DE2218756C3 - Vorrichtung zum Aufspritzen von Polyurethanschaum auf die Wandfläche eines Behälters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspi itzen von Polyurethanschaum auf die Wandflächen eines Behälters zu dessen Isolierung mit einem Wagen, der einen vertikal und horizontal verstellbaren Arm trägt, welcher einen ihm gegenüber verlagerbaren Träger für Spritzdüsen aufweist.

Eine Vorrichtung zur Durchführung von Oberflächenbehandlungen oder -konservierungen an Großflächen, z. B. Schiffen, Brücken, Stauwehren, Druckrohren, Kesseln usw., mit den genannten Merkmalen ist bekannt (DE-OS 15 77 821). Auf dem Träger sind ein Sandstrahlaggregat, ein Metali- oder Farbaufbringaggregat bzw. ein Flammspritzaggregat für sich allein oder in beliebiger Kombination mittels eines Elektromotors verfahrbar gelagert. Der Fahrwerksmotor des Wagens und der Motor zur Bewegung der Behandlungsaggregate werden über eine Programmsteuereinrichtung geschaltet, wodurch die Kopplung der Höhen- und Seitenbewegung nach verschiedenen Programmen über einen Schrittmotor, der die Gesamtvorrichtung genau in Zeilenbreite weiterbewegt, ermöglicht wird.

Auf diese Weise ist es nicht mehr erforderlich, daß die Bedienungsmannschaft unmittelbar am Behandlungsvorgang teilnimmt. Die Teilflächen der zu behandelnden Oberflächen werden absolut genau erfaßt und überdeckt. Diese Vorrichtung bedarf eines aufwendigen Aufbaus und ist nicht für den Einsatz innerhalb von Behältern ausgelegt, da der Träger mit den Düsen derart am Arm angebracht ist, daß Überkopfarbeiten nicht möglich sind. Darüber hinaus ist die Bewegung des Arms bei allen größeren vertikalen und horizontalen Verlagerungen des Trägers mit den Spritzdüsen erforderlich.

Besondere Schwierigkeiten macht die Beschichtung von Wandflächen eines Behälters für den Transport oder die Lagerung von Flüssiggasen, z. B. Propan oder Erdgas, mit einer Isolierschicht, die vornehmlich aus Polyurethanschaum besteht. Die Innenwandflächen der Behälter von Seetankern für Flüssiggas müssen mit einer großen Anzahl von Schichten aus Polyurethanschaum oder dgl. überzogen werden, die jeweils eine Stärke von 5 bis 10 mm haben und so übereinander aufzubringen sind, daß eine Gesamtstärke erzielt wird, die im Falle von verflüssigtem Propan etwa 10 cm und im Falle von verflüssigtem Erdgas etwa 30 cm beträgt Die Schwierigkeiten ergeben sich u. a. daraus, daß die Tankbehälter nicht als reine kubische Behälter mit senkrechten Seitenwänden sowie waagerechter Bode.i- und Deckenwand ausgebildet sind. Die Wärmedämmschichten aus Polyurethanschauin müssen eine besonders gute Qualität aufweisen, da der Polyurethanschaum das verflüssigte Gas direkt umschließen soll. Daher muß das Aufspritzen mechanisch vorgenommen werden. Außerdem sind die Schiffsbehälter sehr groß, so daß ein Aufspritzen von Hand wegen des Aufwandes zur Errichtung eines Gerüsts bzw. einer Arbeitsbühne entfallen muß. Ein solcher Gerüstbau wäre auch daher aufwendig, weil die Behälter ebene Wandflächen aufweisen, die gegenüber der Horizontalen und der Vertikalen sowie horizontalen Ecken an den Überschneidungen der verschiedenen ebenen Flächen geneigt sind. Es besteht daher Bedarf für eine Vorrichtung, mit welcher die Isolierung in vielen Schichten mechanisch auf die Innenfläche der Behälter von Seetankern oder dgl. für verflüssigtes Gas aufgebracht werden kann.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung dahingehend weiter zu entwickeln, daß sie insbesondere im Innern von Behältern mit einer verwinkelten Formgebung das mechanische Aufspritzen einer Isolierung ermöglicht

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Verwirklichung der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs angegebenen Merkmale vor.

