DE102014103495A1

DE102014103495A1 - Rohrbeschichtungsvorrichtungen und Verfahren zur Verwendung derselben

Info

Publication number: DE102014103495A1
Application number: DE102014103495.3A
Authority: DE
Inventors: Kevin MCEVOY; Sean M. Sweeny; Ambarish Jayant Kulkarni
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2014-09-18
Also published as: US20140272164A1; FR3003189A1; RU2014108670A

Abstract

Die vorliegende Anmeldung sieht Beschichtungsvorrichtungen und Verfahren zur Verwendung von Beschichtungsvorrichtungen vor, die zur Beschichtung von Rohren, Stäben oder ähnlichen Elementen eingerichtet sind. Die Beschichtungsvorrichtungen können einen Beschichtungsvorratsspeicher aufweisen, der eingerichtet ist, um eine Beschichtung auf die äußere Oberfläche derartiger Elemente aufzubringen. Der Beschichtungsvorratsspeicher kann wenigstens einen Hohlraum, ein erstes und ein zweites Ende mit einer ersten bzw. zweiten Öffnung aufweisen, die mit dem wenigstens einen Hohlraum in Kommunikationsverbindung stehen, wenigstens einen mit dem wenigstens einen Hohlraum in Kommunikationsverbindung stehenden Anschluss und ein Beschichtungszuführmaterial enthalten, das innerhalb des wenigstens einen Hohlraums angeordnet ist. Die erste Öffnung, die zweite Öffnung und das Beschichtungszuführmaterial können einen Beschichtungsdurchgang durch den Beschichtungsvorratsspeicher definieren. Ein Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials kann den engsten Abschnitt des Beschichtungsdurchgangs definieren und wirksam sein, um die äußere Oberfläche eines Elements zu stützen und zu beschichten, wenn das Element durch den Beschichtungsdurchgang hindurchtritt oder hindurchgeführt wird.

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen zur Aufbringung einer Beschichtung auf ein Element und insbesondere auf Vorrichtungen und Verfahren zur Verwendung von Vorrichtungen zur Beschichtung länglicher Rohre, Schläuche, Leitungen, Stäbe und beliebiger sonstiger ähnlicher Elemente.
Es ist oft aus vielfältigen Gründen erwünscht, die äußere und/oder die innere Oberfläche von Rohren und ähnlichen Elementen mit einer Beschichtung, z.B. einer Schutzbeschichtung, zu überdecken. Beispielsweise kann ein Rohr oder ein ähnliches Element beschichtet werden, um wenigstens teilweise eine Korrosionsbeständigkeit, Kratzfestigkeit, Stoßfestigkeit, mechanische Verschleißfestigkeit oder Kombinationen von diesen zu erzielen. Eine vollständige und gleichmäßige Aufbringung des Beschichtungszuführmaterials oder der Beschichtungszuführsubstanz auf der äußeren (und/oder inneren) Oberfläche von Rohren und ähnlichen Elementen ist oft, abhängig von der bestimmten Beschichtung und/oder von der Verwendung der Rohre, erwünscht oder erforderlich.
Ein Beschichten von Rohren und ähnlichen Elementen mit flüssigkeitsbasierten Beschichtungsmaterialien oder -substanzen mit herkömmlichen Methoden erfährt verschiedene Probleme, die mit der Schaffung einer vollständigen und gleichmäßigen Überdeckung mit der Beschichtung zusammenhängen. Während insbesondere Tauchbeschichtungsvorrichtungen und -verfahren wirksam sein können, um eine relativ vollständige und gleichmäßige Überdeckung mit einer flüssigkeitsbasierten Beschichtung auf Rohren und ähnlichen Elementen zu schaffen, erfordern im Wesentlichen lange Rohre typischerweise eine erheblich hohe Decke (oder ansonsten eine große Grundfläche) in dem Gebäude, in welchem die Rohre in einem vertikalen Tauchprozess beschichtet werden. Eine pinsel- oder bürstenbasierte Beschichtung erfordert auf der anderen Seite typischerweise eine relativ kleine Grundfläche im Vergleich zur Tauchbeschichtung. Jedoch haben Bürstenbeschichtungsvorrichtungen und -verfahren gewöhnlich eine besonders ungleichmäßige flüssigkeitsbasierte Beschichtung (beispielsweise dickere oder dünnere Bereiche des Beschichtungsmaterials) zur Folge, sie können das Ziel verfehlen, eine vollständige Beschichtungsüberdeckung zu schaffen, und neigen dazu, zeitaufwändig und arbeitsintensiv zu sein. In ähnlicher Weise ist eine Sprühbeschichtung, obwohl Sprühbeschichtungsvorrichtungen und -verfahren typischerweise eine relativ kleinere Grundfläche im Vergleich zur Tauchbeschichtung erfordern und üblicherweise eine relativ vollständigere und gleichmäßigere flüssigkeitsbasierte Beschichtungsüberdeckung im Vergleich zu Bürstenbeschichtungsvorrichtungen und -verfahren erzielen, zeitaufwändig, arbeitsintensiv, sie weist negative Umwelteinflüsse auf und hat aufgrund des Übersprühens eine signifikante Menge an verlorenem oder verschwendetem Beschichtungsmaterial zur Folge.
Entsprechend wäre es wünschenswert, die Nachteile der herkömmlichen flüssigkeitsbasierten Beschichtungsvorrichtungen und -verfahren zu reduzieren oder im Wesentlich zu eliminieren. Solche verbesserten Rohrbeschichtungsvorrichtungen und -verfahren sollten für einer deutlich gleichmäßigere flüssigkeitsbasierte Beschichtung an der äußeren (und/oder inneren) Oberfläche von Rohren und ähnlichen Elementen auf eine kosteneffiziente Weise sorgen. Solche verbesserten Rohrbeschichtungsvorrichtungen und -verfahren sollten Kosten beispielsweise durch Reduktion von Beschichtungsprozessanforderungen (z.B. Zeit, Material oder Arbeitsaufwand) und/oder der im Vergleich zu herkömmlichen flüssigkeitsbasierten Rohrbeschichtungsvorrichtungen und -verfahren erforderlichen Grundfläche reduzieren.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Beschichtungsmechanismus zur Aufbringung einer Beschichtung auf der äußeren Oberfläche eines länglichen Elements offenbart. In einigen Ausführungsformen weist der Beschichtungsmechanismus einen Beschichtungsvorratsspeicher und wenigstens eine Stützvorrichtung auf, die betriebsmäßig mit dem Beschichtungsvorratsspeicher gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen weist der Beschichtungsvorratsspeicher ein erstes Ende mit einer ersten Öffnung, ein zweites Ende mit einer zweiten Öffnung, wenigstens einen Hohlraum, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende und um die erste und zweite Öffnung herum erstreckt, wenigstens einen Anschluss, der mit dem wenigstens einen Hohlraum in Übertragungsverbindung steht, und ein Beschichtungszuführmaterial auf, das innerhalb des wenigstens einen Hohlraums angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen definieren die erste Öffnung, die zweite Öffnung und das Beschichtungszuführmaterial einen Beschichtungsdurchgang durch den Beschichtungsvorratsspeicher. In einigen Ausführungsformen definiert ein Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials den engsten Abschnitt des Beschichtungsdurchgangs. In einigen Ausführungsformen ist wenigstens entweder das Beschichtungszuführmaterial und/oder die wenigstens eine Stützvorrichtung eingerichtet, um ein längliches Element so zu stützen, dass, wenn sich das längliche Element durch den Beschichtungsdurchgang erstreckt, ein Abschnitt der äußeren Oberfläche des länglichen Elements mit dem Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials in Kontakt steht und die äußere Oberfläche des länglichen Elements mit wenigstens der zweiten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers nicht in Kontakt steht.
Bevorzugte Ausführungsformen des Beschichtungsmechanismus gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung enthalten insbesondere die folgenden:
Das Beschichtungszuführmaterial kann für ein flüssigkeitsbasiertes Beschichtungsmedium durchlässig sein.
Insbesondere kann das Beschichtungszuführmaterial ein Filzmaterial aufweisen.
In einer Ausführungsform kann der Beschichtungsmechanismus eine Antriebsvorrichtung aufweisen, die eingerichtet ist, um wenigstens entweder den Beschichtungsmechanismus und/oder das längliche Element so zu bewegen, dass der Beschichtungsmechanismus eine Beschichtung auf der äußeren Oberfläche des länglichen Elements in einer Beschichtungsrichtung aufbringt, die sich wenigstens im Wesentlichen von der zweiten Öffnung zu der ersten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers erstreckt.
In dieser Ausführungsform kann das längliche Element ein Rohr oder ein Stab sein, und seine äußere Oberfläche weist vorzugsweise einen ersten Außendurchmesser auf, und die zweite Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers weist vorzugsweise eine innere Oberfläche auf, die einen ersten Innendurchmesser definiert, der größer als der erste Außendurchmesser des Rohrs oder des Stabs ist.
Das Rohr oder der Stab kann sich mit einem Abschnitt der äußeren Oberfläche des Rohrs oder des Stabs durch den Beschichtungsdurchgang hindurch erstrecken, und die innere Oberfläche der zweiten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers kann um das Rohr oder den Stab herum einen Austrittsdurchgang definieren, der im Wesentlichen die Dicke der Beschichtung definiert, die durch die Rohrbeschichtungsvorrichtung auf die äußere Oberfläche des Rohr oder des Stabs aufgebracht wird.
Wenigstens die Länge des Austrittsdurchgangs in der Beschichtungsrichtung und die Antriebsvorrichtung können so eingerichtet sein, dass die auf die äußere Oberfläche des Rohrs oder des Stabs aufgebrachte Beschichtung im Wesentlichen daran gehindert wird, der um den Beschichtungsmechanismus herum vorhandenen Umgebung für eine vorbestimmte Zeit ausgesetzt zu sein, die wirksam ist, um der aufgebrachten Beschichtung zu ermöglichen, zu fließen und die äußere Oberfläche des Rohrs oder des Stabs im Wesentlichen gleichmäßig zu bedecken.
