DE2200180A1 - Verfahren zum beschichten von metallischem gut duenner wandstaerke wie bleche, baender und dergl - Google Patents

Description

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Kabel- und Metallwerke 2 121

Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 30. 12. 1971

Verfahren zum Beschichten von metallischem Gut dünner Wandstärke wie Bleche, Bänder und dergl.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von metallischem Gut dünner Itfandstarke wie Bleche, Bänder und dergl. und hierbei insbesondere zum Beschichten von zum Rohr geformten dünnwandigen Metallfcändern mit einem thermoplastischen Kunststoff als tragendes oder stützendes Element unter Zuhilfenahme eines auf der Metalloberfläche festhaftenden Mischpolymers auf der Basis von Äthylen.

Mischpolymere auf der Basis von. Äthylen, beispielsweise mit einem Anteil von i - 30 Gew.% ungesättigter Karbonsäure, neue Copolymere des Äthylens, sind unter der Bezeichnung lononiere seit einigen Jahren bekannt. Die hervorstechendste Eigenschaft dieser Copolymere ist die ausserordentlich gute Haftfähigkeit auf Metallen wie Kupfer, *) Aluminiumfolien, die unter dem Handelsnamen Zetabon vertrieben werden, bekannt., die z„ B. sur Herstellung von Schichtenmantelkabeln verwendet werden. Auch hat man bereits diese Mischpolymere als Haftvermittler für elektrische Kabel dann verwendet, wenn der elektrische Leiter und die diesen umgebende Kunststoffschicht fest miteinander verbunden werden sollen. Ebenso konnte mittels des Haftvermittlers eine innige Verbindung z. B₀ zwischen der Aderabschirmung und dem darüber befindlichen Kunststoffmantel erreicht werden. (DOS 1 465 kkl)

*) Eisen usw So sind beispielsweise „ ο _

mit Copolysaeren beschichtete

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Bekannt ist auch bereits (DOS 2 0^5 973) ein rohrförmiges Gebilde zur Fortleitung flüssiger oder gasförmiger, erwärmter oder gekühlter Medien dadurch herzustellen, daß ein Metallband mit einer Wandstärke von höchstens 0,3 mm zu einem Rohr mit hochgezogenen Kanten geformt wird, wobei die Kanten an ihrem dem Rohr abgekehrten Ende zur Bildung einer homogenen geschlossenen gasdichten Hülle miteinander verschweißt sind. Der nach dem Schweißvorgang noch hochstehende Steg wird auf die Oberfläche des Rohres umgebogen und anschließend wird auf dieses so vorbereitete Rohr eine Schicht aus einem auf der metallischen Oberfläche festhaftenden thermoplastischen Polymer aufgebracht,das schließlich von einem Mantel aus einem üblichen thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen oder Polyvinylchlorid, überdeckt wird.

All den oben erwähnten bekannten Vorrichtungen und Verfahren ist gemeinsam, daß zur Erzielung einer sicheren Haftung auf Metall bzw. einer innigen Verbindung einer darüber befindlichen Kunststoffschicht eine in sich geschlossene S hicht aus dem Copolymer aufgebracht wird. Abgesehen von dem erhöhten Preis des hierzu zu verwendenden Materi als bedingt ein solches Herstellungsverfahren zwei Extruder, die hintereinander geschaltet werden müssen, um das Rohr in einem Arbeitsgang herstellen zu können. Wird statt der in sich geschlossenen Copolymerschicht eine aus dem entsprechenden Copolymer bestehende Folie aufgewickelt, so ist außer dem für die Kunststoffummantelung vorzusehenden Extruder ein Bandtaewiekler notwendig. Alle diese zusätzlichen Maßnahmen erfordern bisweilen einen erheblichen Aufwand, der für das herzustellende Produkt nicht immer gerechtfertigt ist.

