DE102020003772A1 - coating process - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsverfahren zur Beschichtung von Innenrohrflächen von Rohren jeder Bauform mit Hilfe eines Prall- bzw. Umlenkkörpers, wobei der Prall- bzw. Umlenkkörper mit einer definierten Geschwindigkeit mittels eines Haltekabels über einen an das Rohrende angepressten Anschlussadapter, der eine dichte Verbindung zu dem Rohrende herstellt, in das zu reinigende Rohr geführt und mittels eines gasförmigen Strahlmediums, dem ein Strahlmittel zugesetzt ist, durch das Rohr gepresst wird.The invention relates to a coating process for coating inner pipe surfaces of pipes of any design using an impact or deflection body, with the impact or deflection body moving at a defined speed by means of a holding cable via a connection adapter pressed onto the end of the pipe, which forms a tight connection to the The end of the pipe is produced, guided into the pipe to be cleaned and pressed through the pipe by means of a gaseous blasting medium to which a blasting agent is added.

Description

Aus DE 10 2017 009 372.5 ist ein Beschichtungsverfahren bekannt, eine Doppelscheibe, deren stromabwärts hinterer Teil als Prallfläche dient, als geführten Umlenkkörper einzusetzen, wobei die Beschichtung mittels eines Strahlmediums durch die erste der beiden Doppelscheiben auf die hintere Scheibe geführt wird, die als Prallfläche dient. Der Nachteil dieses Verfahrens ist es, dass zwingend zumindest ein Zuleitungsschlauch benötigt wird. Das macht den Einsatz des Verfahrens bei kleinen Innendurchmessern der Rohre von z.B.18mm schwierig bis unmöglich. Das Verfahren ist zudem auch bei größeren Rohrdurchmessern mit Bogenführungen schwierig bis unmöglich einzusetzen. Das macht Beschichtungen bereits gebogener Rohre mit diesem Verfahren unmöglich.Out DE 10 2017 009 372.5 a coating method is known to use a double disc, the downstream rear part of which serves as an impact surface, as a guided deflection body, the coating being guided by means of a blasting medium through the first of the two double discs onto the rear disc, which serves as an impact surface. The disadvantage of this method is that at least one supply hose is required. This makes it difficult or even impossible to use the process with small inside diameters of the pipes, eg 18mm. The method is also difficult if not impossible to use even with larger pipe diameters with curved guides. This makes it impossible to coat tubes that have already been bent with this method.

Ziel und Zweck der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschichtung von Innenrohrflächen ab 3,00mm i.d.bis zu 300mm i.d.The aim and purpose of the invention is a method and a device for coating inner pipe surfaces from 3.00 mm i.d. up to 300 mm i.d.

