DE2542769A1

DE2542769A1 - Vorrichtung zur aussenbeschichtung von endlosen metallrohren

Info

Publication number: DE2542769A1
Application number: DE19752542769
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Koppe; Werner Dr Schreiber
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: Monmore Tubes Ltd Wolverhampton West Midlands
Priority date: 1975-09-25
Filing date: 1975-09-25
Publication date: 1977-04-07
Also published as: US4034703A; JPS5240544A; IT1068530B; AU1806076A; AT351128B; BR7606408A; ZA765659B; DE2542769B2; FR2325435B1; MX145374A; CA1089218A; GB1522097A; NL180389C; DK430876A; JPS5950388B2; AU498196B2; BE846521A; NL7608696A; NL180389B; ATA455276A

Description

Vorrichtung zur Außenbeschichtung von endlosen Metallrohren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Außenbeschichtung von endlosen Metallrohren mit Kunststoffen nach dem Pulverschmelzverfahren, wobei man einen mit Kunststoff beladenen turbulenten. Luftstrom durch einen Beschichtungskopf auf die vorher erhitzte Rohroberfläche aufbläst, den Pulverüb er schuß absaugt und die Rohr oberfläche gegebenenfalls ein weiteres Mal zur Glättung des aufgesinterten KunststoffÜberzugs erhitzt.

Es ist bekannt, runde Gegenstände, z.B. Drähte oder Rohre geringer Durohmesser, kontinuierlich mit Kunststoff nach dem Pulverschmelzverfahren dadurch zu ummanteln, daß die erhitzten runden Gegenstände durch ein Wirbelsinterbecken geführt und anschliessend einer Uaenerwärmung zur Glättung des Kunststoffüberzugs unterworfen werden. Hierauf werden die Gegenstände in einem

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Plüssigkeitsbad soweit heruntergekühlt, daß der Kunststoffüberzug erstarrt ( OE-PS 238.349).

Durch dieses Verfahren ist es nicht möglich, Rohre mit größeren Durchmessern, z.B. von 10 mm und mehr, gleichmäßig zu beschichten, da auf der Rohrunterseite sich ein toter Strömungswinkel ausbildet, wodurch an dieser Stelle weniger Kunststoffpulver auffrittet.

Dieser Nachteil kann, wie in der OE-PS 310.430 beschrieben, dadurch behoben werden, daß die zu beschichtenden Rohre bei der Durchführung durch das Wirbelsinterbett einer Rotation um ihre Achse unterworfen werden.

Ein solches Verfahren ist aber für Endlosrohre, wie es beispielsweise bei der Rohrherstellung anfällt, nicht geeignet, da das Rohr nicht gedreht werden kann.

Das in der CH-PS 466 103' beschriebene Riesel- und Rüttelbett ermöglicht zwar die Beschichtung endloser nicht drehbarer Rohre, nur ist es nicht geeignet zum Aufbringen dünner gleichmässiger Überzüge bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten des zu beschichtenden Rohres, da das dazu erforderliche Pulver der Körnung 30 bis 80yum nicht mehr rieselfähig ist.

Auch das in der OE-PS 323 860 beschriebene Verfahren zur Außenbeschichtung von endlosen Rohren ermöglicht nur Beschichtungs-Geschwindigkeiten entsprechend dem Rohrtransport von unter 10 m/min, da bei höheren Geschwindigkeiten von dem aus der Ringdüse 12 über die leitbleche 14 auf das Rohr aufprallenden Pulverluftstrom von der unter den Leitblechen 14 liegenden

