DE2830593C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Innen- und Außenbeschichtung von Metallrohren - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Innen- und Außenbeschichtung von Metallrohren

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DE2830593C2 DE2830593A DE2830593A DE2830593C2 DE 2830593 C2 DE2830593 C2 DE 2830593C2 DE 2830593 A DE2830593 A DE 2830593A DE 2830593 A DE2830593 A DE 2830593A DE 2830593 C2 DE2830593 C2 DE 2830593C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung/ur Innen- und Außenbeschichtung von horilontal und icnkrecht /u ihicr Transporteinrichtung gelagerten, an der Oberfläche vorbchandelten Me* tallrohren begrenzter Länge mit Kunststoff, wobei die über den Schmelzpunkt des verwendeten Kunststoffs erwärmten fixierten Metallrohre von einem Kunst* stoff pulver^Luft-Gemisch durchströmt werden.
Mit Kunststoff beschichteter Stahl ist ein zeitgemäßer Verbundwerkstoff, der imitier breiter« Anwendung findet. In zunehmendem Maße werden mit Kunststoff beschicntete Drähte, Drahtgewebe, Bleche etc. angeboten. Gleiches gilt auch insbesondere für erdverlegte Stahlrohre. Hier ersetzt die Kunststoffbeschichtung mehr und mehr die wesentlich aufwendigere Gummierung oder Heißasphaltierung mit anschließendem Bandagieren. Stahlrohre mit kleinem Durchmesser, wie sie vorwiegend im Haus- und Gerätebau verwendet werden, werden bereits mit einer äußeren Kunststoffbeschichtung versehen. Dar iber hinaus kann auch die Innenfläche von Metallrohren mit Kunststoff beschichtet sein.
Für die Beschichtung von Metallrohren mit Kunststoffen besteht eine Vielzahl von Verfahren. Das Aufbringen des Kunststoi/s kann entweder direkt durch Tauchen in eine Kunststofflösung oder durch Auftragschmelzen nach zwei Verfahren erfolgen. Dabei wird entweder die Kunststoffschmelze auf das zu beschichtende Rohr aufextrudiert oder das Kunststoffpulver in direkten Kontakt mit der erhitzten Rohroberfläche gebracht, wobei das Kunststoffpulver an der erwärmten Rchroberfläche anfrittet und zu einem gleichmäßigen Kunststoffilm verschmilzt. Auf letzterem Verfahren beruhen alle Pulverschmelzprozesse, wie das Wirbelsintern, das elektrostatische Pulverlakkieren. das Schleudersintern etc Diese Verfahren ermöglichen eine einwandfreie Beschichtung von Metallrohren mit müßigen Geschwindigkeiten; durch Drehen der Rohre während der Beschichtung wird eine gleichmäßige Schichtdicke der Kunststoffschicht erzielt.
Bei einem aus der DE-AS 2052314 bekannten Verfahren zur Beschichtung der Innenfläche von horizontal und senkrecht zur Transporteinrichtung lagernden Metallrohren mit Kunststoffen wird ein vorzugsweise turbulentes Kunststoffpulver-Luft-Gemisch durch das zu beschichtende Rohr, das gleichzeitig über eine Induktionsspule erwärmt wird, geführt, wobei der Kunststoff auf der Rohrinnenwand auffrittet. Anschließend vvnd die Induktionsspule nochmals über das Rohr gefahren und die Kunststoffschicht erwärmt und durchgescHmoIzen
Zum Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung auf die Außenfläche von Metallrohren ist vorgesehen, auf horizontal und senkrecht zu ihrer Transporteinrichtunglagernden Rohre KunstMoffpulver in zwei Stufen abschnittsweise elektrostatisch aufzutragen und hinter jeder Stufe die aufgetragene Kunststoffschicht durchzuschmelzen (DE-PS 232s 4(13).
Nun ist versucht worden die nach dem in der DE-iAS 2052314 beschriebenen Verfahren innenseitig nut einer Kunststoffschicht versehenen Rohre anschließend nachdem in der DE-PS 2 32S4O3 vorgesenenen Verfahren außenseitig mit Kunststoff /u beschichten Hei einer solchen Verfahrensabfolge ist jedoch in Kauf /u nehmen, daß hei der auf der Rohrinnenflaehc befindlichen Kunststoffschicht infolge des Erwärmens und Durchschmel/ens der auf der Rohraußenflache aufgebrachten Kunststoffschicht starke Orangenschaleneffekte sowie Porenbilthing auftreten, die die Güte der Kunststoffschicht so erheblich beeinlraehtigun, dali suluhe Rühre fur viele AnWendungsfälle nicht mehr geeignet sind.
