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Verfahren zur Härtung von aus durch Wärme hartbaren Kunst- oder Naturharzen
hergestellten Überzugsmassen, insbesondere für Gär- und Lagergefäße der Gärungsindustrie
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Härtung von aus durch Wärme,
hartbaren Kunst- oder Naturharzen hergestellten üherzugsmassen, insbesondere bei
den Gär- und Lagergefäßen der Gärungs-, industrie.. Als-Beispiel eines hartbaren
Naturharzes sei der Schellack, als älteres Beispiel eines Kunstharzes das Phenolaldehydharz
genannt.
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Im. Gegensatz zu bekannten Verfahren wird den zu härtenden überzugsmässen
die Wärme in Form von strahlender Wärme außerhalb eines Härtungsofens derart zugeführt,
daß die Strahlen zuerst auf die freiliegende Oberfläche der zu behandelnden Schicht
treffen.
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Bisher wurde die Härtung durch Einführen der Gegenstände in besondere
Härtungsöfen vorgenommen. Es bestand der Nachteil, daß die Ofen die Abmessungen
der Gegenstände -haben mußten, an denen Arbeiten mit solchen überzugsmassien durchgeführt
werden sollten. Es mußten die ganzen Gegenstände in den Ofen eingeführt werden,
auch wenn z. B. nur ein ganz kleines Teilstück mit Harz überzogen werden sollte.
Da diese Ofen meist ortsfest sind; bestand keine Möglichkeit, Ausbesserungen am
Gebrauchsort vorzunehmen, wenn die Überzüge irgendwelche Verletzungen erlitten.
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Um die angegebenen Schwierigkeiten zu vermeiden, hat man schon auf
Metall aufgetragene Kunstharzüberzüge außerhalb eines Ofens durch Wärme zu härten
versucht, indem man das mit dem Überzug versehene Metall von außen her mittels herumgelegter
Heizschlangen erwärmt hat. Die Wärme geht dabei durch das Metall hindurch und trifft
auf die zu 'härtende Schicht zunächst von hinten, also .auf die dem Metall zugekehrte
Seite der Schicht. Es findet demnach zunächst eine Erwärmung der nicht freien Oberfläche
der Schutzschicht statt. Es hat das den Nachteil, daß leicht Blasenbildung in dem
Überzug auftritt, weil die Lösungsmittel zuerst in der Schichttiefe verdampfen und
die Schicht hochwerfen. Im Gegensatz zu diesem bekannten Verfahren kommt bei vorliegender
Erfindung die freie Oberfläche des Überzuges zunächst mit den Wärmestrahlen in Berührung,
und die Erwärmung findet von der Oberfläche her nach der Schichttiefe statt. Außerdem
wird strahlende Wärme bei dem neuen Verfahren benutzt, während bei der bekannten
Methode die Heizschlangen die Metallwand direkt berührten.
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Man hat auch schon derartige Überzüge durch einen Strom von aufgeblasener.,
heißer Luft zu trocknen und härten versucht. Auch dieses Verfahren hat sich nicht
bewährt, weil beim Aufblasen von Luft der Trocknungsprozeß zu schnell vor sich geht.
Wenn man einen heißen Luftstrom auf derartige Üb:erzug,smassen aufbläst, so tritt
an der freien Oberfläche sofort eine Verdunstung des Lösungsmittels ein; es bildet
sich eine Oberflächenhaut,
die die unteren Schichten des Überzugs
abschließt und die Austrocknung in der Tiefe verhindert. Bei zunehmender Temperatursteigerung
findet dann trotzdem ein Verdampfen des Lösungsmittels auch in den tieferen Schichten
statt, wodurch der schon gebildete Oberflächenfilm platzt, Risse bekommt, Blasen
wirft u. dgl.