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zwangsläufig groß ausgebildeten Austrittsöffnung des zn beschickt ent en Hohl··: 3 so viel Falschluft angesaugt wird, daß die Pulverteilchen nur in gerigem Umfange mit der erhitzten Rohroberfläche Kontakt bekommen und zum größten Teil in den Ringkanal für die Abluft 13 weggerissen werden_c Das kann nur durch entsprechende Vergrößerung des Abstandes zwischen dem Rohreintritt und Rohraustritt im Beschichtungskopf, ausgeglichen werden, der aber, bedingt durch die Schwingung des zu beschichtenden Rohres, nicht beliebig lang gewählt werden kann, da es sonst zu Berührungen der mit schmelzflüssigem Material überzogenen Rohroberfläche mit der Ringwand des Rohraustritts kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese und andere Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es gestattet, endlose Rohre mit Geschwindigkeiten bis zu 100 m/min kontinuierlich mit einem gleichmässigen und festhaftenden dünnen Kunststoffüberzug zu versehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, daß der vorzugsweise mit einer Ringdüse 8 ausgestattete Beschichtungskopf 3 innerhalb eines Wirbelsinterbeckens 19 angeordnet ist.

Nach der Erfindung wird die Ringdüse 8 in ein druckloses oder unter leichtem Überdruck stehendes Y/irbelbett 19 verlegt, aus welchem das Kunststoffpulver d_urch die Ringdüse 8 in den Beschichtungskopf 3 eingesaugt wird. Diese ringförmige Düse 8 ist vorzugsweise so konstruiert, daß sie aus zwei ineinander gesetzten Ringtrichtern gebildet wird, die einen schmalen Ringschlitz von etwa 10 mm Breite freilassen. Ss ist wichtig,

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daß dieses durch die beiden Ringtrichter gebildete ^jisatzstück 8 a mindestens eine Länge von IO mm, vorzugsweise 4-0 bis 80 mm aufweist, damit in ihm die Pulverteilchen so beschleunigt werden, daß sie nicht durch die vom Beschichtungskopfende anströmende Falschluft v/eggerissen werden, ohne die Rohroberfläche zu berühren.

8a Bevorzugt ist das trichterförmige Ansatzstück in einem ^Tt7inkel von 30 bis 60, vorzugsweise 45° zur Achse des zu beschichtenden Rohres 1 in Richtung zum Pulverluftstrom angeordnet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dem Beschichtungskopf 3 ein Flüssigkeitsbehälter 10 mit über dem Schmelzpunkt des Kunststoffes erhitzter Glättungsflüssigkeit nachgeschaltet. Dadurch kann auch bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten beispielsweise von 100 m/min und darüber eine Kachglättung des Kunststoffüberzugs erreicht v/erden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß es gelingt, Endlosrohre mit Geschwindigkeiten bis zu 100 m und mehr pro Minute zu beschichten und mittels der nachgeschalteten G-lättungsvorrichtung Überzüge mit gleichmässiger und glatter Oberfläche herzustellen. Die Rohre weisen über ihren gesamten Umfang eine gleiche Schichtdicke auf. Von besonderem Vorteil ist, daß die Rohre bei der Durchführung durch den Beschichtungskopf nicht gedreht zu werden brauchen. Die erhaltenen Überzüge sind nicht nur sehr gleichmässig, sondern haften auch sehr fest auf der Rohroberfläche.

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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen und der Beispiele näher teschrieben:

Fig. 1 zeigt schematisch und beispielsweise das

Verfahrensschema einer Anlage zur Herstellung
Ton geschweißten Stahlrohren mit nachgeschalteter erfindungsgemässer Beschichtungseinheit, bestehend aus einem innerhalb eines Wirbelsinterbeckens
angeordneten Beschichtungskopfes und Flüssigkeitsbehälters für die Glättung und Kühlung der aufgebrachten Überzüge.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Figur 1 mit der

erfindungsgemässen Anordnung des mit einer Hingdüse ausgestatteten Beschichtungskopfes in einem Wirbelsinterbecken, wobei die Ringdüse als ringförmiger Schlitz ausgebildet ist.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus Figur 1 mit der

erfindungsgemässen Anordnung des mit einer Ringdüse ausgestatteten Beschichtungskopfes in einem Wirbelsinterbecken, wobei die als ringförmiger
Schlitz ausgebildete Ringdüse zusätzlich mit
einem trichterförmigen Ansatzstück versehen ist.

