EP0291443A1 - Process and apparatus for applying a liquid treatment agent to steel tubes - Google Patents
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- EP0291443A1 EP0291443A1 EP88730033A EP88730033A EP0291443A1 EP 0291443 A1 EP0291443 A1 EP 0291443A1 EP 88730033 A EP88730033 A EP 88730033A EP 88730033 A EP88730033 A EP 88730033A EP 0291443 A1 EP0291443 A1 EP 0291443A1
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- B05D2301/20—Chromates, chromic acid or organic salts thereof
Definitions
- the invention relates to a method for the continuous application of a treatment agent present as a liquid with a water-like viscosity to steel pipes.
- the object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned at the outset and a device for carrying it out, by means of which a desired quality level can be kept at as constant a value as possible with little effort.
- the method and the device should also be applicable not only for the treatment of pipes with widening ends (socket pipes), but also of pipes whose straightness clearly deviates from the ideal geometric line. Even at high production speeds (e.g. 25 m / min), even application of the treatment agent should be ensured.
- the treatment agent can also be sprayed on in an equivalent manner, this spraying, in particular in the case of chromating, being carried out almost without pressure for reasons of environmental protection, in order to avoid the formation of toxic aerosols and to enable complete recovery of excess treatment agents by simply collecting the dripping material .
- the treatment agent is evenly finely distributed on the pipe surface by painting over it, for example with the aid of an annular brush.
- the height of the dry film thickness achieved can be influenced, on the one hand, by the contact pressure and the selection of the type of stripping elements (fineness and density of the bristles) of the coating device, ie by means of the set height of the wet film on the pipe surface.
- the choice of the concentration of the treatment agent used as an aqueous solution is a very suitable control variable. Appropriate parameter combinations can be determined in simple experiments.
- the treatment agent may be appropriate to distribute the treatment agent on the pipe surface in several stages and e.g. to provide several ring brushes in a row. You can work with different types of bristles; the harder bristles should be used in the direction of production before the softer bristles required for fine distribution.
- soft elastic, lamellar wiping elements can be used in front of the ring brush, which either cover the entire pipe surface as a ring or only the underside of the pipe where the treatment agent drips. Wipers that consist of a one-piece, ring-shaped membrane (e.g. made of rubber) should not be used, as they wipe off too much treatment agent and thus produce a too thin wet film.
- the surface of the pipe string is rolled with the help of overlapping rolls which roll in the axial direction or are wound around the pipe in a helical shape (with a flexible outer surface) in order to also treat the treatment agent in Press any pores in the pipe surface and remove air bubbles from the liquid film.
- the drying of the liquid film is expediently carried out by means of inductive tube heating or by means of radiant heat from the outside.
- the use of hot air or open flames is associated with an undesirable promotion of the non-uniformity of the wet film thickness and therefore also of the dry film thickness because of the blowing effect of such heat sources.
- the excess treatment agent (chromating agent) is collected below the pipe string, circulated and used again for pouring over.
- concentration of the treatment agent should be continuously monitored and kept at the required minimum value. This can be done by adding undiluted treatment agents or, if necessary, by completely replacing the treatment agent with fresh ones.
- the foreign matter collecting in the collecting container e.g. dust from pipe cleaning by steel blasting
- FIG. 1 and FIG. 2 show sections through a device for application according to the invention, the sections being perpendicular or parallel to the axis of the pipe string.
- a steel tube strand runs on a roller table, also not shown, into the treatment station, in which, for example, chromating is to be applied to the tube surface 3, which results in a chrome coating of at least 100 mg / m2 leads.
- the chromating agent is contained in a storage container 13 and is conveyed by means of a circulating pump 14 via a pipeline to a pouring device 1 placed in a ring around the pipe string. It emerges from the pouring device 1 via the individual nozzles 7, whereby it hits the pipe surface 3 almost without pressure and completely wets it with a large excess.
- the tubing runs through a coating device immediately after pouring, which in this embodiment has two wiper rings 8 and two ring brushes 2 arranged one behind the other. While the scraper rings 8 cause a rough distribution of the chromating agent and remove most of the excess, the two ring brushes 2 have the task of finely adjusting the desired thickness of the wet film.
- the scraper rings 8 are each composed of soft elastic rubber segments so that their contact pressure on the pipe surface and, as a result, their scraping effect is not too strong. This could lead to an insufficient thickness of the chromate layer on the pipe surface 3.
