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Technisches Gebiet
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Die Erfindungsgruppe gehört zu den Techniken zum Auftragen von Schutzschichten, die die Beständigkeit gegen chemische und mechanische Einwirkungen verbessern, auf zylindrische Erzeugnisse aus Metallen und Legierungen, insbesondere zum Verfahren zum Auftragen von Schutzschichten auf Drähte, Kabel oder Drahtseile unter Verwendung der polymeren Beschichtungsstoffe.
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Bisheriger Stand der Technik
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Es ist ein Verfahren zum Anstreichen der zylindrischen Erzeugnisse durch Auftragen der thermoreaktiven Pulverlacke auf zylindrische Erzeugnisse bekannt, dieses Verfahren wird durch die Vorrichtung, offenbart am 10.06.2008 im Patent
RU 2325957 C2 , die eine Förderanlage, die eine das zylindrische Erzeugnis abrollende (unbeschichtete) Trommel und eine das zylindrische Erzeugnis aufrollende (beschichtete) Trommel darstellt, eine Kammer zum Beschichten mit dem umlaufend verschiebbaren Dosierkopf, die Mittel zur Trocknung, Aushärtung und Abkühlung einschließt, realisiert.
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Zu den Mängeln des bekannten Verfahrens gehören folgende:
- – Verwendung der Lösungsmittel im Laufe der Beschichtung;
- – beim Sprühen wird eine große Menge der Farbe verloren;
- – Unmöglichkeit die Schichtdicke bei der mehrmaligen Wiederholung der Beschichtung zu kontrollieren.
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Als nächstliegende Lösung der beanspruchten Erfindung dient das Verfahren zur Beschichtung der Drähte, das durch eine Vorrichtung, offenbart am 07.07.1982 im Patent
SU 942170 С1 , realisiert wurde und das die Beschichtung der Drähte, die Zufuhr der beschichteten Drähte in den Ofen und die weitere Abkühlung einschließt.
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Zu den Mängeln dieses Verfahrens, wie auch bei der traditionellen Technik mit der Verwendung der Lösungsmittel zum Erhalten der angegebenen Farbkonsistenz, gehören die extrem hohe Temperatur des Anstreichens, mehr als 700 °C, und eine große Anzahl der aufgetragenen Schichten (8–20).
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Offenbarung der Erfindung
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Die Aufgabe, auf deren Lösung die vorgeschlagene Erfindungsgruppe gerichtet ist, besteht in der Entwicklung einer Methode zur Herstellung der Drähte, Kabel, Seile und Drahtseile mit einer Schutzschicht, die unter Verwendung der polymeren Stoffe ohne Lösungsmittel unter Druck aufgetragen wird.
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Als technisches Ergebnis, das durch die Realisierung der beanspruchten Erfindungsgruppe erreicht wird, dienen die Senkung der Temperatur des Anstreichens, die Reduzierung der Anzahl der aufgetragenen Schichten sowie die Erhöhung der Umweltfreundlichkeit des Vorganges wegen des Fehlens von Lösungsmitteln im Laufe des Anstreichens.