Der Beschichtungsmechanismus gemäß einer beliebigen der vorerwähnten Ausführungsformen kann wenigstens eine der folgenden aufweisen:
eine Reinigungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um das längliche Element zu reinigen, bevor die Beschichtung auf die äußere Oberfläche des länglichen Elements aufgebracht wird;
eine Beschichtungsbehandlungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um wenigstens entweder das längliche Element und/der die auf das längliche Element aufgebrachte Beschichtung zu behandeln; und
eine Antriebsvorrichtung, um wenigstens eines bzw. einen von dem länglichen Element und dem Beschichtungsmechanismus in Bezug auf den/das andere zu verschieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Beschichtungsvorrichtung zur Aufbringung einer Beschichtung auf die äußere Oberfläche wenigstens eines Rohrs oder Stabs mit einem ersten Durchmesser offenbart. In einigen Ausführungsformen weist die Beschichtungsvorrichtung einen Beschichtungsvorratsspeicher, wenigstens eine Stützvorrichtung, die mit dem Beschichtungsvorratsspeicher betriebsmäßig gekoppelt ist, und wenigstens eine Antriebsvorrichtung auf. In einigen Ausführungsformen weist der Beschichtungsvorratsspeicher ein erstes Ende mit einer ersten Öffnung, die einen zweiten Durchmesser aufweist, der größer als ein erster Durchmesser des Rohrs oder des Stabs ist, ein zweites Ende mit einer zweiten Öffnung, die einen dritten Durchmesser aufweist, der größer als der erste Durchmesser des Rohrs oder Stabs ist, wenigstens einen Anschluss, wenigstens einen Hohlraum, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende und um die erste und zweite Öffnung herum erstreckt, wobei der wenigstens eine Hohlraum mit der ersten Öffnung, der zweiten Öffnung und dem wenigstens einen Anschluss in Übertragungsverbindung steht, und ein Beschichtungszuführmaterial auf, das innerhalb des Hohlraums angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen ist das Beschichtungszuführmaterial für eine Beschichtung durchlässig. In einigen Ausführungsformen definieren die erste Öffnung, die zweite Öffnung und das Beschichtungszuführmaterial einen Beschichtungsdurchgang durch den Beschichtungsvorratsspeicher, und ein Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials definiert den engsten Abschnitt des Beschichtungsdurchgangs. In einigen Ausführungsformen ist die wenigstens eine Antriebsvorrichtung eingerichtet, um wenigstens entweder die Beschichtungsvorrichtung und/oder das Rohr oder den Stab in Bezug auf die, das bzw. den anderen zu bewegen, um die Beschichtung auf die äußere Oberfläche des Rohrs oder des Stabs aufzubringen, wenn sich das Rohr oder der Stab durch den Beschichtungsdurchgang hindurch in der Beschichtungsrichtung erstreckt, die sich wenigstens im Wesentlichen von der zweiten Öffnung zu der ersten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers erstreckt. In einigen Ausführungsformen ist wenigstens entweder das Beschichtungszuführmaterial und/oder die wenigstens eine Stützvorrichtung eingerichtet, um das Rohr oder den Stab so zu stützen, dass, wenn sich das Rohr oder der Stab durch den Beschichtungsdurchgang erstreckt, ein Abschnitt der äußeren Oberfläche des Rohrs oder des Stabs mit dem Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials in Kontakt steht und mit wenigstens der zweiten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers nicht in Kontakt steht.
Bevorzugte Ausführungsformen der Beschichtungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung entsprechen denjenigen des Beschichtungsmechanismus gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und weisen insbesondere die folgenden auf:
Das Beschichtungszuführmaterial kann ein Filzmaterial aufweisen.
In einer Ausführungsform definieren, wenn sich das Rohr oder der Stab durch den Beschichtungsdurchgang erstreckt, ein Abschnitt der äußeren Oberfläche des Rohrs oder des Stabs und die innere Oberfläche der zweiten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers einen im Wesentlichen ringförmigen Austrittsdurchgang um das Rohr oder den Stab herum, der im Wesentlichen die Dicke des Beschichtungsmediums definiert, das durch die Beschichtungsvorrichtung auf die äußere Oberfläche des Rohrs oder des Stabs aufgebracht wird.
Die Dicke des im Wesentlichen ringförmigen Durchgangs um das Rohr oder den Stab herum, der im Wesentlichen die Dicke des Beschichtungsmediums definiert, das durch die Beschichtungsvorrichtung auf die äußere Oberfläche des Rohrs oder Stabs aufgebracht wird, kann im Bereich von ungefähr 200 Nanometern bis zu ungefähr 10 Mikrometern liegen.
Wenigstens die Länge des Austrittsdurchgangs in der Beschichtungsrichtung und die Antriebsvorrichtung können so eingerichtet sein, dass die auf die äußere Oberfläche des Rohrs oder des Stabs aufgebrachte Beschichtung im Wesentlichen daran gehindert wird, der vorhandenen Umgebung um die Beschichtungsvorrichtung herum ausgesetzt zu sein, für eine vorbestimmte Zeit, die wirksam ist, um zu ermöglichen, dass das aufgebrachte Beschichtungsmedium fließen und die äußere Oberfläche des Rohrs oder des Stabs im Wesentlichen gleichmäßig überdecken kann.
Die Beschichtungsvorrichtung gemäß einer beliebigen der vorstehenden Ausführungsformen kann wenigstens eine Pumpe aufweisen, die eingerichtet ist, um das Beschichtungsmedium mit einer Flussrate in den Beschichtungsvorratsspeicher durch den wenigstens einen Anschluss zu pumpen, und wobei wenigstens die Länge des Austrittsdurchgangs in der Beschichtungsrichtung, die Antriebsvorrichtung und die Flussrate der wenigstens einen Pumpe so eingerichtet sind, dass die auf die äußere Oberfläche des Rohrs oder Stabs aufgebrachte Beschichtung im Wesentlichen daran gehindert wird, der vorhandenen Umgebung um die Beschichtungsvorrichtung herum für eine vorbestimmte Zeit ausgesetzt zu sein, die wirksam ist, um dem aufgebrachten Beschichtungsmedium zu ermöglichen, zu fließen und die äußere Oberfläche des Rohrs oder Stabs im Wesentlichen gleichmäßig zu bedecken.
Die Beschichtungsvorrichtung gemäß einer beliebigen der vorstehenden Ausführungsformen kann wenigstens eine der folgenden aufweisen:
eine Reinigungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um das Rohr oder den Stab zu reinigen, bevor das Beschichtungsmedium auf das Rohr oder den Stab aufgebracht wird;
eine Beschichtungsbehandlungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um das auf das Rohr oder den Stab aufgebrachte Beschichtungsmedium zu behandeln; und
wenigstens eine Pumpe, die eingerichtet ist, um das Beschichtungsmedium mit einer Flussrate durch den wenigstens einen Anschluss in den Beschichtungsvorratsspeicher zu pumpen.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Aufbringung einer Beschichtung auf die äußere Oberfläche eines länglichen Elementes offenbart. In einigen Ausführungsformen enthält das Verfahren ein Erlangen eines Beschichtungsmechanismus, der einen Beschichtungsvorratsspeicher und wenigstens eine Stützvorrichtung aufweist, die mit dem Beschichtungsvorratsspeicher betriebsmäßig gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen weist der Beschichtungsvorratsspeicher ein erstes Ende mit einer ersten Öffnung, ein zweites Ende mit einer zweiten Öffnung, wenigstens einen Hohlraum, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende und um die erste und zweite Öffnung herum erstreckt, wenigstens einen Anschluss in Übertragungsverbindung mit dem wenigstens einen Hohlraum und ein Beschichtungszuführmaterial auf, das innerhalb des wenigstens einen Hohlraums angeordnet ist. In einigen Ausführungsformen definieren die erste Öffnung, die zweite Öffnung und das Beschichtungszuführmaterial einen Beschichtungsdurchgang durch den Beschichtungsvorratsspeicher, und ein Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials definiert den engsten Abschnitt des Beschichtungsdurchgangs. In einigen Ausführungsformen enthält das Verfahren ein Erlangen eines länglichen Elements und Anordnen wenigstens entweder des länglichen Elements und/oder des Beschichtungsmechanismus in einer derartigen Weise, dass sich das längliche Element durch den Beschichtungsdurchgang erstreckt.
Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens zur Aufbringung gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung entsprechen denjenigen der Beschichtungsmechanismus und der Beschichtungsvorrichtung gemäß dem ersten bzw. dem zweiten Aspekt der Erfindung und weisen insbesondere die folgenden auf:
Das Verfahren kann ein Verschieben wenigstens entweder des Beschichtungsmechanismus und/oder des länglichen Elements aufweisen, um ein Beschichtungsmedium auf die äußere Oberfläche des länglichen Elements über ein Beschichtungszuführmaterial in einer Richtung aufzubringen, die sich wenigstens im Wesentlichen von der zweiten Öffnung zu der ersten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers erstreckt.
Wenigstens entweder das Beschichtungszuführmaterial und/oder die wenigstens eine Stützvorrichtung kann/können eingerichtet sein, um das längliche Element so zu stützen, dass, wenn sich das längliche Element durch den Beschichtungsdurchgang erstreckt, ein Abschnitt der äußeren Oberfläche des länglichen Elements mit dem Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials in Kontakt steht und die äußere Oberfläche des länglichen Elements mit wenigstens der zweiten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers nicht in Kontakt steht.
Das Verschieben wenigstens entweder des Beschichtungsmechanismus und/oder des länglichen Elements zur Aufbringung eines Beschichtungsmediums auf die äußere Oberfläche des länglichen Elements kann ein Verschieben wenigstens entweder des Beschichtungsmechanismus und/oder des wenigstens einen länglichen Elements mit einer ersten Geschwindigkeit aufweisen, die verhindert, dass das Beschichtungsmedium, das auf die äußere Oberfläche des länglichen Elements aufgebracht wird, der um den Beschichtungsmechanismus herum vorhandenen Umgebung für eine vorbestimmte Zeit ausgesetzt wird, die wirksam ist, um dem aufgebrachten Beschichtungsmedium zu ermöglichen, zu fließen und die äußere Oberfläche des länglichen Elements im Wesentlichen gleichmäßig zu bedecken.