- brushes can also be used, the bristles of which can easily be harder than the bristles of the ring brushes 2, which should be soft.
- the bristle length of the ring brushes 2 should be chosen so that the bristles are at an angle on the pipe surface 3 for the pipe diameters to be processed, i.e. they always touch the end face thereof and the shape of the pipe string (e.g. with socket pipes) can easily adapt within certain limits.
- the axis of the pipe string can constantly shift due to irregularities in the roller table transport and deviations from the ideal straight pipe geometry, it is provided according to the invention to connect the pouring device 1 and the coating device with the ring brushes 2 and the scraper rings 8 to a holding device 5, which via a system of at least 2, for example, diaboloidal roller pairs 6 is supported on the tube surface 3. This inevitably ensures constant centering of the pouring device 1 and the coating device 2 with respect to the pipe axis.
- the rollers 6 are connected to the frame of the holding device 5 via lever-like axle supports 12 to adapt to changing pipe diameters (e.g. socket pipes) and are pressed against the pipe surface 3 by tension springs 11 which are tensioned between the opposite axle supports 12. So that the holding device 5 remains in its desired position even when the pipe string is not retracted, it is attached by means of the springs 9 to a carrier 10, which in turn is rigidly connected to the plant building (not shown) of the system.
- the springs 9 allow both lateral and vertical deflection movements of the holding device 5.
- the system according to the invention ensures that excess chromating agent can be completely collected and recycled through a pipe connection between the collecting container 4 and the storage container 13 for reuse.
- a suitable filter system (not shown) should be installed in the treatment agent circuit.
- a measuring device (also not shown) should be provided with which the concentration of the treatment agent can be continuously monitored.
- the plant part shown in FIG. 2 is expediently housed in a closed cabin which is connected to an extraction system which prevents the emission of possibly toxic vapors into the environment.
- the drying of the chromating agent should begin as soon as possible after painting (e.g. after 10 seconds) and be stopped quickly (e.g. after another 10 seconds).
- the distances between the coating device 2 and the drying device must be selected accordingly.
- the plastic coating of the pipe surface e.g. with a base layer of epoxy resin, an overlying adhesive layer made of an ethylene copolymer and a final cover layer made of polyethylene, whereby the two thermoplastic layers can be applied as a double hose, since the pipe string does not rotate.
- a chromate layer applied in this way has a constant thickness over the entire pipe length and over the pipe circumference and, in conjunction with the plastic coating, leads to correspondingly high peel strength and debonding values.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Auftragen eines als Flüssigkeit mit wasserähnlicher Zähigkeit vorliegenden Behandlungsmittels auf Stahlrohre gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for the continuous application of a treatment agent present as a liquid with a water-like viscosity to steel pipes.
Ein solches Verfahren geht aus der EP-OS 01 98 144 hervor. In dieser Schrift wird in Zusammenhang mit dem Auftragen einer aus einer Epoxyharz-Grundschicht, einer Äthylencopolymerisat-Kleberschicht und einer Polyäthylen-Deckschicht bestehenden Kunststoffisolierung vorgeschlagen, die Stahlrohroberfläche nach dem Reinigen durch Strahlen mit gerundetem Stahldrahtkorn und vor dem Auftragen der Kunststoffbeschichtung zu chromatieren. Das Chromatieren erfolgt durch Aufbringen einer sauren wässrigen Lösung einer Mischung aus 3-wertigen und 6-wertigen Chromverbindungen, die ein organisches Bindemittel zur Fixierung auf dem Rohr enthält. Die Rohroberfläche wird in der Weise benetzt, daß die Lösung, die ähnlich dünnflüssig ist wie Wasser, über das Rohr gegossen und anschließend getrocknet wird.Such a method emerges from EP-OS 01 98 144. In connection with the application of a plastic insulation consisting of an epoxy resin base layer, an ethylene copolymer adhesive layer and a polyethylene cover layer, it is proposed in this document to chromate the steel pipe surface after cleaning by blasting with a rounded steel wire grain and before applying the plastic coating. The chromating is carried out by applying an acidic aqueous solution of a mixture of trivalent and hexavalent chromium compounds, which contains an organic binder for fixing on the pipe. The tube surface is wetted in such a way that the solution, which is similarly thin as water, is poured over the tube and then dried.