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Beispiel 1

Gemäss der scheniatischen Darstellung nach Figur 1 wird aus einem aufgerollten Stahlband 15 über Verformungsrollen 16 und einer Schweißeinrichtung 17 ein kontinuierlich geschweißtes Stahlrohr 1 erzeugt, das in die daraffolgende Sandstrahleinheit 18 kontinuierlich gefördert wird und eine metallisch blanke Oberfläche erhält. Das so gereinigte Rohr 1 wird sodann durch die feststehende Induktionsspule 2 geführt und in dieser auf BeSchichtungstemperatur vorgewärmt. Ton dort wird das Rohr 1 kontinuierlich durch den Beschichtungskopf 3 mit der Ringdüse 8 und den Absaugstutzen 5 geführt und tritt bei der Austrittsöffnung 4 aus dem Beschichtungskopf 3 wieder aus. Der Beschichtungskopf 3 befindet sich im V/irb eis int erb ecken 19» in dem Kunststoffpulver durch das Gebläse 9 im Schwebezustand gehalten wird. Durch die Austrittsöffnung 4 und die Ringdüse 8 wird in den Beschichtungskopf 3 Luft bzw. Pulver-Luft-Gemisch durch das Gebläse 25 eingesaugt. Das unverbrauchte Pulver wird im Zyklon 6 abgeschieden und über die Zellradschleuse 22 dem Wirbelsinterbecken wieder zugeführt. Aus dem Zyklon 6 wird über Leitung 24 und das Peinfilter 14 die Luft zum Sauggebläse 25 geführt. Pur das beim Beschichtungsvorgang verbrauchte Pulver wird frisches Pulver aus dem Pulversilo 7 über die Zellradschleuse 23 dem Wirbelsinterbecken 19 wieder zugeführt. Das im Beschichtungskopf 3 gleichmässig befrittete Stahlrohr wird sodann in das Glättungsbad 10 geführt, das mit einer Heizeinrichtung 11a und einer Umwälzpumpe 11b für das Glättungsöl versehen ist. Sodann wird das Rohr 1 zur Kühlung in das Kühlbad 12, das mit einer Kühleinrichtung 13a und einer Umwälzpumpe 13b für das Kühlmedium sowie mit einer Abstreifeinrichtung 21 zum

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Abstreifen am Rohr anhaftenden Öls, versehen ist, geführt. Von dort weg wird das zu beschichtende Rohr 1 durch die mitlaufende Säge 20 auf die gewünschte Länge abgelängt.

Beispiel 2

Gemäß Figur 1 wird ein aus einem aufgerollten Stahlband über Verformungsrollen 16 und einer Schweißeinrichtung kontinuierlich erzeugtes, geschweißtes Stahlrohr 1 mit einer lichten Yfeite von 20 mm und einer Wandstärke von 2 mm "durch eine Sandstrahleinrichtung 18 kontinuierlich gefördert und eine metallisch blanke Oberfläche erzeugt. Das Rohr 1 wird sodann durch die feststehende Induktionsspule 2 geführt und in dieser auf 280⁰C erwärmt. Beim Durchfahren des Beschichtungskopfes 3 wird durch das Gebläse 25 aus dem im Wirbelsinterbecken 19 durch das Gebläse 9 in Schwebe gehaltenen Kunststoffpulver ein Pulverluftgemisch über die Ringdüse 8 eingesaugt. Diese Ringdüse 8 ist, wie in Figur 2 dargestellt, nur als ringförmiger Schlitz ausgebildet. Durch das Gebläse 25 wird aus der Austrittsöffnung 4 und der Ringdüse 8 entgegen der Transportrichtung des kontinuierlich erzeugten Rohres ein Luftstrom mit einer Geschwindigkeit-von 40m/sec eingesaugt und auf die Rohroberfläche aufgeblasen.

