DE4127018A1 - Pruefvorrichtung fuer aufgeklebte folien - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Prüfung
der Haftfähigkeit einer insbesondere auf einem plattenarti
gen Probekörper aus Stahl aufgeklebten Folie aus Kunststoff
und/oder Gummi.
In der chemischen Industrie werden metallische, insbeson
dere aus Stahl bestehende Bauteile, wie Behälter, Apparate
und Rohre, eingesetzt, die zum Schutz vor dem Angriff
aggressiver Medien mit einer Beschichtung versehen sind.
Eine derartige Beschichtung besteht aus einer Folie aus
Kunststoff und/oder Gummi, die entweder direkt unter Benet
zung der Oberfläche mittels eines Lösungsmittels oder indi
rekt über eine Bindemittelschicht, beispielsweise einen ge
eigneten Klebstoff, auf der Oberfläche des Bauteiles aufge
bracht wird. Bei der Verwendung von Gummifolien kann sich
noch ein besonderer Vulkanisationsvorgang anschließen.
Für die Qualität und die Haltbarkeit einer derartigen Be
schichtung ist es von großer Bedeutung, daß die Folie mög
lichst gleichmäßig und mit einer vorbestimmten Mindestkraft
gegen diezu beschichtende Fläche des Bauteiles angedrückt
wird. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn keine Vul
kanisation in einem Autoklav erfolgen kann und eine selbst
vulkanisierende bzw. vorvulkanisierte Gummifolie zum Ein
satz kommt. Insbesondere stationäre Großbehälter werden mit
derartigen Gummifolien ausgekleidet.
Das Anpressen der Gummifolien erfolgt von Hand, wobei die
Gummifolie immer abschnittsweise auf die zu beschichtende
Oberfläche aufgebracht wird. Mittels einer besonderen An
preßvorrichtung wird anschließend die aufgebrachte Gummifo
lie gegen die zu beschichtende Oberfläche gedrückt.
Zur Beurteilung der Qualität einer mit einer Gummifolie be
schichteten Fläche wird die sogenannte Schälfestigkeit her
angezogen, die sowohl an baubegleitenden Platten als auch
direkt an einer Behälterwand geprüft wird. Dabei wird zu
nächst die verarbeitete Folie, gegebenenfalls nach einem
Einschneiden an einem Ende so weit abgelöst, daß an dem
selben das eine Ende einer Federwaage angeschlossen werden
kann. Nun wird von Hand am anderen Ende der Federwaage ge
zogen und damit die aufgebrachte Gummifolie abgeschält.
Die dabei an der Federwaage abgelesene Abzugskraft dient
der Beurteilung der Haftung der aufgebrachten Folie.
Ein solches Prüfverfahren ist sowohl im Labor als auch auf
einer Baustelle leicht durchzuführen und erfordert nur ei
nen geringen Aufwand für die Erstellung der Proben und die
Meßtechnik. Der Nachteil eines solchen Verfahrens besteht
darin, daß die von Hand aufgebrachte Abzugskraft sehr un
gleichmäßig ist und ein angestrebter Abzugswinkel von 90°
äußerst selten eingehalten wird. Da die Abzugsgeschwindig
keit nicht konstant ist, entsteht häufig ein wechselndes
Bruchbild, d. h., der Kohäsionsbruch in der Gummifolie
wechselt mit einem Bruch in der Klebstoffschicht oder mit
einem Adhäsionsbruch zur Gummifolie ab. Dies erschwert die
Interpretation des Bruchbildes.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vor
richtung zur Prüfung der Haftfestigkeit einer insbesondere,
auf einem plattenartigen Probekörper aus Stahl aufgeklebten
Folie aus Kunststoff und/oder Gummi zu schaffen, die eine
gleichmäßige Kraftaufbringung ermöglicht und stets einen
Abzugswinkel von 90° sicherstellt. Dabei soll die Abzugs
geschwindigkeit möglichst konstant sein und ein gleichblei
bender Abstand zwischen Scherfront und der Einleitungsstel
le der Zugkraft eingehalten werden. Zusätzlich soll diese
Vorrichtung möglichst genaue Werte liefern, die immer re
produzierbar sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine
Vorrichtung vorgeschlagen, die aus einem aus mindestens
zwei mit Abstand voneinander angeordneten Lagerplatten
bestehenden Gehäuse zur drehbaren Aufnahme von mindestens
drei mit Abstand parallel zueinander gelagerten Rollen ge
bildet ist, von denen ein aus mindestens zwei mit Abstand
voneinander angeordneten Lagerplatten bestehendes Gehäuse
zur drehbaren Aufnahme von drei mit Abstand parallel zu
einander gelagerten Rollen, von denen die erste Rolle eine
die noch feste Folie abstützende und um einen Winkel von
mindestens 90° umlenkende, mit einem meßbaren Antrieb ge
kuppelte Abzugsrolle bildet, der die zweite, benachbarte
Rolle als anstellbare Anpreßrolle zugeordnet ist, und von
denen die der Abzugsrolle abgewandte Rolle als Stützrolle
in einem bereits von der Folie befreiten Bereich der
Stahlplatte anliegt.