Diese Vorbehandlung der Rohroberfläche führt im Vergleich zu einer Kunststoffbeschichtung ohne Chromatierung zu deutlich verbesserten Schälfestigkeiten und verringerten Disbondingwerten nach ASTM G 8. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Qualitätsverbesserung über den Rohrumfang und über die Rohrlänge gesehen nicht immer gleichmäßig ist, sondern starken Schwankungen unterliegt. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es anzustreben, ein gewünschtes Qualitätsniveau mit möglichst geringem Aufwand zu gewährleisten. Diese Forderung führt in der Regel zu der Zielsetzung, das Qualitätsniveau nahezu konstant in der Nähe eines Sollwertes zu halten.This pretreatment of the pipe surface leads to significantly improved peel strengths and reduced debonding values according to ASTM G 8 compared to a plastic coating without chromating. However, it has been shown that the improvement in quality is not always uniform over the pipe circumference and over the pipe length, but is subject to strong fluctuations . For economic reasons, the aim should be to ensure the desired quality level with as little effort as possible. This requirement generally leads to the objective of keeping the quality level almost constant near a target value.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung anzugeben, mit dem ein gewünschtes Qualitätsniveau mit geringem Aufwand auf einem möglichst gleichbleibenden Wert gehalten werden kann. Das Verfahren und die Vorrichtung sollen darüber hinaus nicht nur für die Behandlung von Rohren mit sich erweiternden Enden (Muffenrohre), sondern auch von Rohren anwendbar sein, deren Geradheit deutlich von der geometrischen Ideallinie abweicht. Auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten (z.B. 25 m/min) soll noch eine gleichmäßige Auftragung des Behandlungsmittels gesichert sein.The object of the invention is therefore to provide a method of the type mentioned at the outset and a device for carrying it out, by means of which a desired quality level can be kept at as constant a value as possible with little effort. The method and the device should also be applicable not only for the treatment of pipes with widening ends (socket pipes), but also of pipes whose straightness clearly deviates from the ideal geometric line. Even at high production speeds (e.g. 25 m / min), even application of the treatment agent should be ensured.
Gelöst wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens mit den im Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung mit den im Anspruch 7 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 - 6 bzw. 8 - 15 gekennzeichnet.This object is achieved with regard to the method with the features specified in claim 1 and with regard to the device with the features specified in claim 7; Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims 2-6 and 8-15.
Im umfangreichen Untersuchungen konnte herausgefunden werden, daß die schwankenden Qualitätswerte der Kunststoffbeschichtung in erster Linie auf ein ungleichmäßiges Auftrages des Behandlungsmittels (z.B. Chromatierungsmittel) auf die Rohroberfläche zurückzuführen ist. Während an einigen Stellen unnötig viel Chromatierungsmittel konzentriert wird, ist die Chromatierung (Trockenschichtdicke) an anderen Stellen unzureichend. Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise werden diese Ungleichmäßigkeiten weitestgehend vermieden. Das Übergießen des Rohrstranges mit reichlichem Überschuß gewährleistet nicht nur, daß die gesamte Oberfläche ausreichend benetzt wird, sondern bewirkt auch ein Sauberspülen der Rohroberfläche von staubförmigen Verunreinigungen. Anstelle des Übergießens kann in äquivalenter Weise auch ein Aufspritzen des Behandlungsmittels erfolgen, wobei dieses Aufspritzen insbesondere im Falle der Chromatierung aus Umweltschutzgründen nahezu drucklos erfolgen sollte, um die Entstehung giftiger Aerosole zu vermeiden und eine vollständige Rückgewinnung überschüssiger Behandlungsmittel durch einfaches Auffangen des abtropfenden Materials zu ermöglichen.Extensive studies have shown that the fluctuating quality values of the plastic coating are primarily due to an uneven application of the treatment agent (eg chromating agent) to the pipe surface. While an unnecessary amount of chromating agent is concentrated in some places, the chromating (dry film thickness) is insufficient in other places. These irregularities are largely avoided by the procedure according to the invention. Pouring the pipe string with abundant excess not only ensures that the entire surface is adequately wetted, but also causes the pipe surface to be cleaned of dust-like impurities. Instead of pouring, the treatment agent can also be sprayed on in an equivalent manner, this spraying, in particular in the case of chromating, being carried out almost without pressure for reasons of environmental protection, in order to avoid the formation of toxic aerosols and to enable complete recovery of excess treatment agents by simply collecting the dripping material .