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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, den für die bekannten Verfahren erforderlichen Aufwand herabzusetzen, ohne jedoch auf die Copolymerschicht als Haftvermittler Zivis eben Metall und Kunststoff zu verzichten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe beim Beschichten '/on metallischem Gut dünner Wandstärke mit einem thermoplastischen Kunststoff als tragendes oder stützendes Element und einem auf der Basis von Äthylen bestehenden Misch= polymer^ dadurch erreicht, daß das Mischpolymer als eine Vielzahl von Haftpunkten oder -brücken bildendes Pulver oder Puder auf die Metalloberfläche aufgebracht wird und die einzelnen Haftpunkte oder -brücken beim Aufbringendes thermoplastischen Kunststoffes mit dem Metall auf der einen und dem Kunststoff auf der anderen Seite festhaftend verkleben. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das bei den bekannten Vorrichtungen und Verfahren verwendete Mischpolymer im wesentlichen die Aufgabe hat, als Haftvermittler zwischen der metallischen Oberfläche und der anschließend aufgebrachten Kunststoffschicht zu wirken. Aus diesem Grunde geht die Erfindung von deriasich geschlossenen Copolymerschicht ab und sieht lediglich eine Vielzahl von punktförmigen Verbindung zwischen der metallischen Oberfläche und der Kunst stoff umhüllung vor, so daß wesentlich an Material eingespart wird. Für die Herstellung solcher Produkte bedeutet dies eine beträchtliche Verbilligung, abgesehen von der nicht mehr notwendigen Aufstellung zusätzlicher Einrichtungen wie Extruder, Bandwickelmaschinen oder dergl.

Werden bei Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dünnwandige Metallrohre verwendet, dann über\<riegt bei

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diesen Anordnungen unter Ausnutzung der Gewölbesteifigkeit der Stützeffekt der Copolymerschicht, während bei dickeren rohrförmigen Gebilden die Haftvermittlung der Copolymerhaftpunkte oder -brücken zum Tragen kommt.

Das Copolymerpulver oder -puder kann auf unterschiedlichem Wege auf die metallische Oberfläche des Gutes aufgebracht werden. In Durchführung der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Puder oder Pulver auf elektrostatischem Wege aufzubringen, wobei es oft vorteilhaft sein kann, das metallische Gut, beispielsweise ein Rohr dünner Wandstärke, vor dem Aufbringen des Pulvers oder Puders auf 80 - 90 C vorzuwärmen. Oft kann es auch vorteilhaft sein, das Pulver oder Puder unter Verwendung eines sog. Wirbelbettes auf das metallische Gut aufzubringen, bei dem z. B. ein rohrförmiges Gebilde bei leich-_t ter Vorwärmung des Rohres, die nicht zum Sintern oder Verlaufen des Copolymers führt, durch aufgewirbeltes Copolymerpulver oder -puder hindurchgezogen wird.

Unabhängig von den erwähnten Verfahren sind aber auch alle anderen und in der Technik üblichen Verfahren zum Aufbringen des Copolymerpuders oder -pulvers möglich, wenn nur erreicht wird, daß das Copolymer nicht als in sich geschlossene Schicht sondern in Form einer Vielzahl von Haftpunkten oder -brücken aufgetragen werden kann.

Die Erfindung sei an Hand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellen Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Zur Beschichtung dünner Metallbänder, die beispielsweise eine Wanddicke von 0,5 mm und darunter haben können,

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kommt es darauf an, daß die BeSchichtung auf der Metalloberfläche fest haftet. Um das zu erreichen, wird beispielsweise, wie aus der Fig. 1 ersichtlich, auf das Metallband 1 dünner Wandstärke, das beispielsiveise aus Kupfer, Aluminium, Stahl oder dergl. bestehen kann, ein auf der Metalloberfläche festhaftendes Copolymer in der Weise aufgebracht, daß sich eine Vielzahl von Haftpunkten oder Haftbrücken 2 ergeben. Diese Haftpunkte oder Haftbrükken 2 bilden die Grundlage für die sichere Verbindung eines gegebenenfalls hierüber aufzubringenden thermoplastischen Kunststoffes oder aber auch lediglich dazu, beispielsweise bei Verformen des Metallbarades 1 einen gewissen Stützeffekt des leicht verformbaren dünnen Metallbandes sicherzustellen«