Durch eine solche Vorrichtung ist sichergestellt, daß die
Folie immer mit gleicher Kraft und gleicher Geschwindigkeit
von der beschichteten Oberfläche abgezogen wird, wobei die
Einhaltung eines Winkels von 90° sichergestellt ist. Der
Abstand zwischen der Scherfront und der Einleitungsstelle
der Zugkraft ist konstant, so daß sich die bisher übliche
Längen- und Breitenänderung der Folie mit zunehmender Ab
zugslänge hier nicht mehr auswirkt. Durch den meßbaren An
trieb entfallen die bisherigen Ungenauigkeiten beim Ablesen
der Zugkraft.
Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind
in den Ansprüchen 2-14 offenbart.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in einer Zeichnung
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei
zeigen
Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine weitere Ausbildung einer Vorrichtung mit ange
triebener Anpreßrolle und
Fig. 3 eine andere Ausgestaltung einer Vorrichtung gemäß
der Erfindung.
In den Fign. 1-3 der Zeichnung ist jeweils in schema
tischer Weise eine Vorrichtung 1 gezeigt, die zur Prüfung
der Haftfähigkeit einer auf einem plattenartigen Probekör
per 2 aus Stahl aufgeklebten Folie 3 aus Gummi dient. Die
Folie 3 besitzt normalerweise eine Wandstärke von 2-5 mm,
während die Wandstärke des plattenartigen Probekörpers 2
bzw. eines beschichteten Bauteiles 4-10 mm betragen kann.
Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 besteht dabei aus einem Ge
häuse, welches in diesem Ausführungsbeispiel aus zwei mit
Abstand voneinander angeordneten Lagerplatten 4 gebildet
ist. Dabei können die Lagerplatten 4 auch Bestandteil eines
weitgehend geschlossenen Gehäuses sein. Von den beiden mit
Abstand voneinander angeordneten Lagerplatten 4 ist zur
besseren Darstellung nur die hintere Lagerplatte 4 gezeigt,
so daß das Gehäuse also offen und damit frei einsehbar ist.
Zwischen den beiden Lagerplatten 4 sind, mit parallelem Ab
stand zueinander, eine Abzugsrolle 5, eine Anpreßrolle 6
und eine Stützrolle 7 drehbar gelagert, die im dargestell
ten Ausführungsbeispiel alle den gleichen Durchmesser auf
weisen. Dieser Durchmesser, insbesondere der der Abzugs
rolle 5, sollte mindestens 20 mm betragen und nicht größer
als 50 mm sein.
Der Abzugsrolle 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein
nicht dargestellter, meßbarer Antrieb auf gleicher Welle 9
zugeordnet, der hier aus einem Zugseil 8 besteht, welches
auf der Welle 9 der Abzugsrolle 5, die stirnseitig aus der
nicht gezeichneten Lagerplatte 4 herausragt, einlagig, je
doch in mehreren Windungen, befestigt ist. Dies stellt ei
nen gleichbleibenden Hebelarm an der Abzugsrolle 5 sicher.
Das Zugseil 8 ist beispielsweise an eine Kraftmeßdose 10
angeschlossen, die Bestandteil eines nur angedeuteten Zug
antriebes 11, beispielsweise einer Zugprüfmaschine, ist
und die über eine Zugstange 12 in Richtung des Pfeiles 13
mit konstanter, jedoch weitgehend frei wählbarer Geschwin
digkeit bewegt wird. Anstelle der Kraftmeßdose 10 kann auch
der Zugstange 12 eine andere Zugkraftregelung bzw. Zug
kraftmeßvorrichtung zugeordnet sein. Das Zugseil 8 kann
durch eine Kette, einen Zahnriemen oder eine Zahnstange er
setzt werden, wobei jedoch dann der Welle 9 ein Ritzel bzw.
Zahnrad oder dgl. zugeordnet sein muß.