Der Beschichtungsmechanismus kann eine Pumpe aufweisen, die eingerichtet ist, um das Beschichtungsmedium mit einer ersten Flussrate durch den wenigstens einen Anschluss in den Beschichtungsvorratsspeicher zu pumpen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile des Offenbarungsgegenstands werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung verschiedener Aspekte des Offenbarungsgegenstands offensichtlich, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt die Querschnittsansicht einer ersten veranschaulichenden Rohr- oder Stabbeschichtungsvorrichtung; und
2 zeigt eine vergrößerte, ausschnittsweise Querschnittssansicht des Beschichtungsmechanismusteils der veranschaulichenden Ausführungsform der Rohr- oder Stabbeschichtungsvorrichtung nach 1.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wenn Elemente verschiedener Ausführungsformen eingeführt werden, sollen die Artikel „ein“, „eine“, „der“, „die“ und „das“ bedeuten, dass ein oder mehrere der Elemente vorhanden sind. Die Begriffe „aufweisen“, „enthalten“ und „haben“ sollen inklusiv verstanden werden und bedeuten, dass es zusätzliche Elemente außer den aufgelisteten Elementen geben kann. Jegliche Beispiele von Betriebsparametern schließen andere Parameter der offenbarten Ausführungsformen nicht aus. Komponenten, Aspekte, Merkmale, Konfigurationen, Anordnungen, Verwendungen und Ähnliches, das hinsichtlich jeglicher bestimmter Ausführungsform hierin beschrieben, veranschaulicht oder anderweitig offenbart ist, kann in ähnlicher Weise auf jede andere hierin offenbarte Ausführungsform angewandt werden.
1 und 2 zeigen einen veranschaulichenden Rohrbeschichtungsmechanismus, der allgemein durch das Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Der veranschaulichende Rohr- oder Stabbeschichtungsmechanismus 10 oder einfach die Beschichtungsvorrichtung 10 kann zur Aufbringung einer Beschichtung (z.B. einer flüssigkeitsbasierten Beschichtung) auf eine oder mehrere Oberflächen eines Rohrs, Schlauchs, Zylinders, einer Leitung, eines Stabs oder eines ähnlich geformten Elementes 12, wie in den 1 und 2 gezeigt, wirksam sein. Das Rohr oder der Stab 12, das bzw. der durch die Beschichtungsvorrichtung 10 beschichtet wird, kann aber muss nicht im Wesentlichen symmetrisch geformt sein (d.h. einen im Wesentlichen kreisförmigen oder symmetrischen Querschnitt aufweisen) oder, wie veranschaulicht, hohl sein. Wie nachstehend näher beschrieben, können Aspekte der veranschaulichenden Beschichtungsvorrichtung 10 (z.B. die Form und/oder die Größe der Öffnungen 24, 26 des Vorratsspeicherelements 18) (wenigstens teilweise) Aspekte (d.h. die Form und/oder die Größe seiner äußeren Oberfläche 16) des Rohrs oder des Stabs 12, das bzw. der durch die Beschichtungsvorrichtung 10 beschichtet wird, nachahmen, betreffen oder diesen entsprechen. Auf diese Weise kann die veranschaulichende Beschichtungsvorrichtung 10 verändert oder anderweitig angepasst werden, um zur Schaffung einer im Wesentlichen gleichmäßigen Beschichtung auf dem bestimmten Element 12, an ein spezielles Rohr, einen speziellen Stab oder ein spezielles Element 12 angepasst zu werden. Solche Änderungen oder Anpassungen sind hierin insbesondere vorgesehen, und somit ist jegliche Offenbarung, die sich auf die Größe, Form, oder eine andere Geometrie oder Aspekte des veranschaulichten veranschaulichenden Rohrs, Stabs oder Elements 12 und somit die entsprechende Geometrie oder entsprechende Aspekte der veranschaulichten Rohrbeschichtungsvorrichtung 10 bezieht, nicht beschränkend zu verstehen und sind vielmehr veranschaulichend.
Das in den 1 und 2 veranschaulichte Rohr 12 ist im Wesentlichen zylindrisch (d.h. es weist einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf), hohl und länglich. Anders ausgedrückt, weist das veranschaulichte Rohr oder der Stab 12 eine äußere Wand 14 auf, die um eine längliche Achse oder Längsachse X-X herum ausgebildet ist und eine im Wesentlichen ringförmige äußere Oberfläche 16 bildet. Die bestimmte Länge des veranschaulichten Rohrs oder Stabs 12 entlang der Achse X-X kann variieren, aber sie kann wesentlich länger als die zugehörige Länge der Beschichtungsvorrichtung 10 sein. Es sollte beachtet werden, dass die Form und/oder die Größe der äußeren Oberfläche 16 des veranschaulichten Rohrs oder Stabs 12 entlang seiner axialen Länge z.B. aufgrund von Herstellungstoleranzen variieren kann. Beispielsweise kann die äußere Oberfläche 16 des veranschaulichten Rohrs oder Stabs 12 Höhen und Tiefen, Bögen, Oberflächenfehler oder andere Variationen und ähnliches aufweisen oder definieren. Während diese Mangelhaftigkeiten oder Variationen wenigstens eine gewisse Auswirkung auf die Gleichmäßigkeit der auf das Rohr oder den Stab 12 durch die veranschaulichte Rohrbeschichtungsvorrichtung 10 aufgebrachte Beschichtung haben können, kann ihre Wirkung relativ gering sein, so dass die Gleichmäßigkeit und Abdeckung der durch die veranschaulichte Rohrbeschichtungsvorrichtung 10 aufgebrachten flüssigkeitsbasierten Beschichtung wenigstens so gut wie oder besser als die herkömmlicher Beschichtungsvorrichtungen und -verfahren ist, die eine ähnliche flüssigkeitsbasierte Beschichtung verwenden. Man beachte ebenso, dass das veranschaulichte Rohr oder der Stab 12 ein Beispiel für ein Element darstellt, das durch die veranschaulichte Beschichtungsvorrichtung 10 (und ihre alternativen Ausführungsformen) beschichtet werden kann, und andere Elemente, die sich von dem veranschaulichten Rohr oder Stab 12 unterscheiden, durch die veranschaulichte Beschichtungsvorrichtung 10 (und ihre alternativen Ausführungsformen) beschichtet werden können.
Ähnlich zu dem bestimmten Rohr oder Stab 12, das bzw. der durch die veranschaulichte Beschichtungsvorrichtung 10 beschichtet wird, kann das bestimmte Beschichtungsmedium oder -material, das von der Beschichtungsvorrichtung verwendet wird, variieren. In einigen Ausführungsformen, kann die veranschaulichte Beschichtungsvorrichtung 10 besonders zur Verwendung mit flüssigkeitsbasierten Beschichtungen geeignet oder vorteilhaft sein. Beispielsweise kann die veranschaulichte Beschichtungsvorrichtung 10 wirksam bei der Aufbringung oder Deponierung einer Schicht einer Flüssigkeit oder Lösung von Partikeln in einer Flüssigkeit auf der äußeren Oberfläche oder dem äußeren Umfang eines Rohrs oder Stabs 12 sein. In einigen solchen Ausführungsformen kann, wenn die Flüssigkeitsschicht oder das flüssigkeitsbasierte Material oder die Substanz beispielsweise zum Trocknen, Aushärten, Bilden oder zur Weiterverarbeitung gelassen wird, die aufgebrachte oder deponierte Schicht aus dem, was in der Schicht herausgelöst, aufgeschlämmt, etc. wurde, eine Beschichtung bilden. In wenigstens einigen Ausführungsformen kann die veranschaulichte Beschichtungsvorrichtung 10 nicht flüssige oder nicht flüssigkeitsbasierte Beschichtungsmaterialien oder -substanzen verwenden. In einigen Ausführungsformen kann das Beschichtungsmedium ein flüssigkeitsbasierter hydrophober Präkursor, wie z.B. ein flüssigkeitsbasierter hydrophober Präkursor der (nachanstehend näher beschriebenen) US-Patentanmeldung Nr. 13/282,175 sein.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist die veranschaulichte Beschichtungsvorrichtung 10 einen ringförmigen Vorratsspeicher 18 auf, der im Wesentlichen einen Abschnitt der äußeren Oberfläche eines Rohrs oder Elements 12 umgibt. Der Vorratsspeicher 18 kann ein erstes Element, einen ersten Abschnitt oder ein erstes Ende 20 und ein zweites Element, einen zweiten Abschnitt oder ein zweites Ende 22 definieren, die, wie auch in den 1 und 2 gezeigt, in Längsrichtung voneinander beabstandet sind. Das erste Ende 20 kann einen ersten Durchlass oder eine erste Öffnung 24 aufweisen und das zweite Ende 22 kann einen zweiten Durchlass oder eine zweite Öffnung 26 aufweisen. Die erste und die zweite Öffnung 24, 26 können, aber müssen nicht, eine im Wesentlichen ähnliche Form definieren. In der in den 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsform sind die erste und die zweite Öffnung 24, 26 im Wesentlichen kreisförmig, aber der Durchmesser der ersten Öffnung ist kleiner als der Durchmesser der zweiten Öffnung 26. In einigen Ausführungsformen, wie denjenigen, die in 1 und 2 veranschaulicht sind, können die erste und zweite Öffnung 24, 26 im Wesentlichen zentriert oder fluchtend ausgerichtet sein, wie beispielsweise entlang einer Achse, z.B. der Längsachse X-X eines Rohrs oder Stabs 12, die sich durch die erste und die zweite Öffnung 24, 26 erstreckt, zentriert oder ausgerichtet sein.