Dazu wird ein an einem kleindimensionierten Haltekabel befestigter Umleitungs- bzw. Prallkörper in das zu beschichtende Rohr über einen Anschlussadapter eingeführt. Der Prallkörper kann so dimensioniert sein, dass er für die Beschichtung kleindimensionierter Rohre ab 6mm auch bogengängig ist für Bögen von 90° - 180°. Dieser Adapter wird mit einem unter Druck stehenden Gas, vorzugsweise Druckluft, bis an den Endpunkt des Rohres gepresst. Dann wird dem Gas-, vorzugsweise Druckluftstrahl in einer geeigneten Dosierung ein Beschichtungsmittel zugesetzt, dass auch aus mehreren Komponenten bestehen kann. Gleichzeitig wird das Haltekabel, bzw. ein dünnes Drahtseil, über eine gesteuerte Winde in einer definierten Geschwindigkeit bis in den Anschlussadapter zurückgezogen. In einer anderen Variante wird der Prall- bzw. Umlenkkörper mit dem unter Druck stehendem Gas, vorzugsweise Druckluft, und dem Beschichtungsmittel bis an das Ende des Rohres gepresst. Bei schnellhärtenden Beschichtungsmitteln kann das Haltekabel dann ohne Beschädigungen der beschichteten Flächen zurückgezogen werden. Bei Erfordernis kann der Prall- bzw. Umlenkkörper zuvor demontiert werden. Diese Geschwindigkeit wie auch die eindosierte Menge des Beschichtungsmittels und die Ausbildung des Umlenk- bzw. Prallkörpers bestimmen die Schichtdicke der Beschichtung. Der Umlenk- bzw. Prallkörper kann frontseitig als Scheibe oder Zylinder ausgebildet sein, kann jedoch auch eine Abwinkelung in oder auch entgegen der Strömungsrichtung aufweisen. Die Ausbildung des Umlenk- bzw. Prallkörpers bestimmt den Aufschlagwinkel auf die Rohrinnenflächen und damit die Geschwindigkeit und Kraft der Aufschlagwirkung. In einer anderen Variante befindet sich stromaufwärts des Umlenk- bzw. Prallkörper ein Führungsteil, das fest oder beweglich mit dem Prall- bzw. Umlenkköper verbunden ist. Dieses Führungsteil liegt dicht an den Innenrohrwänden an, wobei das Führungsteil mittig eine Öffnung aufweist, durch die der Gasstrahl mit dem Beschichtungsmittel mittig konzentriert auf den Prall- bzw. Umlenkkörper trifft.For this purpose, a deflection or impact body attached to a small-sized holding cable is inserted into the pipe to be coated via a connection adapter. The impact body can be dimensioned in such a way that it can also be used in bends of 90° - 180° for the coating of small-sized pipes from 6mm. This adapter is pressed with a pressurized gas, preferably compressed air, up to the end point of the pipe. A suitable dosage of a coating agent, which can also consist of several components, is then added to the gas jet, preferably compressed air jet. At the same time, the retaining cable or a thin wire rope is pulled back into the connection adapter at a defined speed using a controlled winch. In another variant, the impact or deflection body is pressed with the pressurized gas, preferably compressed air, and the coating agent up to the end of the pipe. In the case of fast-curing coating agents, the holding cable can then be withdrawn without damaging the coated surfaces. If necessary, the impact or deflection body can be dismantled beforehand. This speed as well as the metered quantity of the coating agent and the formation of the deflection or impact body determine the layer thickness of the coating. The deflection or impact body can be designed as a disk or cylinder on the front side, but can also be bent in or against the direction of flow. The design of the deflection or impact body determines the angle of impact on the inner surfaces of the pipe and thus the speed and force of the impact effect. In another variant, upstream of the deflection or impact body, there is a guide part that is connected in a fixed or movable manner to the impact or deflection body. This guide part lies tightly against the inner pipe walls, with the guide part having an opening in the middle, through which the gas jet with the coating agent hits the impact or deflection body in a concentrated manner in the middle.

Der Prall- bzw. Umlenkkörper wird bei geringeren Rohrquerschnitten allein durch die Strömung des Strahlmediums in der Rohrmitte gehalten, sodass das eingesetzte Beschichtungsmittel mittel die Rohrinnenwand gleichmäßig trifft. Bei größeren Rohrquerschnitten müssen entsprechend große Prall- bzw. Umlenkkörper eingesetzt werden die ein entsprechend größeres Gewicht aufweisen. Um diese größeren und schweren Prall- bzw. Umlenkkörper in der Rohrmitte zu halten, sind in diesem Fall Abstandspunkte oder Abstandsrippen am Prall- bzw. Umlenkkörper angebracht, die einen gleichmäßig dimensionierten Ringspalt zwischen Umlenkkörper und Rohrinnenwand herstellen. Falls die Fläche des Ringspaltes kleiner ist als der Querschnitt der Zuführleitung(en) für Strahlmedium und Strahlmittel, entsteht stromaufwärts des Umlenkkörpers ein Gegendruck. Damit das Strahlmittel gleichmäßig dem Umlenkkörper zugeführt und durch den Ringspalt hindurch geführt wird, ist eine Geschwindigkeit von Strahlmedium/ Beschichtungsmittel von mindestens 16 m per Sekunde erforderlich. Das Haltekabel für den Umlenkkörper wird durch den Anschlussadapter oder seitlich des Anschlussadapters in das zu reinigende Rohr geführt.In the case of smaller pipe cross-sections, the impact or deflection body is held in the middle of the pipe solely by the flow of the blasting medium, so that the coating agent used hits the inner wall of the pipe evenly. In the case of larger pipe cross-sections, correspondingly large impact or deflection bodies must be used, which have a correspondingly greater weight. In order to keep these larger and heavier impact or deflection bodies in the middle of the pipe, in this case spacer points or spacer ribs are attached to the impact or deflection body, which create an evenly dimensioned annular gap between the deflection body and the inner wall of the pipe. If the area of the annular gap is smaller than the cross-section of the supply line(s) for the blasting medium and blasting agent, a counter-pressure is created upstream of the deflection body. A speed of at least 16 m per second is required for the blasting medium/coating medium so that the blasting medium is fed evenly to the deflection body and guided through the annular gap. The retaining cable for the deflection body is routed through the connection adapter or to the side of the connection adapter into the pipe to be cleaned.