Das an sich naheliegende Eintauchen der Rohre in ein Behandlungsmittelbad verbietet sich allein schon deswegen, weil z.B. Chromatierungsmittel wegen ihrer Wasserlöslichkeit auf keinen Fall in das Rohrinnere eindringen dürfen und eine sichere Abdichtung der Rohre äußerst aufwendig wäre.The obvious immersion of the tubes in a treatment agent bath is forbidden simply because e.g. Chromating agents must not penetrate into the inside of the pipe due to their water solubility and a secure sealing of the pipes would be extremely expensive.
Wegen der wasserähnlichen Dünnflüssigkeit des Behandlungsmittels fließt dieses nach dem Übergießen von den höher gelegenen Bereichen der Rohroberfläche zu tieferliegenden Bereichen, so daß sich an letzteren unnötig hohe Mengen des Behandlungsmittels sammeln. Dieser Effekt läßt sich ohne weiteres vermeiden, wenn das Rohr z.B. für die nachfolgende Kunststoffbeschichtung ohnehin einer ständigen Drehbewegung um die Längsachse unterzogen wird, so daß die oben bzw. unten befindlichen Oberflächenbereiche ständig wechseln. Bei einer kontinuierlichen Rohrbeschichtung nach dem Schlauchextrusionsverfahren ist jedoch eine solche Drehbewegung nicht möglich. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß das Behandlungsmittel durch Überstreichen z.B. mit Hilfe eine Ringbürste auf der Rohroberfläche gleichmäßig fein verteilt wird. Um höher gelegene Bereiche der Rohroberfläche, von denen das Behandlungsmittel infolge der Schwerkraft bereits weitgehend abgelaufen ist, wieder mit einem ausreichenden Naßfilm zu versehen, kann es zweckmäßig sein, die Ringbürste um das Rohr rotieren zu lassen. Wesentlich ist, daß das Überstreichen mit annähernd gleichem Anpreßdruck erfolgt. Das Trocknen des Behandlungsmittels sollte spätestens 20 Sek., vorzugsweise weniger als 10 Sek. nach dem Überstreichen einsetzen und im wesentlichen nach 10 - 20 Sek. Trocknungsdauer durchgeführt sein. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß die Konzentration des Behandlungsmittels (Trockenschichtdicke) auf der gesamten Rohroberfläche nahezu konstant ist, weil ein Zusammenlaufen des Naßfilmes (Tropfenbildung) nicht so schnell erfolgt. Die Höhe der erzielten Trockenschichtdicke läßt sich einerseits über die Anpreßkraft und die Auswahl der Art der Abstreifelemente (Feinheit und Dichte der Borsten) der Streichvorrichtung beeinflussen, d.h. über die eingestellte Höhe des Naßfilmes auf der Rohroberfläche.Because of the water-like thin liquid of the treatment agent, after pouring, it flows from the higher areas of the pipe surface to lower areas, so that unnecessarily large amounts of the treatment agent collect on the latter. This effect can easily be avoided if the tube is subjected to a constant rotary movement about the longitudinal axis, for example for the subsequent plastic coating, so that the surface areas located above and below change constantly. With a continuous tube coating using the tube extrusion process, however, such a rotary movement is not possible. According to the invention it is therefore provided that the treatment agent is evenly finely distributed on the pipe surface by painting over it, for example with the aid of an annular brush. In order to provide sufficient areas of the pipe surface, from which the treatment agent has already largely run off due to gravity, with a sufficient wet film, it may be expedient to let the ring brush rotate around the pipe. It is essential that the painting takes place with approximately the same contact pressure. Drying of the treatment agent should start no later than 20 seconds, preferably less than 10 seconds after painting, and should be carried out essentially after a drying time of 10-20 seconds. In this way it can be ensured that the concentration of the treatment agent (dry layer thickness) on the entire pipe surface is almost constant because the wet film does not converge so quickly (drop formation). The height of the dry film thickness achieved can be influenced, on the one hand, by the contact pressure and the selection of the type of stripping elements (fineness and density of the bristles) of the coating device, ie by means of the set height of the wet film on the pipe surface.