Der Vorratsspeicher 18 kann ferner einen ringförmigen oder anderweitig gestalteten Hohlraum oder Zwischenraum 28 definieren oder aufweisen, der sich wenigstens teilweise zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 20, 22 und um die erste und die zweite Öffnung 24, 26 herum erstreckt. Auf diese Weise steht der wenigstens ein Hohlraum 28 in Übertragungsverbindung mit der ersten und der zweiten Öffnung 24, 26 des ersten und zweiten Endes 20, 22. In einigen Ausführungsformen kann der Vorratsspeicher 18 einen einzigen Hohlraum 28, der sich im Wesentlichen um die erste und zweite Öffnung 24, 26 herum erstreckt, definieren oder enthalten, wie z.B. den in den 1 und 2 gezeigten kreisringförmigen Hohlraum 28. In einigen (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsformen kann der Vorratsspeicher 18 zwei oder mehrere Hohlräume 28 definieren oder enthalten, die sich gemeinsam im Wesentlichen um die erste und zweite Öffnung 24, 26 herum erstrecken. Die Kombination aus der ersten und zweiten Öffnung 24, 26 des ersten und zweiten Endes 20, 22 und dem einen oder den mehreren Hohlräumen 28 des Vorratsspeichers 18 kann einem Rohr oder Stab 12 ermöglichen, vollständig durch den Vorratsspeicher 18 hindurchzutreten. In einer solchen Ausführungsform, wie sie in den 1 und 2 gezeigt ist, kann das Rohr oder der Stab 12 so durch die erste und zweite Öffnung 24, 26 des ersten und zweiten Endes 20, 22 hindurchtreten, dass die Gesamtheit oder wenigstens ein wesentlicher Teil der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 20, 22 erstreckt, dem einen oder den mehreren Hohlräumen 28 des Vorratsspeichers 18 ausgesetzt ist.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, kann der Vorratsspeicher 18 einen oder mehrere Anschlüsse, Kanäle oder Durchgänge 30 definieren oder enthalten, die sich von der Außenseite des Vorratsspeichers 18 aus und in den wenigstens einen Hohlraum 28 hinein erstrecken. Der wenigstens eine Anschluss 30 kann einen Durchgang für das Beschichtungsmedium, die Beschichtungssubstanz oder das Beschichtungsmaterial ermöglichen oder schaffen, damit dieses/diese/dieser, wie durch die Pfeile 31 in den 1 und 2 gezeigt, in den wenigstens einen Hohlraum 28 gelangt. Der wenigstens eine Anschluss 30 kann ebenfalls wirksam zur Ankoppelung an eine Versorgungsleitung 32 sein, um einen Strömungsweg zu schaffen, durch den das Beschichtungsmedium, wie durch die Pfeile 31 in 1 und 2 gezeigt, zu dem wenigstens einen Anschluss 30 fließen kann. In einigen Ausführungsformen kann die Beschichtungsvorrichtung 10 eine oder mehrere Pumpen 33 aufweisen, die zum Pumpen des Beschichtungsmediums in den Hohlraum 28 des Vorratsspeichers 18 durch den wenigstens einen Anschluss 30 (z.B. durch ein oder mehrere Rohre) wirksam sind. Wenn mehrere Hohlräume 28 enthalten sind, kann jeder Hohlraum 28 einen Anschluss 30 aufweisen. In ähnlicher Weise kann in einigen Ausführungsformen der Vorratsspeicher 18 zwei oder mehrere Anschlüsse 30 aufweisen oder definieren, die so um die erste und zweite Öffnung 24, 26 herum beabstandet oder angeordnet sind, dass das Beschichtungsmedium, wie in den 1 und 2 gezeigt, den wenigstens einen Hohlraum 28 von verschiedenen Seiten oder Positionen aus durchdringt. In einigen Ausführungsformen, die mehrere Anschlüsse 30 aufweisen, können die Anschlüsse 30 im Wesentlichen symmetrisch um den wenigstens einen Hohlraum 28 und/oder die erste und zweite Öffnung 24, 26 herum voneinander beabstandet angeordnet sein, so dass sie um die äußere Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 herum, das bzw. der sich durch den Vorratsspeicher 18 erstreckt, im Wesentlichen symmetrisch beabstandet angeordnet sind (z.B. im Wesentlichen symmetrisch um die Längsachse X-X beabstandet angeordnet sind).
Wie ferner in den 1 und 2 gezeigt, kann die Beschichtungsvorrichtung 10 ein Beschichtungszuführmaterial 40 aufweisen, das wenigstens teilweise innerhalb des wenigstens einen Hohlraums 28 des Vorratsspeichers 18 angeordnet ist. Das Beschichtungszuführmaterial 40 kann sich im Wesentlichen zwischen dem ersten und dem zweiten Ende 20, 22 und wenigstens teilweise um die erste und zweite Öffnung 24, 26 herum erstrecken. In einigen Ausführungsformen kann sich das Beschichtungszuführmaterial 40 im Wesentlichen um die erste und zweite Öffnung 24, 26 herum erstrecken, wie z.B. innerhalb des in 1 und 2 gezeigten ringförmigen Hohlraums 28. Das Beschichtungszuführmaterial 40 kann so eingerichtet sein, dass, wenn ein Rohr oder Stab 12 durch den Vorratsspeicher 18 durch die erste und zweite Öffnung 24, 26 des ersten und zweiten Endes 20, 22 hindurch angeordnet ist, die Gesamtheit oder wenigstens ein wesentlicher Teil des Umrisses oder Umfangs der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 mit dem Beschichtungszuführmaterial 40 in Kontakt steht.
Wie in 2 gezeigt, kann in einigen Ausführungsformen das Beschichtungszuführmaterial 40 innerhalb des wenigstens einen Hohlraums 28 angeordnet sein. Das Beschichtungszuführmaterial 40 kann sich innerhalb des wenigstens einen Hohlraums 28 des Vorratsspeichers 18 und im Wesentlichen um die erste und zweite Öffnung 24, 26 herum (z.B. um den Mittelpunkt oder die Achse der ersten und zweiten Öffnung 24, 26) über eine Länge L2 hinweg entlang wenigstens eines Abschnitts der longitudinalen Länge des Vorratsspeichers 18 erstrecken, so dass die Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 wenigstens geringfügig über die Innenkanten der ersten und zweiten Öffnung 24, 26 in Richtung des Zentrums oder des Inneren des Vorratsspeichers 18 vorragen. Wie in Fig. 2 gezeigt, definieren die erste Öffnung 24 des ersten Endes 20, die zweite Öffnung 26 des zweiten Endes 22 und das Beschichtungszuführmaterial 40 auf diese Weise wenigstens teilweise einen Beschichtungsdurchgang durch den Beschichtungsvorratsspeicher, der die Länge L3 definiert. Der Beschichtungsdurchgang stellt hierbei den Raum oder Bereich innerhalb des Vorratsspeichers 18 dar, durch den ein Element (z.B. ein Rohr oder Stab 12) hindurchtreten kann, um durch die Beschichtungsvorrichtung 10 beschichtet zu werden. Die Innenkanten oder inneren Oberflächen der ersten und zweiten Öffnung 24, 26 und die Innenfläche des Eingriffsabschnitts / der Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 können die Kanten oder die Grenze des Beschichtungsdurchgangs definieren. Da sich die Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 wenigstens geringfügig über die Innenkanten der ersten und zweiten Öffnung 24, 26 in Richtung des Zentrums oder des Inneren des Vorratsspeichers 18 der veranschaulichten Beschichtungsvorrichtung erstrecken, kann/können der/die Eingriffsabschnitt/Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 den engsten Abschnitt des Beschichtungsdurchgangs definieren. Auf diese Weise kann ein Rohr oder Stab 12 mit einer kleineren Größe oder einem kleineren Durchmesser als z.B. der der ersten und zweiten Öffnung 24, 26 durch den Beschichtungsdurchgang des Vorratsspeichers 18 (durch die erste und zweite Öffnung 24, 26 und das Beschichtungszuführmaterial 40 in dem wenigstens einen Hohlraum 28) hindurch so angeordnet werden, dass ein Abschnitt der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 mit den Eingriffsabschnitten 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 und nicht mit den Kanten oder Oberflächen der ersten und/oder zweiten Öffnung 24, 26 in Kontakt steht. In einer solchen Ausführungsform können die relative Größe und/oder Form der ersten und zweiten Öffnung 24, 26, die Positionierung oder Einrichtung der Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 und die relative Größe und/oder Form des bestimmten zu beschichtenden Rohrs oder Stabs 12 proportional, abhängig oder anderweitig in Beziehung stehend sein, so dass die Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 mit der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 und nicht mit den Kanten oder Oberflächen der ersten und/oder zweiten Öffnung 24, 26 in Eingriff stehen.
In einigen Ausführungsformen kann das Beschichtungszuführmaterial 40 wirksam sein, um die Beschichtungsvorrichtung 10 wenigstens teilweise um ein Rohr oder einen Stab 12 herum (oder das Rohr oder den Stab 12 innerhalb der Beschichtungsvorrichtung 10) zu stützen, so dass die Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 mit der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 und nicht mit den Kanten oder Oberflächen der ersten und/oder der zweiten Öffnung 24, 26 in Eingriff gelangen. Beispielsweise kann das Beschichtungszuführmaterial 40 ausreichend steif oder widerstandsfähig sein, so dass die Beschichtungsvorrichtung 10 daran gehindert wird, (z.B. aufgrund des Gewichts der Beschichtungsvorrichtung 10 oder des zu beschichtenden Rohrs oder Stabs 12) wenigstens teilweise in eine Position oder Orientierung verschoben oder orientiert zu werden, so dass die Kanten oder Oberflächen der ersten und/oder der zweiten Öffnung 24, 26 die äußere Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 berühren. Wie nachstehend näher erläutert, kann die Rohrbeschichtungsvorrichtung 12 eine oder mehrere Stützvorrichtungen aufweisen, um beim Stützen eines Rohrs oder Stabs 12 beim Durchgang durch den Vorratsspeicher 18 zu helfen, so dass die Kanten oder Oberflächen der ersten und/oder der zweiten Öffnung 24, 26 daran gehindert werden, mit der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 in Kontakt zu treten.
Das Beschichtungszuführmaterial 40 kann, wie in den 1 und 2 gezeigt, bei der Aufbringung des Beschichtungsmediums oder der Beschichtungssubstanz auf das durch die Beschichtungsvorrichtung 10 zu beschichtende Rohr oder den Stab 12, z.B. auf die äußere Oberfläche 16 des sich durch die Beschichtungsvorrichtung hindurch bewegenden (oder hindurch bewegten) Rohrs oder Stabs 12 wirksam sein. Insbesondere kann das Beschichtungszuführmaterial 40 für das Beschichtungsmedium oder die Beschichtungssubstanz durchlässig sein, so dass, wenn das Beschichtungsmedium oder die Beschichtungssubstanz in den wenigstens einen Hohlraum 28 des Vorratsspeichers 18 hinein übertragen wird, das Beschichtungsmedium durch das Beschichtungszuführmaterial 40 hindurchtritt und auf dem Rohr oder Stab 12 über deren Eingriffsabschnitte 44 aufgetragen wird, die mit dem Rohr oder Stab 12 wechselwirken. Beispielsweise kann das Beschichtungszuführmaterial 40 eine Neigung oder Eigenschaft zur Docht- oder Kapillarwirkung aufweisen, so dass es dazu neigt, das in dem wenigstens einen Hohlraum 28 des Vorratsspeichers 18 vorhandene Beschichtungsmedium oder die Beschichtungssubstanz in das Beschichtungszuführmaterial 40 hinein und auf das Rohr oder den Stab 12 durch ihre Eingriffsabschnitte 44 einzuziehen. Die Rate oder Menge, mit der das Beschichtungszuführmaterial 40 das Beschichtungsmedium oder die Beschichtungssubstanz auf das Rohr oder den Stab 12 aufbringt, kann von vielfältigen Faktoren abhängen, einschließlich der natürlichen Dochtwirkungseigenschaft und/oder anderer Eigenschaften des Beschichtungszuführmaterials 40 hinsichtlich des bestimmten Beschichtungsmediums, den Eigenschaften des bestimmten Beschichtungsmediums, der Geschwindigkeit, mit der sich das Rohr oder der Stab 12 durch die Beschichtungsvorrichtung 10 hindurchbewegt (oder bewegt wird), der Rate, mit der das Beschichtungsmedium oder die Beschichtungssubstanz in den Vorratsspeicher 18 übertragen (z.B. unter Druck gepumpt) wird, dem Abstand zwischen der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 und der Kante oder Oberfläche der ersten und/oder der zweiten Öffnung 24, 26, der longitudinalen Länge L2 der Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 oder deren Kombinationen. In einigen Ausführungsformen, kann die longitudinale Länge L2 der Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 ungefähr 5 cm betragen.