Bekannt ist ferner aus der DE-OS 1904618 ein Verfahren zur Innen- und Außenbeschichtung von horizontal und senkrecht zu ihrer Transportrichtung aufgehängten Metalirohren, bei dem diese erwärmt und anschließend zur Außenbeschichtung in ein Bett aus aufgewirbeltem Kunststoffpulver eingetaucht und
zur Innenbeschichtung Kunststoffpulver durch das Rohr hindurchgeleitet wird. Dieses Verfahren hat sich in der Praxis wegen der vergleichsweise schlechten Güte der Beschichtungen nicht durchsetzen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen > gangbaren Weg aufzuzeigen, um Metallrohre in einem Verfahrensgang auf ihrer Innen- und Außenfläche kontinuierlich mit Kunststoffen zu beschichten.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß die Metallrohre erwärmt und u> gleichzeitig von dem Kunststoffpulver-Luft-Gemisch durchströmt und dabei innenseitig mit Kunststoff befrittet werden, worauf die Metallrohre in mehreren, vorzugsweise in zwei, Stufen jeweils in den nicht auf der Transportvorrichtung lagernden Bereichen auf der Außenfläche durch Versprühen im elektrostatischen Feld mit Kunststoff beschichtet und nach jeder Stufe die auf den entsprechenden Bereich der Außenfläche der Metallrohre aufgetragenen sowie die auf den korrespondierenden Bereichen der Innenfläche -'< > angefritteten Kunststoffschichten durchgeschmolzen und geglättet werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus Halterungen zum Fixieren der Metallrohre, einer Beschichtungs- und Erwärmungsvorrich- :> tung zum Befritten der Innenfläche der Metallrohre mit Kunststoff sowie zwei Beschichtungsvorrichtungen, zwei Erwärmungsvorrichtungen und zwei hintereinander angeordneten, horizontal liegenden Tragkettenfördereinrichtungen zur Außenbeschichtung «■ der Metallrohre und zum Durchschmeizen und Glätten der Kunststoffschichten, wobei der Abstand der Ketten des einen Tragkettenförderers vom Abstand der Ketten des anderen Tragkettenförderers abweicht. Ji
Zweckmäßigerweise sind der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens eine Einrichtung zum Auftragen eines Haftvermittlers auf die Innenflächen der Metallrohre und ein Ofen zum Einbrennen derselben vorgeschaltet.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in der Zeichnung beispielhaft schematisch dargestellt und wird in ihrer Funktion nachstehend erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht und -r>
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung.
Die auf der Innen- und Außenseite entfetteten und entrosteten Präzisionsstahlrohre 13 nach DIN 2393 mit einer Länge von 6 m, einem Durchmesser von 28 mm und einer Wanddicke von 1,5 mm werden bei v» 1 in die Beschichtungslinie aufgegeben.
In der Beschickungseinrichtung 2 werden die Rohre 13 auf ihrer Innenseite mit einem Haftvermittler in einer Schichtdicke von etwa 15 μίτι beschichtet. Das Beschichten erfolgt durch in die Rohre 13 einge- >i führte Lanzen.
Im Einbrennofen 3 werden die Rohre sodann auf 25(i" C erwärmt, um den Haftvermittler einzubrennen.
Anschließend werden die Rohre 13 einer Beschich- ω tungseinrichtung 4/.ugeführt,in welcher üie Rühre 13 erwärmt und ihre Innenseite mit Polyamid-Pulver in einer Schichtdicke von 200 μιη gleichmäßig befrittet werden. Das Befritten mit Polyamid wird dadurch erreicht, daß durch die fixierten Rohre 13 ein Polyamid-Pulver-Luft-Gemisch geführt und gleichzeitig die Rohre 13 so hoch über dem Schmelzpunkt des Polyamids erwärmt werden, daß aus dem Polyamid-Pulver-Luft-Gemisch eine Schicht in der gewünschten Dicke auf der Rohrinnenseite auffrittet. Das für den Beschichtungsvorgang nicht verbrauchte Polyamid-Pulver wird aus den Rohren 13 geblasen. Die Erwärmung wird dadurch erreicht, daß in entgegengesetzter Richtung zum Polyamid-Pulver-Luft-Gemisch Induktionsspulen über die Rohre gefahren werden. Die Rohre werden sodann auf die Tragkettenfördcrvorrichtungen Sa, b aufgegeben und durch die Beschichtungskammer 7 geführt.
Durch die beiden umlaufenden Preßbänder 6a, b werden die Rohre auf die Tragkettenfördervorrichtung Sa, b niedergedrückt und dabei gleichzeitig gedreht.
Dabei wird eine Epoxidharzschicht durch Aufsprühen von Epoxidharzpulver in einem elektrostatischen Feld auf Jie Außenseite der Rohre 13 aufgebracht, ausschließlich ihrer Endbereiche inschließend werden die Rohre 13 zum Durdischmtl/cn bzw. Aushärten der außen- und im korrespondierenden Bereich innenseitig aufgetragenen Epoxidharzschicht durch den Ofen 8 geführt.