Bei niedrig viskosen Beschichtungsmitteln wie z.B. anorganischen, hybriden oder organischen Polymersystemen kann die Beschichtung jeweils nur in geringen Schichtdicken, wie z.B. 0,1-100 µm aufgebracht werden. Für manche Einsatzzwecke wie z.B. gegen Wasserstoff diffusionsstabile Beschichtungen für Rohre, sind jedoch stärkere Schichtdicken erwünscht. In diesem Zweck ist es erforderlich, das Verfahren zu wiederholen und die Beschichtung Layer by Layer aufzutragen. Dazu muss jeweils die Trocknung der vorherigen aufgebrachten Schicht abgewartet werden. Zur Beschleunigung der Trocknung kann das Rohr erwärmt werden. Auch eine konstante Drehung des Rohres während der Trocknungszeit beschleunigt den Trocknungsvorgang. Zusätzlich wird durch die Drehung eine homogenere Schichtdickenverteilung erhalten, da sich bei einem ruhenden Rohr die Schicht an der Rohrunterseite stärker ausbilden kann.With low-viscosity coating materials such as inorganic, hybrid or organic polymer systems, the coating can only be applied in small layer thicknesses, such as 0.1-100 µm. However, thicker layers are required for some applications, such as coatings for pipes that are resistant to hydrogen diffusion. In this purpose it is necessary to repeat the procedure and apply the coating layer by layer. To do this, it is necessary to wait for the previous applied layer to dry. The tube can be heated to accelerate drying. Constant rotation of the pipe during the drying time also speeds up the drying process. In addition, the rotation results in a more homogeneous layer thickness distribution, since the layer on the underside of the tube can develop more strongly when the tube is stationary.

BezugszeichenlisteReference List

11
Innenrohrflächeninner tube surfaces
22
Rohrpipe
33
Umlenkkörper / der PrallDeflection body / the impact
44
Rohrendepipe end
55
Dosiereinheit für BeschichtungsmittelDosing unit for coating agent
66
Steuerbare PressvorrichtungControllable pressing device
77
Dichtflächesealing surface
88th
Haltekabelretaining cable
99
Bewegungseinheit für HaltekabelMovement unit for holding cable
1010
Anschlussadapterconnection adapter
1111
Förderpumpefeed pump
1212
Druckluftzuführungcompressed air supply
1313
Absaugung mit FiltereinheitSuction with filter unit
1414
Auffangvorrichtungcollection device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102017009372 [0001]DE 102017009372 [0001]

Claims (8)