In einigen Ausführungsformen kann das Beschichtungszuführmaterial 40 ein synthetisches Absorptionsmaterial, z.B. Polyether, Polyvinylalkohol, Polyester oder andere Kunststoffmaterialien, aufweisen. In einigen Ausführungsformen kann das Beschichtungszuführmaterial 40 ein natürliches Material, z.B. Baumwolle oder Wollfasern/-gewebe (z.B. einen Filz) oder Zellulose-Holzfasern/-gewebe aufweisen. In einigen Ausführungsformen, kann das Beschichtungszuführmaterial 40 jegliches Material oder jegliche Zusammensetzung sein, die ein wirksamer Träger für die Bereitstellung und das Auftragen des Beschichtungs- oder Filmmaterials ist und ausreichend dicht, fest, steif, belastbar oder ähnlich ist, um ein Rohr oder einen Stab 12 zu stützen und zu führen, während sich dieses bzw. dieser durch den Vorratsspeicher 18 bewegt. Beispielsweise kann das Beschichtungszuführmaterial 40 ein beliebiges Material oder eine beliebige Zusammensetzung sein, die wirksam ist, um das Rohr oder den Stab 12 zu stützen oder zu führen, während sich dieses bzw. dieser durch den Vorratsspeicher 18 bewegt, so dass das Rohr oder der Stab 12 nicht mit den Kanten oder Oberflächen der ersten und der zweiten Öffnung 24, 26 wechselwirkt. In einigen Ausführungsformen kann das Beschichtungszuführmaterial 40 im Wesentlichen gegen eine Zerstörung oder Verschlechterung durch Lösungsmittel, beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, Alkohole oder Ketone, resistent sein.
Wie vorstehend beschrieben, können die relative Größe und/oder die Form der ersten und/oder der zweiten Öffnung 24, 26 und die äußere Oberfläche 16 des durch die Beschichtungsvorrichtung zu beschichtenden Rohrs oder Stabs 12 wenigstens teilweise die Menge (z.B. Dicke) oder andere Anordnung / Eigenschaften des Beschichtungsmediums bestimmen, das auf die äußere Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 aufgebracht wird. Wie in 2 beispielsweise gezeigt, kann z.B. in einigen Ausführungsformen ein Rohr oder Stab 12 in den Vorratsspeicher 18 eingeführt werden, und die Beschichtungsvorrichtung 10 kann in eine erste Längsrichtung 46 verschoben werden und/oder das Rohr oder der Stab 12 kann in eine zweite Längsrichtung 48 verschoben werden, die zu der ersten Längsrichtung 46 entgegengesetzt ist, so dass sich das Rohr oder der Stab 12 durch den Vorratsspeicher 18 hindurch und entlang der Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 von dem ersten Ende 20 des Vorratsspeichers 18 zu dem zweiten Ende 22 des Vorratsspeichers 18 bewegt. Anders gesagt, kann die Beschichtungsvorrichtung 10 das Beschichtungsmedium in einer Beschichtungsrichtung aufbringen, die sich wenigstens im Wesentlichen von der zweiten Öffnung 26 des zweiten Endes 22 zu der ersten Öffnung 24 des ersten Endes 20 erstreckt. In einer solchen Ausführungsform können die Eingriffsabschnitte 44 des Beschichtungszuführmaterials 40 das Beschichtungsmedium auf der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 auftragen, und der Spalt zwischen der/den inneren Oberfläche(n) und Kante(n) der zweiten Öffnung 26 des zweiten Endes 22 und der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 kann dadurch einen Austrittsdurchgang für das aufgebrachte Beschichtungsmaterial 50 bilden. In solchen veranschaulichenden Ausführungsformen kann eine Innenkante 42 der zweiten Öffnung 26 des zweiten Endes 22 effektiv als ein Abstreifmesser wirken. Die zweite Öffnung 26 des zweiten Endes 22 und die äußere Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 können dadurch den Austrittsdurchgang schaffen, durch den das Beschichtungsmedium hindurchtreten und somit als eine Schicht eines Beschichtungsmaterials 50 auf dem Rohr oder Stab 12 deponiert werden kann. Auf diese Weise können die Einrichtung der zweiten Öffnung 26 des zweiten Endes 22 und die äußere Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 die Dicke des aufgebrachten Beschichtungsmaterials 50 steuern, das auf dem Rohr oder Stab 12 hinterlassen wird, wenn die Beschichtungsvorrichtung 10 über das Rohr oder den Stab 12 hinwegzieht (und/oder sich das Rohr oder der Stab 12 durch die Beschichtungsvorrichtung 10 bewegt). In der veranschaulichenden Ausführungsform in den 1 und 2 weist das Rohr oder der Stab 12 beispielsweise eine kreisrunde äußere Oberfläche 16 auf, und die zweite Öffnung 26 des zweiten Endes 22 des Vorratsspeichers 18 der Beschichtungsvorrichtung 10 ist ebenfalls kreisförmig, und deshalb ist der Austrittsdurchgang ein kreisringförmiger Austrittsdurchgang, der sich um das Rohr oder den Stab 12 herum erstreckt und die Dicke des Beschichtungsmediums 50 definiert, das durch die Beschichtungsvorrichtung 10 auf die äußere Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 aufgebracht wird. In einigen Ausführungsformen kann die zweite Öffnung 26 des zweiten Endes 22 des Vorratsspeichers 18 der Beschichtungsvorrichtung 10 hinsichtlich eines bestimmten Rohrs oder Stabs 12 derart eingerichtet sein, dass das aufgebrachte Beschichtungsmaterial 50 eine Dicke von ungefähr 200 Nanometern bis zu 10 Mikrometern definiert. In einigen solchen Ausführungsformen kann das durch die Beschichtungsvorrichtung 10 auf das Rohr oder den Stab 12 ungefähr 200 Nanometer bis zu ungefähr 10 Mikrometer dick aufgebrachte Beschichtungsmaterial 50 aufgrund der Einrichtung der Beschichtungsvorrichtung 10 im Wesentlichen eben oder glatt und gleichmäßig sein. In einigen Ausführungsformen, kann die zweite Öffnung 26 des zweiten Endes 22 des Vorratsspeichers 18 der Beschichtungsvorrichtung 10 hinsichtlich eines bestimmten Rohrs oder Stabs 12 derart eingerichtet sein, dass das aufgebrachte Beschichtungsmaterial 50 eine Dicke von ungefähr 3 Millimetern (z.B. ungefähr 1/8 Zoll) definiert.
Wie zuvor beschrieben, kann das auf das Rohr oder den Stab 12 aufgebrachte Beschichtungsmaterial 50 zum Trocknen, Aushärten, Bilden oder dergleichen und schließlich zum Ausbilden einer Beschichtung (z.B. einer Beschichtung, die aus dem erzeugt wird, was aus einem flüssigkeitsbasierten Beschichtungsmedium herausgelöst/aufgeschlämmt wurde, das auf das Rohr oder den Stab 12 aufgebracht wurde) gelassen werden. In einigen Ausführungsformen kann die longitudinale Länge L1 der zweiten Öffnung 26 des zweiten Endes 22 des Vorratsspeichers 18 ausgewählt oder eingerichtet werden, um wenigstens teilweise das Trocknen, Aushärten, Bilden oder dergleichen des aufgebrachten Beschichtungsmaterials 50 zu steuern. Beispielsweise kann die longitudinale Länge L1 der zweiten Öffnung 26 des zweiten Endes 22 des Vorratsspeichers 18 gemeinsam mit oder unter Beachtung der Beschichtungsgeschwindigkeit der Beschichtungsvorrichtung 10 und/oder der Flussrate des Beschichtungsmaterials 50 in den Vorratsspeicher 18 derart gewählt oder konfiguriert werden, dass die zweite Öffnung 26 im Wesentlichen das aufgebrachte Beschichtungsmaterial 50 daran hindert, mit der umgebenden Umgebung (z.B. Luft) für eine vorbestimmte Zeitdauer wechselzuwirken. Während dieser vorbestimmten Zeitdauer und möglicherweise während jeglicher eigenen „Trocknungs“-Zeit danach ist das neu aufgebrachte Beschichtungsmaterial 50 in der Lage, sich abzulagern, zu fließen, glatt zu werden, sich auszubreiten oder anderweitig im Wesentlichen gleichmäßig den Abschnitt des Rohrs oder Stabs 12 zu bedecken, auf den das Beschichtungsmaterial 50 aufgebracht wird. Auf solche Weise kann die Länge L1 in Längsrichtung der zweiten Öffnung 26 des zweiten Endes 22 des Vorratsspeichers 18 in der Steuerung (z.B. der Verlängerung) der „Trocknungs“-Zeit des aufgebrachten Beschichtungsmaterials 50 wirksam sein, um eine im Wesentlichen gleichmäßige Beschichtung sicherzustellen.