Die Ausnutzung des StütsefTektes des in Form von. Haftpunkten aufgebrachtes! Mischpolymers ergibt beispielsweise dann besondere Vorteile, wenn, wie aus der Fig. ersichtlich, ein Metallband dünner Wandstärke beispielsweise von höchstens O;, 3 ^mra» vorzugsweise weniger als 0,2 mm, zum lofer mit -hochstehenden, parallel verlaufenden Kanten h. geformt und die der Rohr ober fläche abgekehrten Enden des so gebildeten längs der Rohroberfläche verlaufenden Steges gasdicht miteinander durch Schweißen, Löten oder dergl. verbunden werden. Der radial hochgezogene Steg wird, wie in der Fig. 2 gestrichelt angedeutet, nach dem Herstellen der Schweißnaht 5 vorteilhaft auf die Rohroberfläche umgebogen« Das so hergestellte rohrförmige Gebilde ist nunmehr ausreichend gasdicht, es kann also für Flüssigkeiten, Gase und dergl. im erwärmten oder ge»

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kühlten Zustand verwendet werden, jedoch ergeben sich Schwierigkeiten dann, wenn das so hergestellte Rohr bei der Verlegung um Ecken, in Krümmungen oder dergl. verlegt werden muß, da dann ein Einknicken oder Eindrücken der Rohroberfläche befürchtet werden muß.

Um hier eine Abstützung des dünnwandigen Rohres zu erreichen, ist gemäß der Erfindung auf der metallischen Oberfläche des Rohres, beispielsweise auf elektrostatischem Wege, Copolymerpulver oder -puder in Form einzelner Haftpunkte oder -brücken 6 aufgebracht, die nach vorheriger leichter Anwärmung auf beispielsweise 8O bis 90 C nicht zu einer geschlossenen Schicht verlaufen, sondern als einzelne Punkte erhalten bleiben und nach dem Aufbringen der Umhüllung 7 aus einem thermoplastischen Kunststoff eine innige Verbindung über diese Haftpunkte oder -brücken zwischen der Oberfläche des metallischen Rohres 3 und der umgebenden Umhüllung 7 sicherstellen. Ein so hergestelltes Rohr mit einer innigen Haftung zwischen der Metalloberfläche und der umgebenden Umhüllung kann beliebig auf- und abgetrommelt werden, es kann in Krümmungen kleiner Biegeradien eingesetzt werden, ohne daß eine Verformung des an sich leicht verformbaren dünnwandigen Metallrohres 3 zu befürchten wäre. Das Rohr selbst ist hoch flexibel und zeichnet sich neben seiner hohen Dichte beim Transport flüssiger oder gasförmiger, erwärmter oder gekühlter Medien durch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren mechanischen Beanspruchungen aus.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es selbstverständlich auch möglich, aus einem Band geforin-

te Rohre im Sinne der Erfindung zn beschichten, bei denen die Bandkanten lediglich überlappen, wo also auf eine Dichtigkeit kein besonderer Wert gelegt wird. Desgleichen ist das Verfahren nach der Erfindung auch anwendbar für nahtlose Rohre beliebiger Wandstärke, wo es weniges eof die Abstützung des metallischen Rohres als vielmehr darauf ankommt, eine Haftung zwischen der Metalloberfläche und der umgebenden Kunststoffumhüllung zn erreichen»

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Claims (2)

Kabel- und Metallwerke 2 121 Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 30. 12. 1971 Patentansprüche

1. Verfahren zum Beschichten von metallischem Gut dünner Wandstärke wie Bleche, Bänder und dergl., insbesondere zum Rohr geformter dünnwandiger Metallbänder, mit einem thermoplastischen Kunststoff als tragendes oder stützendes Element unter Zuhilfenahme eines auf der Metalloberfläche festhaftenden Mischpolymers auf der Basis von Äthylen, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymer als eine Vielzahl von Haftpunkten oder -brücken bildendes Pulver oder Puder auf die Metalloberfläche aufgebracht wird und die einzelnen Haftpunkte oder -brücken beim Aufbringen des thermoplastischen Kunststoffes mit dem Metall auf der einen und dem Kunststoff auf der anderen Seite festhaftend verkleb ta.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver oder Puder auf elektrostatischem Wege auf die Oberfläche des metallischen Gutes aufgebracht wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver oder Puder unter Verwendung eines sog. Wirbelbettes aufgebracht wird.

k. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Gut vor dem Aufbringen des Pulvers oder Puders vorzugsweise auf 80 bis 90 C vorgewärmt wird.

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