DE4127018C2 - Prüfvorrichtung für aufgeklebte Folien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Prü­ fung der Haftfähigkeit einer insbesondere auf einem plattenartigen Probekörper aus Stahl aufgeklebten Folie aus Kunststoff und/oder Gummi, bestehend aus einem Gehäu­ se zur drehbaren Aufnahme von mindestens drei mit Abstand parallel zueinander gelagerten Rollen, von denen eine erste Rolle die noch feste Folie abstützt und um einen Winkel von mindestens 90° umlenkt und eine zweite mit Abstand davon angeordnete Rolle als Stützrolle in einem bereits von der Folie befreiten Bereich des plattenarti­ gen Probekörpers anliegt.

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 die zu 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.

Aus der DE-OS 19 48 897 ist bereits ein Gerät bekannt, mit dem die Haftfestigkeit von auf Platten aufgeklebten Folien geprüft werden kann. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Ab­ bildung 4 sind hier in einem Gehäuse mindestens drei mit Abstand parallel zueinander drehbar gelagerte Rollen vorge­ sehen, von denen eine erste Rolle die noch feste Folie ab­ stützt und um einen Winkel von 90° umlenkt. Eine zweite, mit Abstand davon angeordnete Rolle liegt als Stützrolle in einem bereits von der Folie befreiten Bereich der Plat­ te an. Ebenfalls mit Abstand von der die Folie umlenkenden Rolle sind zwei drehbare Abzugsrollen vorgesehen, die sich gegenläufig drehen und dabei die zwischen ihnen einführ­ bare Folie über die Umlenkrolle von der Platte abreißen und nach unten ziehen. Dabei stellt angeblich die aufzu­ bringende Zugkraft in der Folie zwischen der Abreißstelle und den Abzugswalzen ein Maß für die Haftfestigkeit der Fo­ lie dar. Bei diesem Gerät wird es als nachteilig angesehen, daß sich die Folie zwischen der Umlenkrolle und den beiden Abzugsrollen dehnen kann, wodurch das Meßergebnis in nicht unbeachtlichem Maße beeinträchtigt wird. Durch eine solche Ausgestaltung wird nämlich weniger die Haftfestigkeit als der E-Modul gemessen. Dabei kann es dazu kommen, daß die abgezogene Folie durch die Zugspannung so stark in ihrem Querschnitt verändert wird, daß die ortsfest gelagerten Abzugsrollen kaum noch Zugkräfte auf die Folie ausüben.

Zur Beeinträchtigung des Meßergebnisses trägt aber auch bei, daß die Umlenkrolle nur durch die abgezogene Folie gedreht wird.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zur Prüfung der Haftfähigkeit einer insbesondere, auf einem plattenartigen Probekörper aus Stahl aufgeklebten Folie aus Kunststoff und/oder Gummi so auszugestalten, daß eine gleichmäßige Kraftaufbringung und eine konstante Ab­ zugskraft erreicht werden. Zusätzlich soll sich der Quer­ schnitt der Folie zwischen der Scherfront und der Einlei­ tungsstelle der Zugkraft möglichst nicht verändern, so daß verhältnismäßig genaue Werte für die Haftfestigkeit erhal­ ten werden, die immer reproduzierbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß die erste Rolle gleichzeitig als Ab­ zugsrolle ausgebildet ist und mit einem die Abziehkraft messenden Antrieb zusammenwirkt und daß die dritte Rolle als an die Umlenkrolle anstellbare Anpreßrolle ausgebil­ det ist.

Durch eine solche Ausgestaltung der Vorrichtung behält die Folie zwischen der Scherfront und der Einleitungsstel­ le der Zugkraft einen konstanten Querschnitt und damit ihre ursprüngliche Länge, so daß dadurch das Meßergebnis nicht beeinträchtigt wird. Durch die anstellbare Anpreß­ rolle kann die Anpreßkraft der Folie an die Abzugsrolle konstant gehalten werden. Der Umstand, daß die direkt oder indirekt angetriebene Abzugsrolle gleichzeitig die Umlen­ kung und das Abscheren bzw. Abreißen der Folie von dem plattenartigen Probekörper bewirkt, stellt sicher, daß genaue Meßwerte für die Haftfestigkeit erhalten werden, die immer reproduzierbar sind.

Weitere Merkmale einer Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in den Ansprüchen 2-13 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 Fig. 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 Naß 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 (13)

1. Vorrichtung zur Prüfung der Haftfähigkeit einer insbe­ sondere auf einem plattenartigen Probekörper aus Stahl aufgeklebten Folie aus Kunststoff und/oder Gummi, be­ stehend aus einem Gehäuse zur drehbaren Aufnahme von mindestens drei mit Abstand parallel zueinander gela­ gerten Rollen, von denen eine erste Rolle die noch fe­ ste Folie abstützt und um einen Winkel von mindestens 90° umlenkt und eine zweite mit Abstand davon angeord­ nete Rolle als Stützrolle in einem bereits von der Fo­ lie befreiten Bereich des plattenartigen Probekörpers anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rolle gleichzeitig als Abzugsrolle (5) ausgebildet ist und mit einem die Abziehkraft messenden Antrieb zusammenwirkt und daß die dritte Rolle als an die Umlenkrolle (5) anstellbare Anpreßrolle (6) ausge­ bildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abzugsrolle (5) eine besondere Antriebsrolle (5a) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßrolle (6) über vorgespannte Zug- oder Druckfedern (14) an der Abzugsrolle (5) anliegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßrolle (6) über vorgespannte, pneumatische oder hydraulische Zug- oder Druckeinheiten an der Ab­ zugsrolle (5) anliegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrolle (7) einstellbar ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrolle (7) Stellschrauben zugeordnet sind.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützrolle (7) ein Widerlager (17) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager als Gleitplatte ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager als Rolle ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Abzugsrolle (5) oder Antriebsrol­ le (5a) als Drehantrieb ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-9, 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.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugglied (8) als Seil, Kette, Zahnriemen oder Zahnstange ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Stützrolle (7a) vorgesehen ist.