In gleicher Höhenlage wie die Abzugsrolle 5 befindet sich
die Anpreßrolle 6, die durch die Kraft einer Feder 14 gegen
die Abzugsrolle 5 bzw. gegen die dazwischen befindliche Fo
lie 3 gepreßt wird. Bedarfsweise kann das Gegenlager der
Anpreßrolle 6 einstellbar ausgebildet sein, so daß der An
preßdruck der Anpreßrolle 6 in Abhängigkeit von der Dicke
der Folie 3 verändert werden kann. Die Stützrolle 7 ist mit
Abstand von der Anpreßrolle 6 und damit mit Abstand von der
Abzugsrolle 5 angeordnet. Dabei wird die Stützrolle 7 von
besonderen Lagerkörpern 15 aufgenommen, die in Richtung des
Doppelpfeiles 16 in den jeweiligen Lagerplatten 4 ver
schiebbar geführt sind. Dies bedeutet, daß die Lage bzw.
Höhenlage der Stützrolle 7 verändert werden kann. Im darge
stellten Ausführungsbeispiel ist der Stützrolle 7 ein Wi
derlager 17 zugeordnet, welches als Gleitstück oder als
drehbare Rolle ausgebildet sein kann. Dieses Widerlager
kann federnd ausgebildet sein und weist einen solchen Ab
stand von der Stützrolle 7 auf, der genau der Wandstärke
des plattenartigen Probekörpers 2 entspricht.
Für die Prüfung der Haftfähigkeit der Folie 3 auf dem Pro
bekörper 2 wird zunächst die Folie 3 über einen Teil ihrer
Fläche vom Probekörper 2 manuell abgelöst. Diese abgelöste
Fläche muß dabei so groß bzw. so lang ausgebildet sein, daß
einerseits der von der Folie 3 befreite Probekörper 2 auf
der Stützrolle 7 aufliegt und andererseits die abgelöste
Folie 3 zwischen die Abzugsrolle 5 und die Anpreßrolle 6
eingeführt werden kann, wie dies in der Zeichnung darge
stellt ist. Die Stützrolle 7 wurde dabei über die Lagerkör
per 15 so eingestellt, daß der plattenartige Probekörper 2
eine horizontale Lage einnimmt bzw. die Folie 3 genau unter
einem Winkel von 90° abgezogen wird. Jetzt wird der Antrieb
der Zugstange 12 angeschaltet und damit die Abzugsrolle 5
durch das Zugseil 8 in Drehbewegung gesetzt. Durch die an
der abgelenkten Folie 3 anliegende Anpreßrolle 6 wird mit
der Drehbewegung der Abzugsrolle 5 die Folie 3 von dem
plattenartigen Probekörper 2 abgezogen, der sich dabei in
Richtung des Pfeiles 18 bewegt. Bei gleichbleibender Ab
zugsgeschwindigkeit wird nun die für den Abzugsvorgang er
forderliche Kraft gemessen, die ein Maß für die Haftung
der Folie 3 auf dem plattenartigen Probekörper 2 darstellt
und in einer an sich bekannten, nicht dargestellten Meß
vorrichtung angezeigt werden kann.
Auch die Vorrichtung 1 der Fig. 2 besteht aus einem aus
zwei Lagerplatten 4 gebildeten Gehäuse, von denen jedoch
zur besseren Darstellung ebenfalls nur die hintere Lager
platte 4 gezeigt ist, so daß das Gehäuse frei eingesehen
werden kann. Auch hier sind in dem Gehäuse mit parallem
Abstand zueinander eine Abzugsrolle 5, eine Anpreßrolle 6
und eine Stützrolle 7 drehbar gelagert. Zusätzlich ist
hier noch eine weitere Stützrolle 7a vorgesehen, die in
Richtung des Pfeiles 18 vor der Abzugsrolle 5 angeordnet
ist.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 unterscheidet sich je
doch gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dadurch,
daß hier die Abzugsrolle 5 keinen Antrieb besitzt. Die An
preßrolle 6 ist mit ihrer Welle 9 beispielsweise mit einem
Drehmotor gekuppelt, über den die Anpreßrolle 6 gedreht
werden kann. Zusätzlich ist hier die Anpreßrolle 6 unter
halb der Abzugsrolle 5 angeordnet, so daß die abzuziehende
Folie 3 hier um einen Winkel von mindestens 180° um die
Abzugsrolle 5 gelenkt werden muß, bis die Folie 3 zwischen
die Abzugsrolle 5 und die Anpreßrolle 6 gelangt. Dies be
deutet, daß die Folie 3 zunächst über diese Länge manuell
vom Probekörper 2 abgelöst werden muß, bis sie zwischen
die Abzugsrolle 5 und die Anpreßrolle 6 eingeführt werden
kann. Die Anpreßrolle 6 liegt auch hier über die Kraft ei
ner Feder oder eines sonstigen, einstellbaren Druckgliedes
an der abgezogenen Folie 3 und damit über diese an der Ab
zugsrolle 5 an. Beim Anschalten des Drehantriebes der An
preßrolle 6 wird die Folie 3 über die Abzugsrolle 5 von dem
plattenartigen Probekörper 2 abgezogen, der sich dabei auch
in Richtung des Pfeiles 18 bewegt. Über die aufgenommene
Leistung des Drehmotors kann nun die für den Abzugsvorgang
erforderliche Kraft gemessen werden, die ein Maß für die
Haftung der Folie 3 auf dem plattenartigen Probekörper 2
darstellt.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist das als drehbare Rolle
ausgebildete Widerlager 17 der Stützrolle 7a zugeordnet.