Andererseits ist in der Wahl der Konzentration des als wässrige Lösung eingesetzten Behandlungsmittels eine sehr gut geeignete Stellgröße zu sehen. Zweckmäßige Parameterkombinationen können in einfachen Versuchen ermittelt werden.On the other hand, the choice of the concentration of the treatment agent used as an aqueous solution is a very suitable control variable. Appropriate parameter combinations can be determined in simple experiments.
Es kann zweckmäßig sein, die Verteilung des Behandlungsmittels auf der Rohroberfläche in mehreren Stufen vorzunehmen und z.B. mehrere Ringbürsten hintereinander vorzusehen. Dabei kann mit unterschiedlich gearteten Borsten gearbeitet werden; die härteren Borsten sollten in Produktionsrichtung vor dem für die Feinverteilung erforderlichen weicheren Borsten zum Einsatz kommen. Zur groben Entfernung von überschüssigem Behandlungsmittel können vor der Ringbürste auch weichelastische, lamellenartige Abstreifelemente eingesetzt werden, die entweder als Ring die gesamte Rohroberfläche oder lediglich die Rohrunterseite, wo das Behandlungsmittel abtropft, bestreichen. Nicht verwendet werden sollten Abstreifelemente, die aus einer einteiligen, ringförmigen Membran (z.B. aus Gummi) bestehen, da diese zuviel Behandlungsmittel abstreifen und dadurch einen zu dünnen Naßfilm erzeugen.It may be appropriate to distribute the treatment agent on the pipe surface in several stages and e.g. to provide several ring brushes in a row. You can work with different types of bristles; the harder bristles should be used in the direction of production before the softer bristles required for fine distribution. For the coarse removal of excess treatment agent, soft elastic, lamellar wiping elements can be used in front of the ring brush, which either cover the entire pipe surface as a ring or only the underside of the pipe where the treatment agent drips. Wipers that consist of a one-piece, ring-shaped membrane (e.g. made of rubber) should not be used, as they wipe off too much treatment agent and thus produce a too thin wet film.
Die Verwendung weichelastischer Abstreifelemente und Ringbürsten mit weichen Borsten zur Überschußentfernung und Verteilung des Behandlungsmittels hat den großen Vorteil, daß Abweichungen von der idealen Rohrgeometrie (z.B. Unrundheiten, Durchmesserveränderungen) problemlos bewältigt werden können. Auch ungerade Rohre lassen sich gut verarbeiten, wenn die in axialer Richtung fixierte Streichvorrichtung über ein Rollensystem elastisch auf dem Rohrstrang abgestützt ist und dadurch alle Auslenkbewegungen des transportierten Rohrstrangs in radialer Richtung mitmachen kann. Als vorteilhaft ist es anzusehen, wenn während oder nach dem Übergießen des Behandlungsmittels die Oberfläche des Rohrstranges mit Hilfe von überlappt angeordneten, in axialer Richtung sich abwälzenden oder von schraubenlinienförmig um das Rohr umlaufenden Walzen (mit nachgiebiger Mantelfläche) überwalzt wird, um das Behandlungsmittel auch in eventuell vorhandene Poren der Rohroberfläche hineinzudrücken und Luftblasen aus dem Flüssigkeitsfilm zu entfernen.The use of soft-elastic wiping elements and ring brushes with soft bristles for removing excess and distributing the treatment agent has the great advantage that deviations from the ideal pipe geometry (eg out-of-roundness, changes in diameter) can be dealt with without any problems. Even odd pipes can be processed well if the coating device, which is fixed in the axial direction, is elastically supported on the pipe string by means of a roller system and can therefore take part in all the deflection movements of the transported pipe string in the radial direction. It is to be regarded as advantageous if, during or after the treatment agent is poured over, the surface of the pipe string is rolled with the help of overlapping rolls which roll in the axial direction or are wound around the pipe in a helical shape (with a flexible outer surface) in order to also treat the treatment agent in Press any pores in the pipe surface and remove air bubbles from the liquid film.
