DE2434775C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Überziehen eines länglichen Gegenstandes mit einem Überzugspulver - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überziehen von länglichen Gegenständen und auf in dieser Weise überzogene längliche Gegenstände. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Anwendung zum Überziehen von Metallrohren oder Drähten.

Zur Erzielung eines Außenübeirzuges von kontinuierlichem Rohrmaterial sind Wirbelschichttechniken verwendet worden. Bei der Anwendung einer derartigen Wirbelschichttechnik zum Überziehen begrenzter Längen von Rohrmaterial treten Probleme im Hinblick auf das Aufbringen eines gleichmäßigen Überzuges auf das Rohrmateriai und im Hinblick auf die physikalische Steuerung des Rohrmaterials in der Wirbelschicht auf, und zwar deshalb, weil das Rohrmaterial während des Überzugsvorganges durchhängt. Die vorliegende Erfindung soll somit das Durchhängen eines länglichen Gegenstandes während des Überziehens in einer Wirbelschicht verhindern.

Ferner besteht bei Rohren und Drähten, die nach bekannten Verfahren überzogen werden (z. B. Umkleidung mit stranggepreßtem Plastikrohr), der Nachteil, daß beim Abschneiden oder Bieger, ein Abblättern des Überzuges von der Unterlage auftreten kann. Demgemaß werden solche Rohre und Drähte üblicherweise vor dem Überziehen in die gewünschte Gestalt geformt oder auf die gewünschte Länge zugeschnitten. Ziel vorliegender Erfindung ist somit ein Verfahren zum Überziehen eines länglichen Gegenstandes in solcher Weise, daß der Gegenstand im Anschluß an das Überziehen gebogen, abgeschnitten, gestanzt oder gebohrt werden kann, ohne daß der Überzug beschädigt wird oder der Überzug von dem Gegenstand abblättert.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Überziehen eines länglichen Gegenstandes vorgeschlagen, bei dem der Gegenstand durch einen in Vibrationen versetzten Überzugskanal geführt wird, während der Gegenstand auf einem verdichteten Körper des Überzugspulvers abgestützt ist, der innerhalb des Kanals angeordnet ist

Der Gegenstand wird vorzugsweise mit Klebstoff überzogen, und der Klebstoff mit dem Gegenstand verbunden, bevor der Gegenstand durch den Kanal geführt wird.

Gemäß einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Gedankens wird eine Vorrichtung zum Überziehen von länglichen Gegenständen vorgeschlagen, die einen Überzugskanal, längs welchem der Gegenstand geführt wird, eine Vorrichtung, die den Überzugskanal in Vibrationen versetzt, sowie einen Einlaß und einen Auslaß für das kontinuierliche zyklische Beschicken des Überzugspulvers im Überzugskanal aufweist, wobei der Querschnitt des Überzugskanals so gewählt ist, daß die Bildung eines verdichteten Körpers aus Überzugspulver innerhalb des Kanals zur Abstützung des Gegenstandes während des Überziehens gebildet wird.

Der Überzugskanal weist vorzugsweise einen V-förmigen Querschnitt auf.

Die Innenflächen des Überzugskanals sind vorzugsweise mit rauhem oder mattem Finish versehen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Überzugskanal nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Überzugskanals,

Fig.3 ein Blockschaltbild einer Drahtüberzugseinrichtung mit dem Überzugskanal nach den F i g. 1 und 2 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.4 ein Blockschaltbild einer Rohrüberzugseinrichtung mit dem Überzugskanal nach den F i g. 1 und 2 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig.5 einen länglichen Querschnitt durch einen Drahtabschnitt, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überzogen ist und

F i g. 6 einen Längsschnitt durch einen Rohrabschnitt der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überzoger ist.

In den F i g. 1 und 2 ist ein Pulverbehälter <· vorgesehen, der nach unten konvergierende innen Seitenwände 11 und 12 aufweist, die einen Überzugska nal 10 etwa V-förmigen Querschnitts bilden. Dei Pulverbehälter 9 ist mit einer Vibrationsvorrichtung 14 versehen, die ein elektromagnetischer Vibrator seil kann, der mit einer Frequenz von 50 Hz arbeitet und da Überzugsmaterial innerhalb des Überzugskanals V verdichtet. Die nach abwärts konvergierenden Seiten wände 11, 12 des Überzugskanals 10 sind mit einer rauhen oder matten Finish versehen und könne beispielsweise aus Holz oder sandgestrahltem Meta bestehen. Dies zusammen mit den Seitenwänden ii, i des Überzugskanals 10 unterstützt das Verdichten de Überzugsmaterials 15 durch den vibrierenden Pulverb« halter 9. Der Pulverbehälter 9 ist mit einem oberhal