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Im allgemeinen stellt die Erwärmung durch Aufblasen heißer Luft eine
große Wärmeverschwendung dar; außerdem ist es nicht möglich, mittels Aufblasen :eine
gleichmäßige Erwärmung durchzuführen. Die letztere setzt voraus, daß auf die Flächeneinheit
in der gleichen Zeit die gleiche Luftmenge aufströmt. Man kann wohl die Luftzuführungsvorrichtung
so konstruieren, daß der heiße Luftstrom gleichmäßig über den Ausströmungsquerschnitt
verteilt ist, aber damit ist noch nicht erreicht, daß die Erwärmung der Fläche gleichmäßig
vor sich geht. Hierzu ist nämlich weiter notwendig, daß die Luft von jedem Flächenteilchen
gleichmäßig abströmen kann. In Wirklichkeit ist im Zentrum der Fläche die Abströmungsgeschwindigkeit
Null und erreicht an der Peripherie ihr Maximum. Hierzu kommen noch besondere Schwierigkeiten,
wenn es sich nicht um eine größere :ebene Fläche handelt, sondern um Teile, bei
denen die Luft nur :einseitig abströmen kann, z. B. um die «\Vandung eines Kessels
in der Nähe des Bodens. Bekanntlich sind die härtbaren Harze sehr empfindlich gegen
ungleichmäßige, vor allem auch zu rasche Temperatursteigerung.
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Alle diese Nachteile werden durch das Verfahren gemäß der Erfindung
vermieden. Handelt es sich also z. B. um die Ausbesserung eines verletzten Überzuges,
so erfolgt auf die verletzte Stelle das Auftragen noch ungehärteter Lösung, an das
sich die Wärmebestrahlung gemäß der Erfindung anschließt. Am zweckmäßigsten zur
Durchführung des Verfahrens haben sich elektrische Wärmestrahler erwiesen.
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Die Regulierung der auf die zu behan-' delnde Stelle zur Einwirkung
kommenden Wärme wird bei solchen elektrischenWärmestrahlern entweder durch Verminderung
oder Erhöhung des Abstandes des Wärmestrahlers von der zu behandelnden Stelle bewirkt
oder durch Verminderung oder Verstärkung der Stromzufuhr zu dem Apparat oder durch
Kombination beider Regelungsmöglichkeiten.
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Da sich die Wärmebehandlung jeder Stelle auf wenigstens :etwa 5 Stunden
erstreckt, so ist das Verfahren in der Hauptsache auf Ausbesserungen abgestellt,
trotzdem auch durchaus die Möglichkeit besteht, allmählich ganze Gefäßflächen im
Sinne der Erfindung anzustrahlen. Offene Flammen kommen als Wärmestrahler zur Ausübung
des Verfahrens weniger in Frage, da es im gegebenen Falle beispielsweise notwendig
ist, Temperatursteigerungen um i' C minütlich während einer Stunde vorzunehmen,
und zwar beispielsweise im Intervall zwischen 15 o bis aoo° C.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wirkt sich, worauf schon oben hingewiesen
worden ist, ganz wesentlich aus, wenn in der Fabrik, in welcher solche Tanks liegen,
Beschädigungen entstehen, die dann an Ort und Stelle ausgebessert werden können.
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Das neue Verfahren eröffnet aber noch weitere Möglichkeiten in der
Herstellung von Gefäßen beliebiger Größe. Die Gefäßgröße war bisher abhängig von
der Größe der vorhandenen Härtungsöfen. Bei Anwendung des neuen Verfahrens kann
man jedoch das Gefäß in einzelnen Teilen in den Öfen herstellen, diese Teile in
die betreffende Fabrik transportieren und dort zusammenschweißen. Das Verkleiden
der Schweißnähte mit Kunstharz kann dann nach der nötigen Vorbereitung der Schweißnähte
am Standort erfolgen. Auf diese Weise kann auch die oft sehr teure Schaffung von
Zugangswegen zur Einbringung großer Gefäße in die oft unterirdisch liegenden Lagerräume
vermieden werden.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als elektrische Heizkörper
solche zu verwenden, deren Strahlung außer eigentlichen Wärmestrahlen auch ultraviolette
Strahlen enthält, da hierdurch die Härtung besonders rasch und sicher herbeigeführt
wird. Solche Heizkörper sind beispielsweise die zu Heilzwecken allgemein verwendeten
Bestrahlungslampen. Die Regelung der Erwärmung kann in allen Fällen z. B. :entweder
durch Änderung des Abstandes der Heizquelle oder durch Änderung der Stärke des die
Heizquelle speisenden Stromes geschehen.
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Der wesentliche Fortschritt, den das neue Verfahren bedeutet, dürfte
aus diesen Beispielen, die sich beliebig vermehren lassen, erhellen.