Die Trocknung des Flüssigkeitsfilmes wird zweckmäßig mittels induktiver Rohrerwärmung oder mittels Strahlungswärme von außen durchgeführt. Die Verwendung von Heißluft oder offenen Flammen ist wegen der blasenden Wirkung derartiger Wärmequellen mit eine unerwünschten Förderung der Ungleichmäßigkeit der Naßfilmdicke und dadurch auch der Trockenfilmdicke verbunden.The drying of the liquid film is expediently carried out by means of inductive tube heating or by means of radiant heat from the outside. The use of hot air or open flames is associated with an undesirable promotion of the non-uniformity of the wet film thickness and therefore also of the dry film thickness because of the blowing effect of such heat sources.
Das überschüssige Behandlungsmittel (Chromatierungsmittel) wird unterhalb des Rohrstranges aufgefangen, im Kreislauf geführt und erneut zum Übergießen verwendet. Die Konzentration des Behandlungsmittels sollte dabei fortlaufend überwacht und auf dem erforderlichen Mindestwert gehalten werden. Dies kann durch Zugabe unverdünnter Behandlungsmittel oder ggf. auch durch den vollständigen Austausch des Behandlungsmittels gegen frisches erfolgen.The excess treatment agent (chromating agent) is collected below the pipe string, circulated and used again for pouring over. The concentration of the treatment agent should be continuously monitored and kept at the required minimum value. This can be done by adding undiluted treatment agents or, if necessary, by completely replacing the treatment agent with fresh ones.
Die sich in dem Auffangbehälter sammelnden Fremdstoffe (z.B. Staub aus der Rohrreinigung durch Stahlstrahlen) sollten von Zeit zu Zeit entfernt werden (Filtrierung).The foreign matter collecting in the collecting container (e.g. dust from pipe cleaning by steel blasting) should be removed from time to time (filtration).
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Figur 1 und Figur 2 zeigen Schnitte durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen, wobei die Schnitte senkrecht bzw. parallel zur Achse des Rohrstrangs verlaufen.The invention is explained in more detail below with the aid of the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 show sections through a device for application according to the invention, the sections being perpendicular or parallel to the axis of the pipe string.
Nach Durchlaufen einer nicht dargestellten Anlage zur Reinigung der Rohroberfläche 3 durch Stahlstrahlen läuft ein Stahlrohrstrang auf einem ebenfalls nicht dargestellten Rollgang in die Behandlungsstation ein, in der z.B. eine Chromatierung auf die Rohroberfläche 3 aufgetragen werden soll, die zu einer Chrombelegung von mindestens 100 mg/m² führt. Das Chromatierungsmittel ist in einem Vorratsbehälter 13 enthalten und wird mittels einer Umwälzpumpe 14 über eine Rohrleitung zu einer ringförmig um den Rohrstrang gelegten Übergießvorrichtung 1 befördert. Es tritt über die Einzeldüsen 7 aus der Übergießvorrichtung 1 aus, wobei es nahezu drucklos auf die Rohroberfläche 3 trifft und diese mit reichlichem Überschuß vollständig benetzt.After passing through a system, not shown, for cleaning the
Dabei fließt ein großer Teil des Überschusses sofort wieder von der Rohroberfläche ab und tropft in ein Auffangbecken 4. Hierdurch wird loser Staub aus der vorhergehenden Strahlbehandlung von der Rohroberfläche 3 abgespült, so daß eine sehr saubere Oberfläche entsteht. Um einen möglichst gleichmäßigen und ausreichend dicken Naßfilm des Chromatierungsmittels zu erzielen, durchläuft der Rohrstrang unmittelbar nach dem Übergießen eine Streichvorrichtung, die in diesem Ausführungsbeispiel hintereinander angeordnet zwei Abstreifringe 8 und zwei Ringbürsten 2 aufweist. Während die Abstreifringe 8 eine grobe Verteilung des Chromatierungsmittels bewirken und den Hauptteil des Überschußes entfernen, haben die beiden ringbürsten 2 die Aufgabe, die gewünschte Dicke des Naßfilmes fein einzustellen. Die Abstreifringe 8 sind jeweils aus weichelastischen Gummisegmenten zusammengesetzt, damit ihr Anpreßdruck an