angeordneten Trichter 19 versehen, der fortlaufend Ülyrzugsmaterial 15 in den Überzugskanal 10 einführt. Gegenüberliegende Rinnen 13,17 sind an beiden Enden des Überzugskanals 10 angeordnet und ermöglichen einen kontinuierlichen Überlauf des Übti zugsmaterials 15. Die Rinnen 13,17 sind einstellbar ausgebildet, so daß die Überlaufgeschwindigkeit des Überzugsmaterials 15 gesteuert und gewünschte Überlaufgeschwindigkeiten der Überzugsmaterialien eingestellt werden können, die unterschiedliche Fließeigenschaften besitzen. Das überlaufende Überzugsmaterial 15 wird in einem unteren Trichter 25 gesammelt und in den oberen Trichter 19 durch ein Fördersystem (nicht dargestellt) rückgeführt. Die Einlaßseite 18 und die Rinne 17 des Pulverbehälters 9 bestehen aus einem nichtleitenden Material oder einem Material mit geringem Widerstand, damit jeder Aufheizeffekt aufgrund der unmittelbaren Nähe einer Hochtemperaturspule 21 reduziert wird, die zum Aufheizen eines Gegenstandes 14, z. B. eines mit Überzug zu versehenden Drahtes oder Rohres unmittelbar vor dem Einführen in den Behälter 9 verwendet wird. Eine horizontale Sonde 20 aus einem nichtleitenden Material oder einem Material geringen Widerstandes zur Reduzierung des Aufheizeffektes der Spule 21 ist in dem rückseitigen Ende des Gegenstandes 14 angeordnet. Die Sonde 20 ist auf einem Überkopfbock 26 befestigt, der auf einer Führungsbahn 27 läuft, damit eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Sonde 20 erzielt wird. Eine Hochtemperatur-Abschirmung 22 unterstützt die Reduzierung der Wärmeübertragung durch die Spule 21. Ein Rollenförderer (nicht dargestellt), nimmt den zu überziehenden Gegenstand 14 auf. Unmittelbar stromabwärts in bezug auf den Pulverbehälter 9 sind ein Luftstrahl 23 und eine Saugvorrichtung 24 zum Entfernen des überschüssigen Überzugsmaterials von dem Gegenstand vorgesehen. Stromabwärts ist ein (nicht dargestellter) Kühlwasserbehälter mit einem Überlauf vorgesehen, und das Wasser strömt über den Überlauf und wird von einer Umlaufpumpe gesteuert. Der Wasserbehälter wird mit einem Bandförderer unterhalb der Wasseroberfläche versehen, und der Gegenstand wird von dem Bandförderer beim Durchlauf durch den Kühlwasserbehälter transportiert. Im Betrieb wird ein Rohr 14 entfettet und sein vorderes Ende verschlossen. Das Rohr 14 wird auf einen Rollenförderer übertragen und die horizontale Sonde 20 in das offene rückseitige Ende des Rohres eingesetzt. Das Rohr 14 wird über die Sonde 20 durch die Abschirmung 22 in die Spule 21 vorgeschoben, wo das Rohr 14 aufgeheizt wird. Das aufgeheizte Rohr gelangt dann in den Überzugskanal 10 des in Vibrationen versetzten Pulverbehälters 9. Das Rohr 14 wird gegen ein Durchhängen in einem Körper aus verdichtetem Überzugsmaterial 15 im Kanal 10 abgestützt, wodurch die Möglichkeit einer Lochbildung auf ein Minimum herabgesetzt wird; überschüssiges Überzugsmaterial wird von den Rinnen 13, 17 abgeführt und fällt in den unteren Trichter 25, von wo es durch das Fördersystem zu dem oberen Trichter 19 zurückgeführt wird. Aus Fig. 1 ergibt sich, daß die Pulvermasse innerhalb des Überzugskanals in der Dichte fortschreitend zum Boden zu zunimmt. Das Rohr wird vollständig von dem Überzugsmaterial bedeckt, aber das Material verdichtet sich zu einem dichten Bett nur am Boden des Troges. Unmittelbar beim Verlassen des Puiverbehälters 3 bläst der Luftstrahl 13 gegen das Rohr 14 und entfernt überschüssiges Überzugsmaterial; dieses überschüssige Üherzuesmaterial wird durch die Saugvorrichtung gesammelt und über ein Zyklonsystem zum Trichter 19 zurückgeführt. Das Rohr 14 gelangt durch den Überlauf in den Kühlwasserbehälter. Dabei wird ein ausreichend großer Abstand zwischen der Übeizugseinrichtung und dem Kühlwasserbehälter belassen, daß das Überzugsmaterial hindurchsintern kann; der Abstand ändert sich dabei entsprechend der Größe und Dicke des Rohres 14. Das Rohr 14 kommt in Kontakt mit dem Bandförderer unterhalb der Wasseroberfläche in einem so großen Abstand von dem Einlaß, daß der Überzug vollständig abkühlen kann. Das gekühlte Rohr 14 liegt auf dem Bandförderer auf, und wenn die Sonde 20 die vorgeschriebene Strecke auf dem Überkopfbock zurückgelegt hat, hat das Rohr 14 genügend Kontakt mit dem Bandförderer, daß die Vorwärtsbewegung fortgesetzt wird und das Rohr selbst von der Sonde 20 freigegeben wird. Die Sonde 20 wird in die Ausgangsstellung von dem Überkopfbock zurückgeführt. Das überzogene Rohr 14 läuft durch den Wassertank in eine automatische Entladestation.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in F i g. 3 dargestellt, in der aufeinanderfolgende Stufen einer Drahtüberzugsmaschine 30 mit dem Überzugskanal 10 nach F i g. 1 dargestellt sind. Der Draht wird kontinuierlich mit einer konstanten Geschwindigkeit durch die Maschine gezogen; auf diese Weise kann die Zeitdauer, die ein Drahtabschnitt in jeder Stufe der Maschine verbleibt, dadurch verändert werden, daß die Geschwindigkeit des Drahtes durch die Maschine vergrößert oder verkleinert wird. Die Bearbeitungszeiten und die Temperatur in jeder Stufe der Maschine können entsprechend der Größenabmessung des zu verarbeitenden Drahtes verändert werden. Beispielsweise kann die Bewegungsgeschwindigkeit des Drahtes zwischen 0,2 und 0,8 m/s variieren.