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Dieses technische Ergebnis wird dadurch erreicht, dass die Vorrichtung zum Auftragen einer Schutzschicht auf zylindrische Erzeugnisse unter Verwendung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes ein mehrteiliges dichtes Gehäuse, bestehend aus einer Druckkammer, einer Kammer für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand, einer Kammer für Auftragen der Schutzschicht, enthält. Dabei ist die Druckkammer mit einer Möglichkeit erfüllt, den Druck in der Vorrichtung anzusammeln, und stellt einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der kontinuierlichen Auffüllung mit dem pulverförmigen Beschichtungsstoff, dar, dieser Kanal enthält den pulverförmigen Stoff, ein Teil des Kanals ist mit dem Kolben ausgerüstet und ein anderer Teil ist kegelstumpfförmig ausgeführt. Wobei stellt die Kammer für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der Erwärmung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes, dar, ein Teil des Kanals ist mit dem Kanal der Druckkammer verbunden und ein anderer Teil ist kegelstumpfförmig. Dabei stellt die Kammer für Auftragen der Schutzschicht einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der Auffüllung mit dem Beschichtungsstoff im Schmelzezustand und der Erhaltung des Beschichtungsstoffes im Schmelzezustand dar, ein Teil des Kanals ist das Eingangsmodul der zylindrischen Erzeugnisse und ein anderer Teil ist kegelstumpfförmig und gilt als beschichtetes Ausgangsmodul der zylindrischen Erzeugnisse. Dabei ist die Kammer für Auftragen der Schutzschicht mit der Kammer für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand durch die Kammer für Umwandlung des hochelastischen Beschichtungsstoffes in den Schmelzezustand verbunden, diese Kammer stellt einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der Erwärmung des hochelastischen Beschichtungsstoffes, dar.
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Die Druckkammer ist mit einer Möglichkeit ausgerüstet, den Druck von 2–100 MPa zu erzeugen. Die Kammer für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand ist mit einer Möglichkeit ausgerüstet, den Stoff bis 40–400 °С zu erwärmen. Die Kammer für Umwandlung des hochelastischen Beschichtungsstoffes in den Schmelzezustand ist mit einer Möglichkeit ausgerüstet, den Stoff bis 50–500 °С zu erwärmen. Als Stoffe für Schutzschichten werden die pulverförmigen Polymere verwendet.
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Das genannte technische Ergebnis wird auch dadurch erreicht, dass die Herstellungsmethode der zylindrischen Erzeugnisse mit einer Schutzschicht beim Auftragen des pulverförmigen Beschichtungsstoffes auf zylindrische Erzeugnisse mit Hilfe der im Abschnitt 1 genannten Vorrichtung folgende Phasen einschließt:
- а) Vorbereitung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes, einschließlich der Vorwärmung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes, der den pulverförmigen Stoff enthält, damit der Beschichtungsstoff in den hochelastischen Zustand umwandelt, mit der nachfolgenden Erwärmung des Beschichtungsstoffes, damit er aus dem hochelastischen Zustand in den Schmelzezustand umwandelt;
- b) Beschichtung der zylindrischen Erzeugnisse in der Kammer für Auftragen der Schutzschicht, indem die Kammer durch den erwärmten Beschichtungsstoff im Schmelzezustand unter Druck durchgezogen wird;
- c) Aushärtung und Abkühlung des Beschichtungsstoffes, dabei werden die Phasen von „a“ bis „c“ wiederholt, um mehr als eine Schicht aufzutragen.
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In der Kammer für Auftragen der Farbschicht sammelt man den Druck von 2–100 MPa an. Die Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes aus dem pulverförmigen Zustand in den hochelastischen Zustand erfolgt bei der Temperatur von 40–400 °С. Die Umwandlung des pulverförmigen thermoreaktiven Beschichtungsstoffes aus dem hochelastischen Zustand in den Schmelzezustand erfolgt bei der Temperatur von 50–500 °С. Die Aushärtung erfolgt bei der Temperatur von 150–500 °С und beim Luftdruck. Als Stoff der Schutzschicht verwendet man die pulverförmigen Polymere.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Das Wesen der Erfindungsgruppe wird mit der Zeichnung erklärt, auf dem Schema 1 ist die Vorrichtung zum Auftragen einer Schutzschicht auf zylindrische Erzeugnisse dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kolben;
- 2
- Druckkammer;
- 3
- Kammer für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand;
- 4
- Kammer für Umwandlung des hochelastischen Beschichtungsstoffes in den Schmelzezustand;
- 5
- Kammer für Auftragen der Schutzschicht;
- 6
- Eingangsmodul der zylindrischen Erzeugnisse;
- 7
- beschichtetes Ausgangsmodul der zylindrischen Erzeugnisse.