Die longitudinale Länge L1 der zweiten Öffnung 26 (d.h. die Länge des Austrittsdurchgangs oder Spalts), die ausreicht, um dem neu aufgebrachten Beschichtungsmaterial 50 ausreichende „Trocknungs“-Zeit zu verschaffen, kann von der speziellen Beschichtungssubstanz, der Bewegungsrate zwischen dem Vorratsspeicher 18 und dem Rohr oder Stab 12, der Dicke des Austrittskanals oder -spalts, den Umweltbedingungen, der Größe des zu beschichtenden Rohrs oder Stabs 12, usw. abhängig sein oder wenigstens mit diesen in Beziehung stehen. Beispielsweise würde eine Ausführungsform der Beschichtungsvorrichtung 10, die bei einer relativ niedrigen Beschichtungsgeschwindigkeit mit einer relativ hohen Flussrate des Beschichtungsmaterials 50 in den Vorratsspeicher 18 hinein (und damit in das Beschichtungszuführmaterial 40) arbeitet, eine relativ dicke „nasse“ Beschichtung auftragen, die dazu neigen würde, relativ langsam zu trocknen und deshalb eine relativ kurze zweite Öffnung 26 (d.h. die Länge des Austrittskanals oder -spalts) erfordern würde, um eine im Wesentlichen gleichmäßig „getrocknete“ Beschichtung sicherzustellen. Im Vergleich hierzu würde eine Ausführungsform der Beschichtungsvorrichtung 10, die bei einer relativ schnellen Beschichtungsgeschwindigkeit mit einer relativ niedrigen Flussrate des Beschichtungsmaterials 50 in den Vorratsspeicher 18 (und somit in das Beschichtungszuführmaterial 40) hinein arbeitet, eine relativ dünne „nasse“ Beschichtung auftragen, die dazu neigen würde, relativ schnell zu trocknen und deshalb eine relativ lange zweite Öffnung 26 (d.h. die Länge des Austrittskanals oder -spalts) erfordern würde, um eine im Wesentlichen gleichmäßig „getrocknete“ Beschichtung sicherzustellen.
In einigen veranschaulichenden, nicht beschränkenden Ausführungsformen kann die Beschichtungssubstanz beispielsweise ein flüssigkeitsbasierter hydrophober Präkursor sein, wobei das Rohr oder der Stab 12, das bzw. der beschichtet wird, einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,6 Zentimetern bis ungefähr 5 Zentimetern aufweisen kann, die Bewegungsgeschwindigkeit zwischen dem Vorratsspeicher 18 und dem Rohr oder Stab 12 in dem Bereich zwischen ungefähr 0,1 Millimetern pro Sekunde und ungefähr 250 Millimetern pro Sekunde liegen kann, die Dicke des Austrittskanals oder -spalts zwischen ungefähr 0,45 Zentimetern und ungefähr 0,6 Zentimetern betragen kann und die longitudinale Länge L1 der zweiten Öffnung 26 (d.h. die Länge des Austrittskanals oder Spalts in Längsrichtung) bis zu ungefähr 0,7 Zentimetern betragen kann.
In einer veranschaulichenden Ausführungsform kann das Beschichtungsmedium eine superhydrophobe Beschichtung, wie etwa eine Beschichtung gemäß der U.S.-Patentanmeldung Nr. 13/282,175, sein. Das Beschichtungsmedium kann beispielsweise eine hydrophobe Beschichtung zur Steigerung der Wärmeübertragung in Dampfkondensatoren sein. In einigen solchen Ausführungsformen kann die hydrophobe Beschichtung eine Rezeptur von ungefähr 4 Mol-% Fluor-Silan-Zirkonium sein. In einigen Ausführungsformen kann das Beschichtungsmedium ein Zr:F:Si-Präkursor sein, der für einen verbesserten Phasenwechselwärmeübergang in Butanol:Cyclohexanol aufgelöst ist. In einigen Ausführungsformen wurde die Wirksamkeit der Beschichtungsvorrichtung 10 zur Beschichtung von Rohren oder Stäben 12 mit einem Durchmesser von ungefähr 1,6 Zentimetern und einer Länge von ungefähr 0,9 Metern sowie von Rohren und Stäben 12 mit einem Durchmesser von ungefähr 2,5 Zentimetern und einer Länge von ungefähr 1,5 Metern nachgewiesen. In einigen Ausführungsformen hat sich die Beschichtungsvorrichtung 10 als wirksam erwiesen, um solche Rohre oder Stäbe 12 mit einem aufgebrachten Beschichtungsmaterial 50 (z.B. nach Aushärten, Trocknen oder dergleichen) mit gleichmäßigen Kontaktwinkeln größer als ungefähr 105, einer Hysterese von wenigstens 40 Grad und tropfenartigen Dampfkondensationseigenschaften zu beschichten. Solche Rohre oder Stäbe 12 wurden mit einem Vorschub oder einer Beschichtungsgeschwindigkeit von ungefähr 0,1 Millimetern pro Sekunde bis zu ungefähr 100 Millimetern pro Sekunde beschichtet.
In einer veranschaulichenden experimentellen Konfiguration der Beschichtungsvorrichtung 10 wurde ein Rohr oder Stab 12 mit einem Durchmesser von ungefähr 2,54 Zentimetern und einer Länge von ungefähr 1,5 Metern mit einer Geschwindigkeit von 20 Millimetern pro Sekunde beschichtet, wobei die Flussrate des Beschichtungsmediums in den Vorratsspeicher 18 hinein ungefähr 1 Liter pro Stunde betrug, das Beschichtungszuführmaterial 40 ein Dichtpolster medizinischer Qualität aus Baumwollfilz von ungefähr 1,3 Zentimetern Länge L2 war, wobei die Länge L3 des Vorratsspeichers 18 ungefähr 2,5 Zentimeter betrug, der Durchmesser der ersten und der zweiten Öffnung 24, 26 des ersten und zweiten Endes 20, 22 ungefähr 3 Zentimeter betrug, die aufgebrachte Beschichtung 50 ungefähr 800 Nanometer dick war, die Beschichtungsvorrichtung 10 eine Beschichtungsbehandlungsvorrichtung 76 (vgl. 1) in Form einer Heizeinrichtung von ungefähr 20 Zentimetern Länge bei einer Temperatur von ungefähr 250 Grad Celsius enthielt. In einigen Ausführungsformen war die Beschichtungsvorrichtung 10 zur Beschichtung solcher Rohre oder Stäbe 12 mit einem aufgebrachten Beschichtungsmaterial 50 mit gleichförmigen Wasserkontaktwinkeln, die größer als ungefähr 105 Grad waren, einer Hysterese von wenigstens ungefähr 40 Grad und tropfenartigen Dampfkondensationseigenschaften wirksam.
Wie in 1 gezeigt, kann die Beschichtungsvorrichtung 10 eine oder mehrere Stützvorrichtungen 70 aufweisen, die betriebsmäßig mit dem Vorratsspeicher 18 gekoppelt sind. Die wenigstens eine Stützvorrichtung 70 kann ein beliebiger Mechanismus sein, der zum Stützen des Vorratsspeichers 18 bezüglich eines Rohrs oder Stabs 12, das bzw. der durch die Beschichtungsvorrichtung 10 beschichtet wird, wirksam ist. Beispielsweise kann die Beschichtungsvorrichtung 10 wenigstens eine Stützvorrichtung 70 aufweisen, die sich in der Nähe wenigstens eines von dem ersten und zweiten Ende, 20, 22 des Vorratsspeichers 18 befindet. In einigen Ausführungsformen kann die Beschichtungsvorrichtung 10 wenigstens eine Stützvorrichtung 70 aufweisen, die sich in der Nähe sowohl des ersten als auch des zweiten Endes, 20, 22 des Vorratsspeichers 18 befindet. In einigen Ausführungsformen kann die wenigstens eine Stützvorrichtung 70 wenigstens teilweise in oder bei wenigstens einer von der ersten und/oder zweiten Öffnung 24, 26 des ersten und zweiten Endes 20, 22 des Vorratsspeichers integriert sein. Die wenigstens eine Stützvorrichtung 70 kann auch beim Stützen eines zu beschichtenden Rohrs oder Stabs 12, das bzw. der durch die Beschichtungsvorrichtung 10 innerhalb der ersten und/oder der zweiten Öffnung 24, 26 beschichtet wird, wirksam sein, so dass die äußere Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 nicht mit den Kanten oder Oberflächen der ersten und/oder der zweiten Öffnung 24, 26 in Berührung kommt. Beispielsweise kann die wenigstens eine Stützvorrichtung 70 wenigstens ein erstes Stützrad, einen O-Ring, einen Führungsring (z.B. einen Führungsring aus Teflon^®) oder eine beliebige andere Einrichtung aufweisen, die in der Lage ist, sich über, in oder auf dem Rohr oder Stab 12, das bzw. der beschichtet wird, zu verschieben, und derart konfiguriert ist, dass der Vorratsspeicher 18 in der Bezug auf das Rohr und den Stab 12 im Wesentlichen ortsfest ist. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Stützvorrichtung 70 den Vorratsspeicher 18 entlang der longitudinalen Länge des Rohrs oder Stabs 12, das bzw. der beschichtet wird, in einer vorbestimmten, relativ ortsfesten Orientierung oder Position bezüglich des Rohrs oder des Stabs 12 führen.
Wie ferner in 1 gezeigt, kann die Beschichtungsvorrichtung 10 eine Reinigungs- oder Vorbereitungsvorrichtung 74 aufweisen. Die Reinigungsvorrichtung 74 kann ein beliebiger Mechanismus sein, der in der Lage ist, die Oberfläche des Rohrs oder Stabs 12, die durch eine Beschichtungsvorrichtung 10 beschichtet werden soll, zu reinigen, vorzubereiten, zu behandeln oder anderweitig bereitzumachen. Die Beschichtungsvorrichtung kann dabei während eines einzigen Durchgangs der Beschichtungsvorrichtung 10 um ein Rohr oder einen Stab 12 herum sowohl Reinigungs- als auch Beschichtungsprozesse erzielen. Beispielsweise kann die Reinigungsvorrichtung 74 eine Reinigungssubstanz oder ein Reinigungsmaterial aufweisen, die bzw. das Verunreinigungen von der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 entfernt, bevor diese beschichtet wird, so dass, wie in 1 gezeigt, das aufgebrachte Beschichtungsmaterial 50 direkt auf der äußeren Oberfläche 16 des Rohrs oder Stabs 12 (anstatt auf irgendwelchen Verunreinigungen, die auf dem Rohr oder Stab 12 vorhanden sind) aufgetragen wird. Die Reinigungsvorrichtung 74 kann in der Nähe wenigstens eines von dem ersten und zweiten Ende 20, 22 des Vorratsspeichers 18 positioniert sein und kann auf jeder Längsseite der wenigstens einen Stützvorrichtung 70 (falls vorhanden) angeordnet werden.