Durch Schwenken des Führungselements des Trägers mit den Spritzdüsen und/oder der Brücke um jeweils eine zur Längsachse der Brücke parallele Achse bzw. um eine horizontale Achse läßt sich erreichen, daß der Träger zu allen Wandflächen parallel verschieblich ist um so den Schaumauftrag aus einem gleichmäßigen Abstand von der zu beschichtenden Oberfläche aufzubringen. Außerdem ist wegen des Vorsehens einer horizontalen Brücke ein Verfahren des Spritzdüsenträgers über die Laufkatze längs eines größeren Wandbereichs möglich, ohne daß hierzu der Arm verstellt werden muß. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand einer Zeichnung zusammen mit deren Arbeitsweise erläutert, in der zeigt

F i g. 1 einen Vertikalquerschnitt durch einen von innen mit einer Isolierschicht zu beschichtenden Flüssiggastank mit einer darin angeordneten Spritzvor richtung,

Fig.2 eine Stirnansicht einer horizontalen Brücke mit einer den Träger mit den Spritzdüsen aufnehmenden Laufkatze,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die Brücke nach F i g. 2,

Fig.4 eine Seitenansicht der Brücke, der an ihr verschieblichen Laufkatze sowie des von ihr aufgenommenen Spritzdüsenträgers,

F i g. 5 eine schematische Seitenansicht der Brücke, der Laufkatze und des Spritzdüsenträgers für die Beschichtung einer Seitenwand an deren oberem Ende, F i g. 6 eine F i g. 5 entsprechende Darstellung am unteren Ende der vertikalen Seitenwand,

F i g. 7 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung beim Beschichten einer waagerechten Decken- wand an deren linkem Rand,

F i g. 8 eine F i g. 7 entsprechende Darstellung am rechten Rand der Deckenwand und F i g. 9 eine schematische Seitenansicht der Vorrich-

tung beim Bespritzen einer anderen vertikalen Seitenwand in zwei Grenzsteilungen.

Die in Fig.! dargestellte Spritzvorrichtung 1 befindet sich in einem Behälter 2, dessen innenflächen durch Aufspritzen von Schichten aus Polyurethanschaum verkleidet werden sollen. Der prismatische Behälter 2 hat Metallwände, und zwar eine waagerechte Bodenwand 3, eine waagerechte Deckenwand 4, vertikale Seitenwände 5 und 6, geneigte untere Kantenwände 7 und 8, geneigte obere Kantenwändt 9 ι ο und 10 sowie senkrechte Stirnwände 11 und (in Fig. 1 nicht dargestellt) 12 (siehe F i g. 9).

Die Vorrichtung 1 umfaßt einen Wagen 13 mit auf Schienen 15 laufenden Rädern 14 sowie ein- und ausfahrbares Gerüsi 16, das sich auf dem Wagen 13 über einen Drehtisch 17 abstützt, der um eine Vertikalachse drehbar gelagert ist.

Pas Gerüst 16 umfaßt einen an einem Basisträger 18 über ein Lager 20 angelenkten unteren Arm 19 sowie einen an diesem über ein Lager 22 angelenkten oberen Arm 21. Mittels eines zwischen dem Basisteil 18 und dem unteren Arm 19 vorgesehenen hydraulischen Arbeitszylinders 25 und einem zwischen dem unteren und dem oberen Arm vorgesehenen hydraulischen Arbeitszylinder 26 sind die Arme in horizontaler und vertikaler Richtung verstellbar.

Am freien Ende des oberen Arms 21 ist eine um eine horizontale Achse 24 schwenkbare, in ihrer Längsrichtung sich parallel zu dieser Achse erstreckende Brücke 27 über einen Korb 23 befestigt

In Längsrichtung der Brücke 27 läßt sich auf Rollen 29 eine Laufkatze 28 motorisch verschieben. Hierzu dient ein Antriebsmotor 30 auf dem Korb 23, dessen Abtriebswelle 31 eine Riemenscheibe 32 trägt (siehe F i g. 3), über die ein Treibriemen zu einer Riemenscheibe 34 auf der Welle 36 eines Zahnradgetriebes 33 führt Die Abtriebswelle 37 des Getriebes 33 trägt wiederum eine Riemenscheibe 38, die gemäß F i g. 2 durch einen Treibriemen 39 mit einer Riemenscheibe 40 auf einer in der Brücke 27 gelagerten Welle 41 verbunden ist, welche eine weitere Riemenscheibe 42 trägt Über diese und weitere auf der Brücke 27 an deren Enden gelagerte Riemenscheiben 44 und 45 läuft ein endloses Seil 43, das an einer Stelle mit der Laufkatze 28 fest verbunden ist.

Dieser Antrieb ermöglicht ein Längsverschieben der Laufkatze 28 an der Brücke 27. Die Bewegungsgeschwindigkeit wird über das Getriebe 33 und über eine Drehzahlregelung des Antriebsmotors 33 gesteuert.