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Verwirklichung der Erfindungsgruppe
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Man trägt die Schutzschicht auf zylindrische Erzeugnisse aus Metallen und Legierungen auf: Drähte, Kabel oder Drahtseile.
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Als Stoff der Schutzschicht verwendet man die pulverförmigen Polymere, die dem Druck von 2–100 MPa widerstehen, dabei die Eigenschaften der Umwandlung und der Unterstützung von den oben genannten Aggregatzuständen bei den entsprechenden oben genannten Temperaturen der Umwandlung aus einem Aggregatzustand in einen anderen Aggregatzustand haben und die bei der Temperatur von 50–500 °С erhärten. Als solche Polymere kann man Polyamide, Polyamidimide, Polyesterharze, Polyetherimide, Polyvinylformale, Epoxidharze und Polyurethane anführen.
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Pulverförmige Polymere, gegebenenfalls mit dem Pigmentzusatz, als Pigment dienen beliebige mineralische und künstliche organische und anorganische Pigmente, z.B. Titandioxid, Industrieruß, Eisenoxidrot, Ocker, Ultramarin u.a.
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Das Pigment wird in der Menge von 1–15 Massenprozenten vom pulverförmigen thermoreaktiven Stoff eingeführt.
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Auf dem Schema 1 ist die Vorrichtung zum Auftragen einer Schutzschicht auf zylindrische Erzeugnisse dargestellt, diese Vorrichtung enthält ein mehrteiliges dichtes Gehäuse, bestehend aus einer Druckkammer (2), einer Kammer für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand (3) und einer Kammer für Auftragen der Schutzschicht (5). Dabei ist die Druckkammer (2) mit einer Möglichkeit erfüllt, den Druck in der Vorrichtung zum Auftragen einer Schutzschicht auf zylindrische Erzeugnisse anzusammeln, und stellt einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der kontinuierlichen Auffüllung mit dem pulverförmigen Beschichtungsstoff, dar, dieser Kanal enthält den pulverförmigen Stoff, ein Teil des Kanals ist mit dem Kolben (1) ausgerüstet und ein anderer Teil ist kegelstumpfförmig ausgeführt. Wobei stellt die Kammer (3) für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der Erwärmung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes, dar, ein Teil des Kanals ist mit dem Kanal der Druckkammer (2) verbunden und ein anderer Teil ist kegelstumpfförmig. Dabei stellt die Kammer für Auftragen der Schutzschicht (5) einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der Auffüllung mit dem Beschichtungsstoff im Schmelzezustand und der Erhaltung des Beschichtungsstoffes im Schmelzezustand dar, ein Teil des Kanals ist das Eingangsmodul (6) der zylindrischen Erzeugnisse und ein anderer Teil ist kegelstumpfförmig und gilt als beschichtetes Ausgangsmodul (7) der zylindrischen Erzeugnisse. Dabei ist die Kammer für Auftragen der Schutzschicht (5) mit der Kammer (3) für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand durch die Kammer (4) für Umwandlung des hochelastischen Beschichtungsstoffes in den Schmelzezustand verbunden, diese Kammer stellt einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der Erwärmung des hochelastischen Beschichtungsstoffes, dar.
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Die Druckkammer ist mit einer Möglichkeit ausgerüstet, in der Vorrichtung zur Herstellung der Drähte mit einer Schutzschicht den Druck von 2–100 MPa abhängig vom Beschichtungsstoff zu erzeugen. Insbesondere bei der Verwendung der Polyesterschicht ist es notwendig, den Druck von 10–18 MPa zu erzeugen.
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Die Kammer für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand ist mit einer Möglichkeit ausgerüstet, den Stoff bis 40–400 °С abhängig vom Beschichtungsstoff zu erwärmen. Insbesondere bei der Verwendung der Polyesterharze ist es notwendig, die Temperatur von 70–80 °С zu schaffen.
