetragen werden. Es gibt noch eine elektrische Stromzuleitung 87 zur Schiene 82 und eine elektrische Stromzuleitung 88 zur Metallelektrode (bestehend aus den Teilen 84, 85 und 86).

Bei Fig. 12b ist die Schiene 82 durch eine Isolierschicht 89, die auch als Haftschicht dient von der Metallelektrode 90 getrennt, um die Schiene stromlos zu erhalten. Auf die Heizleiterschicht 83 folgt die Metallelektrode 84, ein runder Kupferdraht 86 ist wie in Fig. 12a mit der Metallelektrode 85 auf den Metallelektrodenteil 84 festgespritzt — gegebenenfalls nach vorheriger Verlötung um eine gleichmässige Stromzuführung über längere Strecken zu sichern. Die Stromzufuhr erfolgt durch die Leitungen 87 und 88.

In der Fig. 12c ist der gleiche Aufbau dargestellt wie in Fig. 12b, nur dass eine Metallsonderelektrode 92 vorhanden ist. Die Sonderelektrode 92 ist von einer Isolierschicht 91 umhüllt. Die Elektrode 92 ist von den Teilen 82, 89 und 90 elektrisch isoliert und dient als vom Heizsystem getrennter Signalleiter oder Kondensatorbelag zur Metallgegenelektrode 90 für die Leitung von elektrischen Strömen z.B. für Signale oder für die kontaktlose Betätigung von Schaltungen. Es sind noch Stromzuleitungen 87 und 88 zur 5 Schienenbeheizung (Weichenbeheizung) vorhanden. Eine Stromzuleitung 93 ist für die Elektrode 92 vorhanden.

Zu den Fig. 12a und 12b ist eine Weiche dargestellt, die die Schiene 82 aufweist. Die Stromzuleitung für die Flachbeheizung erfolgt durch die Kabel 94 bis 97.

io Die Fig. 13 zeigt eine Grundplatte 101 aus nichtleitendem Stoff. Auf diese ist mittels einer Haftschicht eine in Streifen unterteilte Metallelektrode 102 aufgebracht, deren Streifen elektrisch voneinander getrennt aber in gleicher Ebene parallel zueinander angeordnet und deren Aussen-15 kontaktsteilen mit A bis E (Stromzuführungen) bezeichnet sind. Die Heizleiterschicht 103 ist auf die Metallelektrodenstreifen (A bis E) aufgebracht und in ihrer Dicke d klein zu den Streifenabständen, die z.B. durch ein Isoliermaterial 106 ausgefüllt sein können. Diese sind in dieser Darstellung z.B. 20 gleich breit wie die mit b bezeichnete Breite der Zwischenräume der Streifen der zweiten Metallelektrode 104. Letztere ist ebenfalls in Streifen aufgeteilt und auf die Heizleiterschicht 103 derart aufgebracht, dass sie senkrecht zu den Streifen der Metallelektrode 102 stehen. An ihren Aussen-25 kontaktstellen sind die Streifen mit 1 bis 5 bezeichnet. Auch hier ist zwischen den Metallelektrodenstreifen ein Isoliermaterial 106 vorhanden. Über die gesamte Fläche ist eine z.B. wärmeempfindliche Deckschicht 105 aufgebracht, die bei einer vorgegebenen Temperatur d.h. bei Überschreiten 30 derselben reversibel ihre Farbe verändert oder beginnt sichtbares Licht auszustrahlen oder zu verändern [wie z.B. Verbindungen mit cholesterischer Mesophase-Flüssig-Kristalle wie z.B. Temperaturindikator 39 (Likristall)]. Durch die als Beispiel eingezeichnete Kontaktierung der Streifen A und 3 35 wird bei Stromdurchgang durch dieses System nur am Kreuzungspunkt der beiden Metallelektroden in der Heizleiterschicht durch deren grossen Widerstand elektrische Energie in Wärme umgewandelt. Daher wird dieser Kreuzungspunkt gegenüber den anderen in der Temperatur angehoben. Die 4o über diesen Kreuzungspunkt befindliche Indikatorschicht 105 schlägt durch die lokale Erwärmung an dieser Stelle in ihrer Farbe um oder strahlt Licht aus, so dass dieser Punkt gekennzeichnet ist. Durch die Möglichkeit die beschichtete Oberfläche sehr dünn herzustellen, wird die Ansprechzeit 45 relativ kurz. Es kann in bekannter Weise durch unterschiedliche Ansteuerung eines oder mehrerer Punkte in der beschichteten Oberfläche eine Darstellung von Vorgängen erfolgen.

Flache Systeme dieser Art, die z.B. auch flexibel ausge-50 bildet sind, können zur Aufnahme eines Temperaturfeldes verwendet werden. In diesem Falle wird statt dem Heizleiter unter Zuhilfenahme der Streifenelektroden ein thermoelek-trisches System aufgebaut.

Wird auf einen derartigen Bildschirm durch eine Optik 55 ein Wärmestrahlungsbild projiziert, kann dieses durch eine Elektronik über die Streifenanordnungen abgetastet werden. Desgleichen ist es möglich, eine flexible Folie dieser Art zur Abtastung eines Temperaturfeldes auch auf den zu überwachenden Teil aufzulegen, wobei bei solchen Anordnungen 60 die Indikatorschicht 105 nur als elektrischer Dünnschichtisolator aufgebracht sein kann.