Beschichtungsverfahren zur Beschichtung von Innenrohrflächen [1] von Rohren [2] jeder Bauform mit Hilfe eines Prall [3]- bzw. Umlenkkörpers [3], wobei der Prall- bzw. Umlenkkörper [3] in der Form dem inneren Rohrquerschnitt entspricht, jedoch kleiner als das Innenrohr dimensioniert ist und einen Mindestringspalt von 0,75 mm zur Innenrohrfläche [1] aufweist, wobei der Umlenkkörper [3] mit einer definierten Geschwindigkeit mittels eines Haltekabels [8] über einen an das Rohrende [4] angepressten Anschlussadapter [10], der eine dichte Verbindung zu dem Rohrende [4] herstellt, in das zu reinigende Rohr [2] geführt und mittels eines gasförmigen Strahlmediums, dem ein Beschichtungsmittel zugesetzt ist, mit einer definierten Geschwindigkeit durch das Rohr [2] gepresst wird, und wobei die Mindestgeschwindigkeit des gasförmigen Strahlmediums 20m pro Sekunde beträgt und die Geschwindigkeit des Prall- bzw. Umlenkkörpers [3] je nach Erfordernis 5-100m m pro Minute beträgt.Coating process for coating inner pipe surfaces [1] of pipes [2] of any design using an impact [3] or deflection body [3], the impact or deflection body [3] corresponding in shape to the inner pipe cross section, but smaller is dimensioned as the inner pipe and has a minimum annular gap of 0.75 mm to the inner pipe surface [1], with the deflection body [3] being pressed at a defined speed by means of a holding cable [8] via a connection adapter [10] to the pipe end [4], which creates a tight connection to the end of the pipe [4], is guided into the pipe [2] to be cleaned and is pressed through the pipe [2] at a defined speed by means of a gaseous blasting medium to which a coating agent is added, and the minimum speed of the gaseous blasting medium is 20 m per second and the speed of the impact or deflection body [3] is 5-100 m per minute, depending on the requirement. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung ein geeignetes anorganisches, hybrides und oder organisches bei Raumtemperatur oder forciert härtendes Beschichtungsmittel eingesetzt wird.coating process claim 1 , characterized in that a suitable inorganic, hybrid and/or organic coating agent which hardens at room temperature or under forced conditions is used for the coating. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein 1-Komponenten-, 2-Komponenten oder 3-Komponenten-System eingesetzt wird.coating process claim 1 or 2 , characterized in that a 1-component, 2-component or 3-component system is used. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Beschichtung der Oberflächen der Innenrohrflächen [1] durch den Druck und die Strömungsgeschwindigkeit des Strahlmediums, die Dosierung des Beschichtungsmittels [5] und die Ausbildung des Prall- bzw. Umlenkkörpers [3] gesteuert wird.coating process claim 1 until 3 , characterized in that the layer thickness of the coating of the surfaces of the inner tube surfaces [1] is controlled by the pressure and the flow rate of the blasting medium, the dosage of the coating agent [5] and the formation of the impact or deflection body [3]. Vorrichtung zur automatisierten Beschichtung von Rohren [2], dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsvorrichtung eine Druckluftquelle, eine Druckluftzuführung [12] zu dem Anschlussadapter [10], eine Förderpumpe [11] und/oder eine sonstige Eingabevorrichtung für das Beschichtungsmittel aufweist sowie zumindest eine Zuführung für das Beschichtungsmittel zu zumindest einem dichtend an das/die zu beschichtenden /Rohre angesetzten Anschlussadapter [10], eine steuerbare Pressvorrichtung [6] für den Anschlussadapter [10], ein speziell ausgebildetes Haltekabel [8], eine steuerbare Bewegungseinheit für das Haltekabel [8], die bei Erfordernis durch eine hier nicht gezeigte Weglängenmessung unterstützt werden kann, und einen Prall- bzw. Umlenkkörper [3].Device for the automated coating of pipes [2], characterized in that the coating device has a compressed air source, a compressed air supply [12] to the connection adapter [10], a feed pump [11] and/or another input device for the coating agent and at least one supply for the coating agent to at least one connection adapter [10] attached sealingly to the pipe(s) to be coated, a controllable pressing device [6] for the connection adapter [10], a specially designed retaining cable [8], a controllable movement unit for the retaining cable [8 ], which can be supported if required by a path length measurement not shown here, and an impact or deflection body [3]. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Prall- bzw. Umlenkkörper je nach eingesetztem Beschichtungsmittel und gewünschter Wirkung mit einem definierten Strahlwinkel ausgestattet wird zur Regelung der Einwirkung des Beschichtungsmittels auf die Innenrohroberflächen [1] device after claim 5 , characterized in that the impact or deflection body is equipped with a defined jet angle depending on the coating agent used and the desired effect in order to regulate the effect of the coating agent on the inner pipe surfaces [1] Vorrichtung nach Anspruch 5+6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussadapter [10] eine dichtende Fläche [7] zum Rohr [2] hin aufweist, die in das Rohr [2] hineinragen kann, an die Außenfläche des Rohres oder vor die Frontseite des Rohres gepresst werden kann.device after claim 5 +6, characterized in that the connection adapter [10] has a sealing surface [7] towards the pipe [2], which can protrude into the pipe [2], can be pressed against the outer surface of the pipe or in front of the front side of the pipe . Strahlvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der am Rohrgegenseite austretende Strahl durch eine Auffangvorrichtung, der bei Erfordernis eine Absaugung mit Filtereinheit [13] angeschlossen sein kann, aufgefangen wird, wobei die Auffangvorrichtung [14] für Rohre [2] verschiedener Längen beweglich sein kann.Beam device according to one of Claims 5 until 7 , characterized in that the jet exiting on the opposite side of the pipe is caught by a collecting device which, if required, can be connected to a suction device with a filter unit [13], wherein the collecting device [14] can be movable for pipes [2] of different lengths.
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JP S59 - 142 873 A (Original und Maschinenübersetzung)

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