Da-·.η werden die Rohre 13 auf die Tragkettenför· dervorrichtung 9a, b übergeben und in die Beschiehtungskabinen lla, b geführt, wo sie durch das umlaufende Preßband 10 auf die Tragkettenfordervorrichtung 9a, b gedruckt und dabei gleichzeitig gedreht werden.
In den Beschichtungskabinen llci, b werden die noch nicht beschichteten Endbereiche der Rohre 13 durch Aufsprühen in einem elektrostatischen Feld mit Epoxidharzpulver beschichtet.
Die Rohre 13 werden sodann durch die Transportvorrichtung 9a, b in die Öfen 12a, b geführt, in denen die außenseitig und in den korrespondierenden Bereichen innenseitig aufgetragenen Kunststoffe'hichten durchgeschmolzen bzw. ausgehärtet werden.
Die Erfindung bietet in vorteilhafter Weise die Niöglichkeit, Metallrohre in vollkontinuierlicher Weise auf ihrer innen- und Außenfläche mit einer glatten Kunststoffbeschichtung hoher Güte zu versehen.
Vergleichsweise wurden gemäß dem 1. Ausführungsbeispiel vorbehandelte und auf der Innenfläche mit Polyamid befrittete Stahlrohre vor ihrer Aufgabe auf die Vorrichtungen zum Aufbringen einer Epoxidharzschicht auf die Außenfläche nochmals mittels einer über das Metallrohr gefahrenen Induktionsspule erwärmt und dabei die aufgefrittete Polyamid-Schicht durchgeschmolzen und geglättet. Anschließend wurder J:e innenseitig mit Polyamid beschichteten Metallrohre auf ihrer Außenfläche, wie im 1. Ausführungsbeispiel d; ί gestellt, mit Epoxidharz beschichtet.
Eine rein visuelle Beurteilung der Kunststoffüberzüge ergab, da'J zwar die auf der Außenfläche der M'.-tallrohre aufgebrachten Kunststoffschichten den an Sie gestellten Anforderungen bezüglich ihrer Oberflächengüte und Flaftung gerecht wurden, dsß jedoch die auf der Innenseite der Metallrohve befindlichen Kunststoffschichten zahlreiche Poren sowie starke Orangenhaut- und Schliereneffekte aufwiesen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Innen- und Außenbeschichtung von horizontal und senkrecht zu ihrer Transportrichtung gelagerten, an ihrer Oberfläche vorbehandelten Metallrohren begrenzter Länge mit Kunststoff, wobei die über dem Schmelzpunkt des verwendeten Kunststoffs erwärmten fixierten Metallrohr von einem Kunststoffpulver-Luft-Gemisch durchströmt werden, gekennzeichnet durch eine Folge nachstehender Verfahrensschritte:
a) die Metallrohre werden gleichzeitig mit der Erwärmung von dem Kunststoffpulver-Luft-Gemisch durchströmt und dabei auf der Innenseite mit Kunststoff befrittet;
b) die sich drehenden Metallrohre werden anschließend in mehreren, vorzugsweise in zwei. Stufen jeweils in den nicht auf der Transportvorrichtung lagernden Bereichen auf der Außenseite durch Versprühen von Kunststoff im elektrostatischen Feld beschichtet;
c) nach jeder Stufe werden die auf den entsprechenden Bereichen der Außenseite der Metallrohre aufgetragenen sowie die auf den korrespondierenden Bereichen der Innenseite angefritteten Kunststoffschichten durchgeschmolzen und geglättet.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Innen- und Außenbeschichtung von Metallrohren nach Anspruch 1 mit Halterungen zum Fixieren der Metallrohre, einer Beschichtungsund Erwärmungsvorrichtuni, zum Befritten der Innenflächen der Metallrohre mit Kunststoff und einer Fördereinrichtung, gekennzeichnet durch zwei Beschichtungsvorrichtungen (7,11a, /;), zwei Erwärmungsvorrichtungen, (8, 12a, b) und zwei hintereinander angeordnete, horizontal liegende Tragkettenfordereinrichtungen (5a, b; 9a, h) zur Beschichtung der Außenflächen der Metallrohre mit Kunststoff und zum Durchschmelzen und Glätten der auf den Innen- und Außenflächen aufgetragenen Kunststoffe, wobei der Abstand der Ketten der einen Tragkettenfördereinrichtung (5a, /)) vom Abstand der Ketten der anderen Tragkettenfördereinrichtung {9a, h) abweicht
3. Vorrichtung nach Anspruch 2. gekennzeichnet durch eine vorgeschaltete Einrichtung (2) /um Auftragen und eines Ofens (3) /um Einbrennen eines Haftvermittler.
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