In der Stufe 31 wird ein mehrlitziger Draht in die Überzugsmaschine mit einer Geschwindigkeit zwischen 0,2 und 0,8 m/s eingeführt. Von der Stufe 31 wird der Draht in eine Entfettungs- und Reinigungsstation gebracht. Nach dem Entfetten und Reinigen kommt der Draht in die Stufe 33, wo er elektrisch auf 300 bis 380⁰C (je nach der Drahtgröße) zwischen 12,5 und 50 s lang vorgeheizt wird. An der Station 34 wird PVC-Kleber elektrostatisch auf den beheizten Draht zwischen 1,25 und 5 s lang aufgesprüht, woraufhin das PVC mit dem Draht aufgrund der Aufheizung des Drahtes gebunden wird.

Von der Station 34 wird der mit Klebstoff überzogene Draht in den in Schwingungen versetzten Pulverüberzugskanal 10 nach Fig. 1 geleitet, wo der Draht mit einem Pulver aus synthetischem Harz zwischen 1,25 und 5 s lang überzogen wird. Nach dem Überziehen mit einem Pulver aus synthetischem Harz wird der Draht in einen Überzugshärteofen 36 eingeführt, wo der Überzug aus synthetischem Harz zwischen 3 und 14 s lang bei 220 bis 240° C gehärtet wird (abhängig von der Drahtgröße). Nach dem Härten wird der mit Überzug versehene Draht zwischen 22 und 90 s lang in einem Wasserbad mit einer Temperatur von 37 bis 40⁰C abgekühlt. Schließlich wird der Draht auf eine Drahtwickelmaschine 38 aufgewickelt.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in F i g. 4 dargestellt, in der aufeinanderfolgende Stationen einer Metallrohrüberzugsmaschine mit dem Übcrzugskanal 10 nach F i g. 1 gezeigt sind. Die Verarbeitungsdauer und die Temperaturen können in dieser Maschine entsprechend den Größen der mit Überzug zu versehenden Rohre verändert werden. Die

Rohre werden einzeln durch die Maschine geführt.