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Die Kammer für Umwandlung des hochelastischen Beschichtungsstoffes in den Schmelzezustand ist mit einer Möglichkeit ausgerüstet, den Stoff bis 81–120 °С abhängig vom Beschichtungsstoff zu erwärmen. Insbesondere bei der Verwendung der Polyetherimide ist es notwendig, die Temperatur von 90–100 °С zu schaffen.
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Die Vorrichtung funktioniert auf folgende Weise. Der pulverförmige Beschichtungsstoff wird in die Druckkammer (2) der Vorrichtung zum Auftragen einer Schutzschicht eingeführt. Der Kolben (2) drückt auf den Stoff, stoßt ihn zum Ende der Druckkammer (2) durch und erzeugt den Druck von 2–100 MPa. Nach dem Ausgang des pulverförmigen Beschichtungsstoffes aus der Druckkammer (2) kommt er in die Kammer (3) für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand, wo er bis der Temperatur von 40–400 °С erwärmt wird und in den hochelastischen Zustand umgewandelt wird. In der Kammer (3) für Umwandlung des pulverförmigen thermoreaktiven Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand befindet sich der Beschichtungsstoff unter Druck von 2–100 MPa. Danach kommt der hochelastische Beschichtungsstoff aus der Kammer (3) für Umwandlung des pulverförmigen Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand in die Kammer (4) für Umwandlung des hochelastischen Beschichtungsstoffes in den Schmelzezustand, wo er bis der Temperatur von 50–500 °С erwärmt wird und in den Schmelzezustand umgewandelt wird. In der Kammer (4) für Umwandlung des hochelastischen Beschichtungsstoffes in den Schmelzezustand befindet sich der Beschichtungsstoff unter Druck von 2–100 MPa. Dann kommt der Beschichtungsstoff aus der Kammer (4) für Umwandlung des hochelastischen Beschichtungsstoffes in den Schmelzezustand in die Kammer für Auftragen der Schutzschicht (5), die mit dem Beschichtungsstoff im Schmelzezustand gefüllt ist und in der die Temperatur des Beschichtungsstoffes auf der Höhe von 50–500 °С und der Druck von 2–100 MPa gehalten werden.
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Das Verfahren zur Herstellung der Drähte mit einer Schutzschicht unter Verwendung der Polymere erfolgt auf folgende Weise. Man bringt das zylindrische Erzeugnis, z.B. ein Stahldraht, durch das Eingangsmodul für zylindrische Erzeugnisse (6) in die Kammer für Auftragen der Schutzschicht (5) bei der Vorrichtung zum Auftragen der Schutzschicht auf Drähte, diese Kammer ist mit dem Beschichtungsstoff im Schmelzezustand gefüllt, der Stoff wurde gemäß den oben genannten Handlungen mit dem pulverförmigen thermoreaktiven Beschichtungsstoff in der Vorrichtung zum Auftragen einer Schutzschicht auf zylindrische Erzeugnisse vorbereitet. In der Kammer für Auftragen der Schutzschicht erfolgt die Beschichtung des Stahldrahtes mittels seines Durchlasses durch den bis 50–500 °С erwärmten und unter dem Druck von 2–100 MPa stehenden Beschichtungsstoff im Schmelzezustand. Dann kommt der Stahldraht mit der aufgetragenen Schutzschicht durch das beschichtete Ausgangsmodul (7) der zylindrischen Erzeugnisse aus der Kammer für Auftragen der Schutzschicht hinaus und kommt in den Emailschmelzofen (auf dem Schema 1 nicht gezeigt) zum Aushärten des Beschichtungsstoffes bei der Temperatur im Emailschmelzofen von 150–500 °С und beim Luftdruck. Die Temperatur der Aushärtung wird in der Abhängigkeit vom Beschichtungsstoff gewählt. Aus dem Emailschmelzofen kommt der beschichtete Stahldraht in die Kammer der Abkühlung (auf dem Schema 1 nicht gezeigt). Zum Auftragen von mehreren Beschichtungen wiederholt man die Handlungen des Verfahrens, um die notwendige Dicke oder notwendige Eigenschaften der Beschichtung zu erreichen.