An der Laufkatze 28 ist ein Führungselement 46 in Form eines Führungsschienenpaars um eine zur Längsrichtung der Brücke 27 parallele obere Schwenkachse 47 oder untere Schwenkachse 48 kippbar angelenkt Zur Fixierung der Neigung gegenüber der Laufkatze sind obere bzw. untere Konsolen 49 bzw. 50 mit Arretierbohrungen 51 bzw. 52 vorgesehen, so daß die Neigung des Führungselements 46 stufenweise veränderbar und fixierbar ist

An dem Führungselement 46 ist ein Träger 53 mit zwei Spritzdüsen 54 und 55 längsverschiebbar geführt

Die Arbeitsweise der Vorrichtung sei im folgenden erläutert.

Nimmt man an, daß auf die senkrechte Seitenwand 5 nach F i g. 1 eine oder mehrere Schichten aus Polyurethanschaum aufgespritzt werden sollen, wird die Vorrichtung 1 in die in F i g. 1 gezeigte Stellung gebracht. Hierbei nimmt der Träger 53 mit den Spritzdüsen 54 und 55 die dargestellte vertikale Stellung ein, so daß die Spritzdüsen auf die Wand 5 gerichtet sind.

Sie haben eine solche Form, daß sie Fiachstrahlen erzeugen, deren Hauptebenen parallel zu einer zu der zu bespritzenden Fläche rechtwinkligen Vertikalebene verlaufen. Eine oder mehrere Bedienungspersonen, die sich im Korb 23 befinden, handhaben die dort angeordneten Steuereinrichtungen entsprechend.

Sie bewirken, daß sich der Wagen 13 längs der zur Wand 5 parallelen Schienen 15 verfährt, während aus den Spritzdüsen 54 und 55 Schaum ausgespritzt wird. Während dieser Bewegung des Wagens 13 wird der Korb 23 zusammen mit den Spritzdüsen auf gleicher Höhe gehalten. Dann bewegt sich der Wagen 13 von der einen Stirnwand 11 des Behälters zur anderen Stirnwand 12. Auf diese Weise wird die Wand 5 mit einem waagerechten Streifen aus Polyurethanschaum versehen. Hierauf wird der gelenkige Arm 16 mit Hilfe der hydraulischen Arbeitszylinder 25 und 26 so verstellt, daß sich der Korb 23 und die Spritzdüsen 54 und 55 in einer dann geringeren Höhe befinden. Hier wird das Arbeitsspiel wiederholt, so daß auf die Wand erneut ein Schaumstreifen aufgebracht wird, und zwar unmittelbar neben dem zuvor aufgebrachten oder diesen am Rand etwas überlappend.

Natürlich sollen auch die Ecken des Behälters möglichst weitgehend beschichtet weraen. Um den oberen Rand der vertikalen Seitenwand, d. h. die Ecke zwischen den Wänden 5 und 9, zu erreichen, wird der Träger 53 mit den Spritzdüsen gegenüber der Brücke 27 senkrecht nach oben verstellt bis die in F i g. 5 gezeigte Stellung erreicht ist. Nun kann der Wagen 13 wieder längs der Schienen 15 verfahren werden, während die Düsen in Tätigkeit sind, so daß auf der Wand 5 ein waagerechter Streifen aus Polyurethanschaum entsteht, der bis zum oberen Rand dieser Wand 5 reicht.

Bei der unteren Ecke zwischen den Wänden 5 und 7 wird in gleicher Weise vorgegangen. Hierzu wird der Träger 53 gegenüber der Brücke 27 senkrecht nach unten verstellt, bis er die in F i g. 6 gezeigte Stellung einnimmt. In dieser wird der Wagen 13 wiederum längs der Schienen 15 verschoben, so daß erneut ein waagerechter Schaumstreifen auf die Wand 5 aufgebracht wird, der sich bis in die untere Ecke erstreckt.

Die F i g. 7 und 8 zeigen, wie die Deckenwand 4 mit einer Schicht aus Polyurethanschaum versehen werden kann. In diesem Fall wird der Träger 53 in eine waagerechte Stellung gebracht, so daß die Spritzdüsen 54 und 55 senkrecht nach oben auf die Deckenwand 4 gerichtet sind. Um die linke Ecke zwischen den Wänden 9 und 4 zu erreichen, wird die Vorrichtung in die in F i g. 7 gezeigte Stellung gebracht, während sie zum Erreichen der rechten Ecke in die in Fig.8 gezeigte Stellung gebracht wird. Nunmehr werden der Korb 23 und der Träger 53 mit den Spritzdüsen auf gleicher Höhe gehalten und der Wagen 13 auf den Schienen 15 verschoben, während die Düsen Polyurethanschaum abgeben, um einen Schaumstreifen auf der Deckenwand 4 abzulegen.