Die Fertigung kann einerseits von der Trägerplatte oder der Indikatorschicht andererseits auch vom Heizleiter ausgehen, wobei alle auch flexibel ausgebildet werden können. 65 Der Heizleiter kann z.B. als Leitfolie vorliegen, auf dem beidseitig dann die Metallstreifenbeläge oder andere leitfähige Streifenbeläge und die Abdeckschichten aufgebaut werden.

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6 Blätter Zeichnungen

Claims (13)

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1. Verfahren zum Beschichten von Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, dass nichtleitende Oberflächen zunächst durch Flammspritzen mit einer leitenden Oberfläche versehen werden und dass auf die leitend gemachte Oberfläche bzw. auf die bereits leitende Oberfläche durch Flammspritzen eine Schicht aus leitenden Teilchen und Bindemitteln aufgetragen wird, wobei die Leitfähigkeit der Schicht durch die Menge der Teilchen bestimmt wird, und dass durch Flammspritzen eine zweite elektrisch leitende Deckschicht aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Flammspritzen die zu beschichtende Oberfläche über 70°C erwärmt wird und die Kalorienzufuhr im Spritzstrahl keine Erwärmung über die Schädigungstemperatur des Spritzmaterials zulässt, und dass die erforderliche Kalorienmenge für die Untergrundvorwärmung in der Flammspritzpistole durch eine Ausführung der Flammspritzpistole mit einem von der Spritzdüse getrennten Ein- oder Mehr-fach-Heizgasringbrennersystem erzeugt wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung der Aushärtung, z.B. bei reaktiven Zwei-Komponenten-Systemen, nach deren Aufbringung, durch weitere Zufuhr von Wärme aus der Flammspritzpistole unterbrochen wird und die nunmehr noch klebfähige Schicht mit einer Metallspritzpistole durch Abschmelzen vom Draht bzw. Schmelzen von Pulver mit Metall beschichtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz von wässrigen Dispersionen oder Emulsionen durch Einspritzen der leitenden Teilchen als Pulver eine Verschiebung des pH-Wertes und dadurch ein Brechen der Dispersion oder Emulsion erfolgt oder auch der Restwasseranteil durch das eingespritzte Pulver gebunden wird.

5. Beschichtete Oberfläche, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie bei einem Bauteil vorhanden ist, der zwischen einer inneren ersten elektrisch leitenden Schicht und einer äusseren zweiten elektrisch leitenden Schicht eine Zwischenschicht aufweist, die ein elektrisch schlechterer Leiter ist als die beiden benachbarten Schichten.

6. Beschichtete Oberfläche nach Anspruch 5, wobei die erste und zweite Schicht unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung der Zwischenschicht derart gewählt ist, dass, wenn eine elektrische Spannung zwischen der ersten und zweiten Schicht angelegt wird, ein Stromfluss quer durch die Zwischenschicht entsteht.

7. Beschichtete Oberfläche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Zwischenschicht und deren spezifischer Widerstand mit Rücksich auf die jeweils gewählte Betriebsspannung derart gewählt sind, dass die maximale Betriebstemperatur in der als Heizleiter wirkenden Zwischenschicht bei dauerndem Heizbetrieb unterhalb der Schädigung- und/oder Erweichungstemperatur des Materials der Zwischenschicht liegt.

8. Beschichtete Oberfläche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteil, der die Beschichtung aufweist, aus thermoplastischem Material besteht.

9. Beschichtete Oberfläche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem schlecht beschichtbaren Untergrund, wie z.B. auf Polyolefinen, eine Haftschicht aufgetragen wird.

10. Beschichtete Oberfläche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Schicht aus einem Metall bestehen, und dass bei der Zwischenschicht das Bindemittel aus einem Kunststoff besteht.

11. Beschichtete Oberfläche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Schicht mit der Zwischenschicht einen Kondensator bilden, und dass durch Anlegen elektrischer Energie im Bauteil mit Beschichtung eine Umwandlung der Energie in Wärme entsteht.

12. Beschichtete Oberfläche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht aus einem Metall und die zweite Schicht aus einem anderen Metall besteht, so dass ein thermoelektrischer Effekt in ihrer Verbindung über die Zwischenschicht zueinander besteht.

13. Beschichtete Oberfläche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder zweite Schicht als Aluminium- oder Kupferband ausgebildet ist.

Es sind elektrische Heizelemente unter Verwendung von Kunststoff in runder und Folienform mit verschiedenen Stromdurchgangsrichtungen bekannt, deren Herstellung zumeist unter Zuhilfenahme des Extrudierens erfolgt.

Auch sind elektrische Heizmatten für Bodenbeheizungszwecke aus Plastikfolien bekannt (DT-OS 1 565 352, 1 565 355), die als Heizleiter zwischen isolierenden Deckschichten elektrisch leitende Kunststoffolien aufweisen und in Form von Bändern fabrikmässig gefertigt v/erden. Schaltverbindungen und Anschlüsse sind in den Mattenenden angebracht, wobei der Heizstrom senkrecht zu den Planflächen der Heizfolien geleitet wird. Weitgehend alle bekannten Systeme dieser Art sind auf die fabrikmässig vorgesehene Form festgelegt, die nur im Rahmen derselben der Oberflächenform des zu beheizenden Körpers angepasst werden kann.