Bedarfsweise kann auch der Stützrolle 7 zusätzlich ein
solches Widerlager 17 zugeordnet werden. In Abänderung des
Ausführungsbeispieles der Fig. 2 ist es möglich, den Dreh
antrieb der Abzugsrolle 5 direkt zuzuordnen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind die Abzugsrol
le 5, eine Antriebsrolle 5a und die Anpreßrolle 6 in einer
senkrechten Ebene zum Probekörper 2 angeordnet. Die zu
nächst manuell abgelöste Folie 3 muß hier um 180° um die
Abzugsrolle 5 und dann nochmals um 180° entgegengesetzt um
die zusätzliche Antriebsrolle 5a gelegt werden. Die An
triebsrolle 5a ist senkrecht zu ihrer Achse verschiebbar
in den Lagerplatten 4 geführt, so daß hier die Antriebs
rolle 5a durch die Anpreßrolle 6 auch gegen die Abzugsrol
le 5 bewegt werden kann. Dies bedeutet, daß die abzuziehen
de Folie 3 einerseits zwischen der Abzugsrolle 5 und der
Antriebsrolle 5a und andererseits zwischen der Antriebs
rolle 5a und der Anpreßrolle 6 eingespannt ist. Dabei ist
es grundsätzlich auch möglich, daß hier die Antriebsrolle
5a nur als antriebslose Umlenkrolle wirkt und der Antrieb
der Anpreßrolle 6 zugeordnet ist.
Die vorbeschriebene Vorrichtung ist in gleicher oder abge
wandelter Ausbildung auch an der senkrechten oder waagrech
ten Wandung eines Behälters einsetzbar, wobei dann jedoch
das Widerlager 17 entfallen muß. Bei einem solchen Einsatz
muß jedoch dann dafür Sorge getragen werden, daß die Ab
zugsrolle 5 an der Folie 3 und die Stützrolle 7 an der Be
hälterwandung 2 sicher anliegen und daß sich beim Abzugs
vorgang die Vorrichtung 1 weitgehend widerstandsfrei ent
gegen der Richtung des Pfeiles 18 bewegen kann.
Claims (14)
1. Vorrichtung zur Prüfung der Haftfähigkeit einer insbeson
dere auf einem plattenartigen Probekörper aus Stahl auf
geklebten Folie aus Kunststoff und/oder Gummi,
gekennzeichnet durch
ein aus mindestens zwei mit Abstand voneinander angeord
neten Lagerplatten (4) bestehendes Gehäuse zur drehbaren
Aufnahme von mindestens drei mit Abstand parallel zuein
ander gelagerten Rollen (5, 6, 7), von denen die erste
Rolle eine die noch feste Folie (3) abstützende und um
einen Winkel von mindestens 90° umlenkende, mit einem
meßbaren Antrieb gekuppelte Abzugsrolle (5) bildet, der
die zweite, benachbarte Rolle als anstellbare Anpreßrol
le (6) zugeordnet ist, und von denen die der Abzugsrolle
(5) abgewandte Rolle als Stützrolle (7) in einem bereits
von der Folie (3) befreiten Bereich der Stahlplatte (2)
anliegt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abzugsrolle (5) mit einem Antrieb verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abzugsrolle (5) eine besondere Antriebsrolle (5a)
zugeordnet ist.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anpreßrolle (6) über vorgespannte Zug- oder
Druckfedern (14) an der Abzugsrolle (5) anliegt.
5. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anpreßrolle (6) über vorgespannte, pneumatische
oder hydraulische Zug- oder Druckeinheiten an der Ab
zugsrolle (5) anliegt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützrolle (7) einstellbar ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützrolle (7) Stellschrauben zugeordnet sind.
8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stützrolle (7) ein Widerlager (17) zugeordnet
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerlager als Gleitplatte ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Widerlager als Rolle ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb der Abzugsrolle (5) oder Antriebsrol
le (5a) als Drehantrieb ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb der Abzugsrolle (5) oder der Antriebs
rolle (5a) durch ein an der Abzugsrolle (5) angreifen
des Zugglied (8) gebildet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zugglied (8) als Seil, Kette, Zahnriemen oder
Zahnstange ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-13,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine weitere Stützrolle (7a) vorgesehen ist.
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