Im Wirbeisinterbecken 19 befindet sich Polyamid-11 in einer Körnung von 40 bis 80 /um. Der am Rohr 1 entlang-

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strömende Luftstrom ist mit einer Pulvermenge von 4 kg/m beladen.

Das aus der Austrittsöffnung 4 des Beschichtungskopfes kommende Rohr 1 ist oberflächlich noch nicht durchgeschmolzen und wird so in das Glättungsbad 10

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eingeführt. In diesen wird es mit einem 3-lättungsöl, das durch die Heizvorrichtung 11a auf 230⁰C geheilten wird, geführt. Als Glättungsöl wird eine hochmolekulare, paraffinbasische Kohlenwasserstofffraktion verwendet, die einer hydrierenden Raffination unterworfen worden war Lind eine Viskosität bei 100⁰O von 30 cSt = 4,1° Ξ aufweist.

Aus dem Glättungsbad 10 wird das Rohr 1 in das Kühlbad das mit kaltem Öl betrieben wird, geführt. Anschließend wird durch die Abstreifeinrichtung 21 die Rohroberfläche von anhaftenden Ölresten befreit. Sodann wird das Rohr auf der mitlaufenden Säge 20 abgelängt.

Ss ist auf diese Weise möglich, das Rohr 1 mit einer Kunststoffschicht von 160/um bis zu einer Geschwindigkeit von 60 m§min zu versehen. Bei höheren Geschwindigkeiten zeigte es sich, daß die Beschichtung ungleichmässig wurde und nicht mehr einheitliche Schichtstärke aufwies.

Beispiel 3

Ss wurde unter gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1 verfahren, nur wird der Beschichtungskopf 3 gem. gig. 3 ausgebildet. Anstelle der offenen Ringdüse 8 des Beschichtungskopfes 3 im Wirbelsinterbecken 19 wird diese mit einem trichterförmigen Ansatzstück 8 a versehen. Dieses Ansatzstück weist eine Länge von 30 mm auf und steht in einem Winkel von 45° zur Achse des zu beschichtenden Rohres 1 in Richtung zum Pulverluftstrom. Auf diese Weise werden die aus dem Wirbelsinterbecken angesaugten Pulverteilchen in Richtung zum Rohr 1 so stark beschleunigt, daß sie durch die vom Beschichtungskopfende 4 angesaugte Falschluft nicht weggerissen werden können.

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Es gelang, durch diese Maßnahme einwandfreie Beschichtungsergebnisse "bei Eohrtransportgeschwindigkeiten von ü"ber 100 m/min zu erreichen.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

ί 1)\Vorrichtung zur Außenbeschichtung von endlosen Metall-Vrohren mit Kunststoffen nach dem Pulverschmelzverfahren, wobei man einen mit Kunststoff beladenen turbulenten Luftstrom durch einen Beschichtungskopf auf die vorher erhitzte Rohroberfläche aufbläst, den Pulverüberschuß absaugt und die Rohroberfläche gegebenenfalls ein weiteres Mal zur Glättung des aufgesinterten Kunst-Stoffüberzuges erhitzt, gekennzeichnet durch, daß der vorzugsweise mit einer Ringdüse (8) ausgestattete Beschichtungskopf (3) innerhalb eines Y/'irbelsinterbeckens (19) angeordnet ist.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdüse (8) des BeSchichtungskopfes (3) aus einem Ringschlitz mit trichterförmigem Ansatzstück (8a) mit einer Länge von mindestens 10, vorzugsweise 40 bis 80 mm,zur Beschleunigung der Pulverteilchen besteht.
3) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das trichterförmige Ansatzstück (8a) in einem Winkel von 30 bis 60, vorzugsweise 45° zur Achse des zu beschichtenden Rohres (1) in Richtung zum Pulverluftstrom angeordnet ist.
4) Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Beschiehtungskopf (3) ein Flüssigkeitsbehälter (10) mit über dem Schmelzpunkt des Kunststoffes erhitzter Glättungsflüssigkeit nachgeschaltet ist.

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