In einigen Ausführungsformen kann die Beschichtungsvorrichtung 10 wenigstens eine Beschichtungsbehandlungsvorrichtung 76, wie in 1 gezeigt, aufweisen. Die Beschichtungsbehandlungsvorrichtung 76 kann ein beliebiger Mechanismus sein, der in der Lage ist, die Trocknung, Härtung, Bildung oder dergleichen des aufgebrachten Beschichtungsmaterials 50 wenigstens teilweise zu bewirken oder zu steuern. Die Beschichtungsvorrichtung 10 kann dabei während eines einzigen Durchgangs der Reinigungsvorrichtung um ein Rohr oder einen Stab 12 herum Reinigungs-, Beschichtungs- und Beschichtungsbehandlungsprozesse erzielen. Beispielsweise kann die Beschichtungsbehandlungsvorrichtung 76, wie in 1 gezeigt, eine Heizeinrichtung (z.B. eine induktive Heizeinrichtung oder einr Infrarot-Heizeinrichtung), eine Strahlungsquelle — z.B. eine Ultraviolettlampe — zur Verwendung, wenn beispielsweise ein Aushärten durch elektromagnetische Strahlung erwünscht ist, und/oder einen Lüfter oder ein Gebläse enthalten, der bzw. das in der Nähe des zweiten Endes 22 des Vorratsspeichers 18 angeordnet ist, so dass die Beschichtungsbehandlungsvorrichtung 76 irgendeine Art einer Behandlung auf dem aufgebrachten Beschichtungsmaterial 50 durchführt, nachdem (z.B. nach einer Zeitdauer) das aufgebrachte Beschichtungsmaterial 50 die zweite Öffnung 26 (d.h. den Austrittskanal oder -spalt) verlässt. In einigen Ausführungsformen kann die Beschichtungsbehandlungsvorrichtung 76 eine Behandlungszone definieren, die eine Länge von ungefähr 13 Zentimetern definiert. Die Beschichtungsbehandlungsvorrichtung 76 kann in der Nähe wenigstens eines von dem ersten und zweiten Ende 20, 22 des Vorratsspeichers 18 angeordnet sein und kann auf jeder der Längsseiten wenigstens einer Stützvorrichtung 70 (falls vorhanden) angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Beschichtungsvorrichtung 10 wenigstens eine Reinigungssvorrichtung 74, die an einem ersten longitudinalen Ende der Beschichtungsvorrichtung 10 angeordnet ist, wenigstens eine erste Stützvorrichtung 70 neben der wenigstens einen Reinigungssvorrichtung 74, wenigstens einen Vorratsspeicher 18 neben der wenigstens einen ersten Stützvorrichtung 70, wenigstens eine Beschichtungsbehandlungsvorrichtung 76 neben dem wenigstens einen Vorratsspeicher 18 und wenigstens eine zweite Stützvorrichtung 70 enthalten, die sich neben der wenigstens einen Beschichtungsbehandlungsvorrichtung 76 befindet und an einem zweiten longitudinalen Ende der Beschichtungsvorrichtung 10, das zu dem ersten Ende von diese entgegensetzt ist, angeordnet ist. In einigen solchen Ausführungsformen kann die Beschichtungsvorrichtung 10 eingerichtet sein, um ein Rohr oder einen Stab 12 zu beschichten, indem sie sich bezüglich des Rohrs oder Stabs 12 in eine erste Längsrichtung 46 bewegt, die sich von dem zweiten longitudinalen Ende der Beschichtungsvorrichtung 10 zu dem ersten longitudinalen Ende von dieser erstreckt (und/oder indem sich das Rohr oder der Stab 12 bezüglich der Beschichtungsvorrichtung 10 in eine zweite Längsrichtung 48 bewegt, die zu der ersten Längsrichtung 46 im Wesentlichen entgegengesetzt ist).
Wie oben erwähnt, kann die Beschichtungsvorrichtung 10 in einigen Ausführungsformen derart eingerichtet werden, dass die Beschichtungsvorrichtung 10 eingerichtet ist, um sich bezüglich des Rohrs oder Stabs 12, das bzw. den sie beschichtet, zu verschieben oder zu bewegen. Wie ebenfalls vorstehend erwähnt, kann das zu beschichtende Rohr oder der zu beschichtende Stab 12 so eingerichtet sein, dass das Rohr oder der Stab 12 eingerichtet ist, um sich bezüglich der Beschichtungsvorrichtung 10 zu bewegen oder zu verschieben. Unabhängig davon, ob die Beschichtungsvorrichtung 10 selbst, das Rohr oder der Stab 12 oder sowohl die Beschichtungsvorrichtung 10 als auch das Rohr oder der Stab 12 eingerichtet sind, um sich bezüglich der anderen Komponente zu bewegen, kann die Beschichtungsvorrichtung 10 wenigstens eine Antriebsvorrichtung 80 aufweisen, so dass das Rohr oder der Stab 12 in der Beschichtungsrichtung beschichtet wird. Die wenigstens eine Antriebsvorrichtung 80 kann ein beliebiger Antriebmechanismus sein, der bei der Verschiebung wenigstens entweder der Beschichtungsvorrichtung 10 und/oder des Rohrs oder Stabs 12 in Bezug aufeinander wirksam ist, so dass das Rohr oder der Stab 12 in der Beschichtungsrichtung beschichtet wird. Die wenigstens eine Antriebsvorrichtung 80 kann beispielsweise einen Rahmen und einen Motor aufweisen, die eingerichtet (z.B. computergesteuert) sind, um die Beschichtungsvorrichtung 10 über das Rohr oder den Stab 12 mit einem vorbestimmten Tempo oder einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu bewegen. In einigen Ausführungsformen kann die wenigstens eine Antriebsvorrichtung 80 eingerichtet sein, um die Beschichtungsvorrichtung 10 mit 24 cm/s über das Rohr oder den Stab 12 zu bewegen. Die wenigstens eine Antriebsvorrichtung 80 kann eingerichtet sein, um die Beschichtungsvorrichtung 10 (z.B. den Vorratsspeicher 18 und/oder dessen Austrittsdurchgang) bezüglich der gesamten longitudinalen Länge eines bestimmten Rohrs oder Stabs 12 oder lediglich eines Abschnitts der Länge eines bestimmten Rohrs oder Stabs 12 zu verschieben. Beispielsweise können in einigen Ausführungsformen wenigstens zwei Beschichtungsvorrichtungen 10, 10 verwendet werden, um ein bestimmtes Rohr oder einen bestimmten Stab 12 zu beschichten, und die wenigstens zwei Beschichtungsvorrichtungen können durch wenigstens eine Antriebsvorrichtung 80 gesteuert sein, um sich von einem Mittelabschnitt zu entgegengesetzten Enden des Rohrs oder Stabs 12 zu verschieben, um im Wesentlichen das gesamte Rohr oder den gesamten Stab 12 zu beschichten (d.h. jede Beschichtungsvorrichtung 10 ist wirksam, um etwa eine Hälfte des Rohrs oder Stabs 12 zu beschichten).
Die vorstehende Beschreibung soll veranschaulichend und nicht beschränkend sein. Vielfältige Änderungen und Modifikationen können von einem Fachmann auf dem Gebiet hierin durchgeführt werden, ohne von dem allgemeinen Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die folgenden Ansprüche oder ihre Entsprechungen definiert ist. Beispielsweise können die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele (und/oder Aspekte davon) miteinander kombiniert werden. Darüber hinaus können viele Abwandlungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der vielfältigen Ausführungsbeispiele anzupassen, ohne von deren Umfang abzuweichen. Während die hierin beschriebenen Abmessungen und Arten von Materialien die Parameter der vielfältigen Ausführungsformen definieren sollen, sind sie keinesfalls beschränkend und sie sind lediglich veranschaulichend. Viele andere Ausführungsformen werden für Fachleute nach Durchsicht der vorstehenden Beschreibung offensichtlich. Der Umfang der vielfältigen Ausführungsformen sollte deshalb anhand der beigefügten Ansprüche, gemeinsam mit dem vollen Umfang äquivalenter Formen ermittelt werden, zu denen derartige Ansprüche berechtigt sind. In den beigefügten Ansprüchen werden die Ausdrücke „enthalten“ und „in dem/der/denen“ als Klartextäquivalente der entsprechenden Ausdrücke „aufweisen“ und „wobei“ verwendet. Darüber hinaus werden die Begriffe „erste“, „zweite“, „dritte“, etc. in den folgenden Ansprüchen lediglich zur Kennzeichnung verwendet, und sie sollen keine zahlenmäßigen Anforderungen an die Objekte stellen. Ferner wird der Ausdruck „betriebsmäßig gekoppelt“ verwendet, um sowohl auf Verbindungen, die sich aus gesonderten, unterschiedlichen Komponenten ergeben, die direkt oder indirekt miteinander gekoppelt sind, als auch auf Komponenten Bezug zu nehmen, die integral ausgebildet (d.h. monolithisch) sind. Es soll verstanden werden, dass nicht notwendigerweise alle solche Objekte oder Vorteile, wie sie vorstehend beschrieben sind, hinsichtlich jeder bestimmten Ausführungsform erzielt werden können. Somit werden Fachleute verstehen, dass die hierin beschriebenen Systeme und Verfahren auf eine Weise verkörpert oder ausgeführt sein können, die einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen, wie er bzw. sie hierin gelehrt wird, erreicht oder optimiert, ohne notwendigerweise andere Aufgaben oder Vorteile zu erreichen, die hierin gelehrt oder vorgeschlagen werden können.
Während die Erfindung detailliert in Verbindung mit lediglich einer begrenzten Anzahl an Ausführungsformen beschrieben ist, sollte es ohne weiteres verständlich sein, das die Erfindung auf solche offenbarten Ausführungsformen nicht begrenzt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um vielfältige Variationen, Anpassungen, Ersetzungen oder äquivalente Anordnungen aufzunehmen, die hierin nicht beschrieben sind, die aber dem Wesen und Umfang der Erfindung entsprechen. Zusätzlich soll verstanden werden, dass, obwohl vielfältige Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind, Aspekte der Offenbarung lediglich einige der beschrieben Ausführungsformen beinhalten können. Dementsprechend soll die Erfindung nicht als auf die vorstehende Beschreibung begrenzt betrachtet werden, sondern sie ist nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt.
Diese schriftliche Beschreibung nutzt Beispiele, um die Erfindung, einschließlich ihrer besten Ausführungsart, zu offenbaren und um auch jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, wozu die Herstellung und Nutzung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentfähige Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die für Fachleute ersichtlich sind. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Umfang der Ansprüche enthalten sein, sofern sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Änderungen gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche enthalten.