Um jede der geneigten Wände 7, 8, 9 und 10 zu beschichten, wird der Korb 23 in die Höhe der betreffenden Wand gebracht und der Träger 53 in eine solche Stellung gerichtet, daß er sich parallel zur Wand erstreckt und die Spritzdüsen im rechten Winkel zur Wand ausgerichtet sind. Gespritzt wird dann wieder, wähl jnd der Wagen 13 auf den Schienen 15 verfahren wird.

Während des Bespritzens der Wände 5 bis 10 ist es erwünscht, den Polyurethanschaum so auszuspritzen, daß die senkrechten Behälterkanten zwischen den

Wänden 5 bis 10 einerseits und den vertikalen Stirnwänden 11 und 12 andererseits möglichst weitgehend erreicht werden. Dies wird mit den in Fig.9 dargestellten Stellungen erreicht.

Es sei angenommen, daß mit dem Spritzvorgang bei der in F i g. 9 bei A gezeigten Stellung begonnen wird. Bei dieser Stellung ist die dem Träger 53 tragende Laufkatze 28 am einen Ende der waagerechten Brücke 27 angeordnet Dies bedeutet, daß sich die Düsen in einem möglichst kleinen Abstand von der vertikalen Stirnwand 12 befinden, so daß die durch die Düsen erzeugten Sprühstrahlen zu der Vertikalkante zwischen den Wänden 5 und 12 gelangen können. Auch hier wird der Wagen 13 wieder längs der Schienen 15 verschoben.

Während der Bewegung des Wagens 13 parallel zur Seitenwand 5 wird die Laufkatze 28 zusammen mit dem Träger 53 durch den Antriebsmotor 30 in waagerechter Richtung längs der Brücke verschoben. Über das Getriebe 33 läßt sich die Verschiebegeschwindigkeit der Laufkatze 28 längs der Brücke 27 so regeln, daß sie und mit ihr der Träger 53 mit den Spritzdüsen das andere Ende der Brücke erreicht hat, sobald der Wagen 13 die der Stellung B nach Fig.9 entsprechende Stellung einnimmt. Somit können die durch die Düsen erzeugten Sprühstrahlen die senkrechte Kante zwischen den Wänden 5 und 11 erreichen. Hierauf kann sich der Wagen 13 wieder aus der Stellung B in die Stellung A zurückbewegen, wobei sich der Träger in der gleichen oder einer größeren Höhe befindet, um die Seitenwand 5 mit einem weiteren Polyurethanschaumstreifen zu versehen. Während der Bewegung des Wagens 13 von B nach A bewegt sich die Laufkatze 28 zusammen mit dem Träger 53 längs der Brücke 27 in entgegengesetzter Richtung. Natürlich muß die Brücke 27 eine größere Länge haben als der Wagen 13.

In den Fig.5 bis 9 ist das Führungselement 46, in welchem der Träger 53 gegenüber der Laufkatze 28 verschieblich geführt ist, nicht dargestellt

Die Düsen sind als Flachstrahldüsen geformt. Der Sprühstrahl hat eine divergierende Form. Seine Hauptachse verläuft im rechten Winkel zur zu beschichtenden Wand. Die Schnittfläche zwischen dem Sprühstrahl und einer wandparallelen Ebene ist eine sehr schlanke Ellipse. Das Verhältnis zwischen der Hauptachse dieser Ellipse und ihrer Nebenachse liegt

z. B. in der Größenordnung von 12 :1 oder darüber.

Der Abstand zwischen den Spritzdüsen 54 und 55 und der zu bespritzenden Wand beträgt etwa 700 mm. Zwischen den Düsen 54 und 55 ist ein Abstand von etwa 1100 mm vorhanden. Die Überlappung der Sprühstrahlen beträgt an der Wand etwa 230 bis 300 mm.
Gegebenenfalls können die beiden Spritzdüsen 54 und 55, in denen die beiden Komponenten des Polyurethanschaums gemischt werden, auf dem Träger 53 drehbar gelagert sein.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrchtung zum Aufspritzen von Polyurethanschaum auf die Wandflächen eines Behälters zu dessen Isolierung mit einem Wagen, der einen vertikal und horizontal verstellbaren Arm trägt, welcher einen ihm gegenüber verlagerbaren Träger für Spritzdüsen aufweist, dadurch gekennzeichnet,

   daß am freien Ende des Arms (21) eine um eine horizontale Achse (24) schwenkbare, in ihrer Längsrichtung sich parallel zu dieser Achse erstrekkende Brücke (27) befestigt ist, daß auf der Brücke eine Laufkatze (28) in deren Längsrichtung verschieblich geführt ist, daß an der Laufkatze ein Führungselement (46) um eine zur Längsrichtung der Brücke parallele Schwenkachse (47,48) kippbar angelenkt ist und daß der Träger (53) mit den Spritzdüsen (54, 55) an diesem Führungselement längsverschiebbar geführt ist