Die ersten drei Stationen der Maschine sind so ausgelegt, daß sie alle Rohrgrößen mit konstanter Geschwindigkeit bearbeiten und bis zu 6 Rohre auf einmal aufnehmen, damit die übrigen Stationen der Maschine mit einer ausreichenden Anzahl von mit Klebstoff überzogenen Rohren für den Überzug aus synthetischem Harz versorgt werden.

Rohre werden in die Maschine an der Sation 41 eingeführt, von wo sie in die Entfettungs- und Reinigungsstation 42 gelangen. Sie durchlaufen dann die Kllebstoffsprühstation 43, an der ein PVC-Kleber elektrostatisch auf das Rohrmaterial etwa 5 s lang aufgesprüht wird. Der Klebstoffüberzug auf dem Rohrmaterial wird dann in einem Ofen 44 bei 250 bis 275°C zwischen 3 und 18 Minuten lang mit einem Überzug versehen. Das Rohrmaterial wird dann in einem Kühlförderer auf nicht mehr als 25°C über Umgebungstemperatur abgekühlt. An dieser Station wird das Rohrmaterial an den Enden in einer Kröpfmaschine 45a gekröpft, damit verhindert wird, daß Pulver in einer nachfolgenden Station in die Öffnung des Rohres eintritt.

Nach dem Kröpfen wird das Rohr induktiv auf 300 bis 380⁰C zwischen 1 und 6 s lang in einer Station 46 aufgeheizt und anschließend mit einem Pulver aus synthetischem Harz in dem in Schwingungen versetzten Pulverüberzugskanal tO der F i g. 1 überzogen.

Nach dem Überziehen mit Pulver wird das Rohr in einem Behälter 48 mit Wasser auf eine Temperatur mit nicht mehr als etwa 40" C gekühlt. Das Rohr wird dann in der Station 49 schließlich entfernt. Der Draht 51, der mit dem Verfahren nach vorliegender Erfindung überzogen ist, ist in F i g. 5 im Längsschnitt dargestellt.

Der äußere Überzug aus synthetischem Harz 53 ist mit dem Draht 51 durch eine Klebstoffschicht 52 verbunden. Das Rohrmaterial 61, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren überzogen ist, ist in Fig. 6 im Längsschnitt dargestellt. Der äußere Überzug aus

ίο synthetischem Harz 63 ist mit dem Rohr 61 durch eine Klebstoff schicht 62 verbunden.

Draht- oder Rohrmaterial, das nach vorliegender Erfindung mit einem Überzug versehen ist, zeichnet sich dadurch aus, daß es gebogen, geschnitten oder gebohrt

werden kann, ohne daß der äußere Überzug aus synthetischem Harz sich von dem Draht oder Rohrmaterial löst.

Der verwendete Kleber kann so variiert werden, daß er den jeweiligen Anforderungen entspricht; die

ίο wesentlichen Anforderungen sind, daß eine Bindung mit dem Draht oder Rohr und mit dem äußeren Überzug aus synthetischem Harz erfolgt. In ähnlicher Weise können die Zeit- und Temperaturparameter nach dem Verfahren so verändert werden, daß sie den individuellen Anforderungen angepaßt sind.

Beispiele für andere synthetische Harze, die im Falle vorliegender Erfindung verwendet werden können, sind Polyäthylen, Nylon 11, Nylon 12 und Äthyl-Vinyl-Acetat-Copolymer.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Überziehen eines länglichen Gegenstandes mit einem Überzugspulver, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand durch einen in Vibration versetzten Überzugskanal geführt wird, während der Gegenstand auf einem verdichteten Körper des Überzugspulvers abgestützt ist, der innerhalb des Kanals angeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Hindurchführen des Gegenstandes durch den Kanal der Gegenstand mit einem Kleber überzogen wird und der Kleber mit dem

G egensta nd verbunden wird. ■

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber mit dem Gegenstand durch Wärme verbunden wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Überzugskanal, längs welchem der Gegenstand geführt wird, einer Vorrichtung, die den Überzugskanal in Vibrationen versetzt, und einem Einlaß und einem Auslaß für das kontinuierliche zyklische Beschicken des Überzugspulvers im Überzugskanal. dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Überzugskanals (10) so gewählt ist, daß die Bildung eines verdichteten Körpers (15) aus Überzugspulver innerhalb des Kanals (10) zur Abstützung des Gegenstandes (14) während des Überziehens gebildet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzugskanal (10) V-förmigen Querschnitt aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen (11, 12) des Überzugskanals (10) mit rauhem oder mattem Finish versehen sind.