Die vorliegende Anmeldung sieht Beschichtungsvorrichtungen und Verfahren zur Verwendung von Beschichtungsvorrichtungen vor, die zur Beschichtung von Rohren, Stäben oder ähnlichen Elementen eingerichtet sind. Die Beschichtungsvorrichtungen können einen Beschichtungsvorratsspeicher aufweisen, der eingerichtet ist, um eine Beschichtung auf die äußere Oberfläche derartiger Elemente aufzubringen. Der Beschichtungsvorratsspeicher kann wenigstens einen Hohlraum, ein erstes und ein zweites Ende mit einer ersten bzw. zweiten Öffnung aufweisen, die mit dem wenigstens einen Hohlraum in Kommunikationsverbindung stehen, wenigstens einen mit dem wenigstens einen Hohlraum in Kommunikationsverbindung stehenden Anschluss und ein Beschichtungszuführmaterial enthalten, das innerhalb des wenigstens einen Hohlraums angeordnet ist. Die erste Öffnung, die zweite Öffnung und das Beschichtungszuführmaterial können einen Beschichtungsdurchgang durch den Beschichtungsvorratsspeicher definieren. Ein Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials kann den engsten Abschnitt des Beschichtungsdurchgangs definieren und wirksam sein, um die äußere Oberfläche eines Elements zu stützen und zu beschichten, wenn das Element durch den Beschichtungsdurchgang hindurchtritt oder hindurchgeführt wird.

Claims

Beschichtungsmechanismus zur Aufbringung einer Beschichtung auf der äußeren Oberfläche eines länglichen Elements, wobei der Beschichtungsmechanismus aufweist: einen Beschichtungsvorratsspeicher, der aufweist: erstes Ende mit einer ersten Öffnung; zweites Ende mit einer zweiten Öffnung; wenigstens einen Hohlraum, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende und um die erste und zweite Öffnung herum erstreckt; wenigstens einen Anschluss, der mit dem wenigstens einen Hohlraum in Übertragungsverbindung steht; und ein Beschichtungszuführmaterial, das innerhalb des wenigstens einen Hohlraums angeordnet ist, wobei die erste Öffnung, die zweite Öffnung und das Beschichtungszuführmaterial einen Beschichtungsdurchgang durch den Beschichtungsvorratsspeicher definieren und wobei ein Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials den engsten Abschnitt des Beschichtungsdurchgangs definiert; und wenigstens eine Stützvorrichtung, die mit dem Beschichtungsvorratsspeicher betriebsmäßig gekoppelt ist, wobei wenigstens entweder das Beschichtungszuführmaterial und/oder die wenigstens eine Stützvorrichtung eingerichtet ist bzw. sind, um ein längliches Element derart zu stützen, dass, wenn sich das längliche Element durch den Beschichtungsdurchgang erstreckt, ein Abschnitt der äußeren Oberfläche des länglichen Elements mit dem Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials in Kontakt steht und die äußere Oberfläche des länglichen Elements mit wenigstens der zweiten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers nicht in Kontakt steht.
Beschichtungsmechanismus nach Anspruch 1, wobei das Beschichtungszuführmaterial für ein flüssigkeitsbasiertes Beschichtungsmedium durchlässig ist und wobei das Beschichtungszuführmaterial vorzugsweise ein Filzmaterial aufweist.
Beschichtungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Beschichtungsmechanismus eine Antriebsvorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, um wenigstens entweder die Beschichtungsvorrichtung und/oder das längliche Element derart zu verschieben, dass die Beschichtungsvorrichtung eine Beschichtung auf der äußeren Oberfläche des länglichen Elements in einer Beschichtungsrichtung aufbringt, die sich wenigstens im Wesentlichen von der zweiten Öffnung zu der ersten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers erstreckt.
Beschichtungsmechanismus nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei das längliche Element ein Rohr oder Stab ist und dessen äußere Oberfläche einen ersten Außendurchmesser aufweist und wobei die zweite Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers eine innere Oberfläche aufweist, die einen ersten Innendurchmesser definiert, der größer als der erste Außendurchmesser des Rohrs oder Stabs ist.
Beschichtungsmechanismus nach Anspruch 4, wobei, wenn sich das Rohr oder der Stab durch den Beschichtungsdurchgang hindurch erstreckt, ein Abschnitt der äußeren Oberfläche des Rohrs oder Stabs und die innere Oberfläche der zweiten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers um das Rohr oder den Stab herum einen Austrittsdurchgang definieren, der im Wesentlichen die Dicke der Beschichtung definiert, die durch die Rohrbeschichtungsvorrichtung auf die äußere Oberfläche des Rohr oder Stabs aufgebracht wird.
Beschichtungsmechanismus nach Anspruch 5, wobei wenigstens die Länge des Austrittsdurchgangs in der Beschichtungsrichtung und die Antriebsvorrichtung derart eingerichtet sind, dass die auf die äußere Oberfläche des Rohrs oder Stabs aufgebrachte Beschichtung im Wesentlichen daran gehindert wird, der um die Beschichtungsvorrichtung herum vorhandenen Umgebung für eine vorbestimmte Zeit ausgesetzt zu sein, die wirksam ist, um der aufgebrachten Beschichtung zu ermöglichen, zu fließen und die äußere Oberfläche des Rohrs oder Stabs im Wesentlichen gleichmäßig zu bedecken.
Beschichtungsmechanismus nach Anspruch 1, wobei der Beschichtungsmechanismus wenigstens eine der folgenden aufweist: eine Reinigungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um das längliche Element zu reinigen, bevor die Beschichtung auf die äußere Oberfläche des länglichen Elements aufgebracht wird; eine Beschichtungsbehandlungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um wenigstens entweder das längliche Element und/oder die auf der äußeren Oberfläche des länglichen Elementes aufgebrachte Beschichtung zu behandeln; und eine Antriebsvorrichtung zur Verschiebung wenigstens entweder des länglichen Elementes und/oder des Beschichtungsmechanismus in Bezug auf den bzw. das andere.
Beschichtungsvorrichtung zur Aufbringung einer Beschichtung auf die äußere Oberfläche wenigstens eines Rohrs oder Stabs mit einem ersten Durchmesser, wobei die Beschichtungsvorrichtung aufweist: einen Beschichtungsvorratsspeicher, der enthält: ein erstes Ende mit einer ersten Öffnung, die einen zweiten Durchmesser aufweist, der größer als ein erster Durchmesser eines Rohrs oder Stabs ist; ein zweites Ende mit einer zweiten Öffnung, die einen dritten Durchmesser aufweist, der größer als der erste Durchmesser des Rohrs oder Stabs ist; wenigstens einen Anschluss; wenigstens einen Hohlraum, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende und um die erste und die zweite Öffnung herum erstreckt, wobei der wenigstens eine Hohlraum mit der ersten Öffnung, der zweiten Öffnung und dem wenigstens einen Anschluss in Übertragungsverbindung steht; und ein Beschichtungszuführmaterial, das innerhalb des wenigstens einen Hohlraums angeordnet ist, wobei das Beschichtungszuführmaterial für eine Beschichtung durchlässig ist, wobei die erste Öffnung, die zweite Öffnung und das Beschichtungszuführmaterial einen Beschichtungsdurchgang durch den Beschichtungsvorratsspeicher definieren und wobei ein Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials den engsten Abschnitt des Beschichtungsdurchgangs definiert; wenigstens eine Stützvorrichtung, die mit dem Beschichtungsvorratsspeicher betriebsmäßig gekoppelt ist; und wenigstens eine Antriebsvorrichtung, die eingerichtet ist, um wenigstens entweder die Beschichtungsvorrichtung und/oder das Rohr oder den Stab in Bezug auf den/das bzw. die andere(n) zu bewegen, um die Beschichtung auf die äußere Oberfläche des Rohrs oder Stabs aufzubringen, wenn sich das Rohr oder der Stab durch den Beschichtungsdurchgang in einer Beschichtungsrichtung erstreckt, die sich wenigstens im Wesentlichen von der zweiten Öffnung zu der ersten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers erstreckt, wobei wenigstens entweder das Beschichtungszuführmaterial und/oder die wenigstens eine Stützvorrichtung eingerichtet ist bzw. sind, um das Rohr oder den Stab derart zu stützen, dass, wenn sich das Rohr oder der Stab durch den Durchgang erstreckt, ein Abschnitt der äußeren Oberfläche des Rohrs oder Stabs mit dem Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials in Kontakt steht und mit wenigstens der zweiten Öffnung des Beschichtungsvorratsspeichers nicht in Kontakt steht.
Beschichtungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Beschichtungsvorrichtung wenigstens eine Pumpe aufweist, die eingerichtet ist, um das Beschichtungsmedium mit einer Flussrate in den Beschichtungsvorratsspeicher durch den wenigstens einen Anschluss zu pumpen, und wobei wenigstens die Länge des Austrittsdurchgangs in der Beschichtungsrichtung, die Antriebsvorrichtung und die Flussrate der wenigstens einen Pumpe derart eingerichtet sind, dass die auf die äußere Oberfläche des Rohrs oder Stabs aufgebrachte Beschichtung im Wesentlichen daran gehindert wird, der um die Beschichtungsvorrichtung herum vorhandenen Umgebung für eine vorbestimmte Zeit ausgesetzt zu sein, die wirksam ist, um zu ermöglichen, dass das aufgebrachte Beschichtungsmedium fließen und die äußere Oberfläche des Rohrs oder Stabs gleichmäßig bedecken kann.
Verfahren zur Aufbringung einer Beschichtung auf die äußere Oberfläche eines länglichen Elements, wobei das Verfahren enthält: Erlangen eines Beschichtungsmechanismus, der einen Beschichtungsvorratsspeicher und wenigstens eine Stützvorrichtung aufweist, die mit dem Beschichtungsvorratsspeicher betriebsmäßig gekoppelt ist, wobei der Beschichtungsvorratsspeicher enthält: ein erstes Ende mit einer ersten Öffnung; ein zweites Ende mit einer zweiten Öffnung; wenigstens einen Hohlraum, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende und um die erste und zweite Öffnung herum erstreckt; wenigstens einen Anschluss in Übertragungsverbindung mit dem wenigstens einen Hohlraum; und ein Beschichtungszuführmaterial, das innerhalb des wenigstens einen Hohlraums angeordnet ist, wobei die erste Öffnung, die zweite Öffnung und das Beschichtungszuführmaterial einen Beschichtungsdurchgang durch den Beschichtungsvorratsspeicher definieren und wobei ein Eingriffsabschnitt des Beschichtungszuführmaterials den engsten Abschnitt des Beschichtungsdurchgangs definiert; Erlangen eines länglichen Elementes; und Positionieren wenigstens entweder des länglichen Elementes und/oder des Beschichtungsmechanismus in einer derartigen Weise, dass sich das längliche Element durch den Beschichtungsdurchgang erstreckt.