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Auf solche Weise lässt die vorgeschlagene Erfindung die Drähte, Kabel oder Stahlseile mit einer Schutzschicht, bestehend aus 3–5 Schichten, herzustellen, die Temperatur im Emailschmelzofen bis 150–500 °С zu reduzieren und auf Verwendung der Lösungsmittel vollständig zu verzichten.
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Die Erfindung wurde oben unter Hinweis auf ein bestimmtes Ausführungsbeispiel offenbart. Für Fachleute können auch andere Ausführungsbeispiele der Erfindung sichtbar sein, aber diese verändern ihr in der vorliegenden Beschreibung offenbartes Wesen nicht. Dementsprechend soll die Erfindung in ihrem Umfang nur durch den nachstehenden Patentanspruch als beschränkt angesehen werden.
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KURZFASSUNG
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Die Erfindungsgruppe gehört zu den Techniken zum Auftragen von Schutzschichten, die die Beständigkeit gegen chemische und mechanische Einwirkungen verbessern, auf Oberflächen der Erzeugnisse, insbesondere zum Verfahren zum Auftragen von Schutzschichten auf Metall- oder Stahldrähte, Kabel oder Drahtseile, gebildet durch Bündel der Metall- oder Stahldrähte unter Verwendung der polymeren Beschichtungsstoffe. Als technisches Ergebnis, das durch die Realisierung der beanspruchten Erfindungsgruppe erreicht wird, dienen die Senkung der Temperatur des Anstreichens, die Reduzierung der Anzahl der aufgetragenen Schichten sowie die Erhöhung der Umweltfreundlichkeit des Vorganges wegen des Fehlens von Lösungsmitteln im Laufe des Anstreichens. Die Vorrichtung zum Auftragen einer Schutzschicht auf zylindrische Erzeugnisse unter Verwendung des pulverförmigen polymeren Beschichtungsstoffes enthält ein mehrteiliges dichtes Gehäuse, bestehend aus einer Druckkammer, einer Kammer für Umwandlung des pulverförmigen polymeren Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand, einer Kammer für Auftragen der Schutzschicht. Dabei ist die Druckkammer mit einer Möglichkeit erfüllt, den Druck in der Vorrichtung anzusammeln, und stellt einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der kontinuierlichen Auffüllung mit dem pulverförmigen polymeren Beschichtungsstoff, dar, dieser Kanal enthält den pulverförmigen polymeren Stoff, ein Teil des Kanals ist mit dem Kolben ausgerüstet und ein anderer Teil ist kegelstumpfförmig ausgeführt. Wobei stellt die Kammer für Umwandlung des pulverförmigen polymeren Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der Erwärmung des pulverförmigen polymeren Beschichtungsstoffes, dar, ein Teil des Kanals ist mit dem Kanal der Druckkammer verbunden und ein anderer Teil ist kegelstumpfförmig. Dabei stellt die Kammer für Auftragen der Schutzschicht einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der Auffüllung mit dem Beschichtungsstoff im Schmelzezustand und der Erhaltung des Beschichtungsstoffes im Schmelzezustand dar, ein Teil des Kanals ist das Eingangsmodul der zylindrischen Erzeugnisse und ein anderer Teil ist kegelstumpfförmig und gilt als beschichtetes Ausgangsmodul der zylindrischen Erzeugnisse. Dabei ist die Kammer für Auftragen der Schutzschicht mit der Kammer für Umwandlung des pulverförmigen polymeren Beschichtungsstoffes in den hochelastischen Zustand durch die Kammer für Umwandlung des hochelastischen Beschichtungsstoffes in den Schmelzezustand verbunden, diese Kammer stellt einen zylindrischen Kanal, erfüllt mit einer Möglichkeit der Erwärmung des hochelastischen Beschichtungsstoffes, dar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- RU 2325957 C2 [0002]
- SU 942170 C1 [0004]