die Rohroberfläche und infolge dessen ihre Abstreifwirkung nicht zu stark ist. Dies könnte zu einer unzureichenden Dicke der Chromatschicht auf der Rohroberfläche 3 führen. Anstelle der aus Segmenten zusammengesetzten Abstreifringe 8 können auch Bürsten eingesetzt werden, deren Borsten ohne weiteres härter sein können als die Borsten der Ringbürsten 2, die weich sein sollen. Die Borstenlänge der ringbürsten 2 sollte so gewählt werden, daß die Borsten bei den zu verarbeitenden Rohrdurchmessern jeweils schräg auf der Rohroberfläche 3 stehen, diese also stets mit ihrer Stirnfläche berühren und sich Formänderungen des Rohrstranges (z.B. bei Muffenrohren) in gewissen Grenzen problemlos anpassen können. Da die Achse des Rohrstranges infolge von Unregelmäßigkeiten des Rollgangtransportes und Abweichungen von der idealen geraden Rohrgeometrie sich ständig verlagern kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Übergießvorrichtung 1 und die Streichvorrichtung mit den Ringbürsten 2 und den Abstreifringen 8 fest mit einer Haltevorrichtung 5 zu verbinden, die über ein System von mindestens 2 z.B. diaboloförmigen Rollenpaaren 6 auf der Rohroberfläche 3 abgestützt ist. Hierdurch wird zwangsläufig eine ständige Zentrierung der Übergießvorrichtung 1 und der Streichvorrichtung 2 bezüglich der Rohrachse gewährleistet.A large part of the excess immediately flows off the pipe surface and drips into a
Die Rollen 6 sind zur Anpassung an sich ändernde Rohrdurchmesser (z.B. Muffenrohre) über hebelartige Achsträger 12 mit dem Rahmen der Haltevorrichtung 5 verbunden und werden durch Zugfedern 11, die zwischen den gegenüberliegenden Achsträgern 12 gespannt sind, an die Rohroberfläche 3 gedrückt. Damit die Haltevorrichtung 5 auch bei nicht eingefahrenem Rohrstrang in ihrer Sollposition verbleibt, ist sie mittels der Federn 9 an einen Träger 10 angehängt, der seinerseits mit dem nicht dargestellten Werksgebäude der Anlage starr verbunden ist. Die Federn 9 lassen sowohl seitliche als auch vertikale Auslenkbewegungen der Haltevorrichtung 5 zu. Die erfindungsgemäße Anlage stellt sicher, daß überschüssiges Chromatierungsmittel vollständig aufgefangen und durch eine Rohrverbindung zwischen dem Auffangbehälter 4 und dem Vorratsbehälter 13 zur Wiederverwendung im Kreislauf geführt werden kann. Da das Chromatierungsmittel im Zeitverlauf durch den von der Rohroberfläche 3 abgespülten Schmutz verunreinigt wird, sollte in den Behandlungsmittelkreislauf eine geeignete Filteranlage (nicht dargestellt) eingebaut werden. Darüber hinaus sollte eine Meßeinrichtung (ebenfalls nicht dargestellt) vorgesehen sein, mit der die Konzentration des Behandlungsmittels fortlaufend überwacht werden kann. Der in Figur 2 dargestellte Anlagenteil wird aus Umweltschutzgründen zweckmäßigerweise in einer geschlossenen Kabine untergebracht, die an eine Absauganlage angeschlossen ist, welche den Austritt eventuell giftiger Dämpfe in die Umgebung verhindert.The
Da das dünnflüssige Chromatierungsmittel stets bestrebt ist, nach unten von der Rohroberfläche abzulaufen, sollte die Trocknung des Chromatierungsmittels möglichst unmittelbar nach dem Überstreichen (z.B. nach 10 Sek.) einsetzen und schnell beendet werden (z.B. nach weiteren 10 Sek.). In Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit des Rohrstranges müssen daher die Abstände zwischen der Streichvorrichtung 2 und der (nicht dargestellten) Trocknungsvorrichtung entsprechend gewählt werden.Since the low-viscosity chromating agent always endeavors to drain down from the pipe surface, the drying of the chromating agent should begin as soon as possible after painting (e.g. after 10 seconds) and be stopped quickly (e.g. after another 10 seconds). Depending on the feed speed of the pipe string, the distances between the
Nach vollständiger Trocknung der Chromatschicht (z.B. mittels induktiver Erwärmung des Rohrstranges) kann in bekannter Weise die Kunststoffbeschichtung der Rohroberfläche z.B. mit einer Grundschicht aus Epoxyharz, einer darüber gelegten Kleberschicht aus einem Äthylen-Copolymerisat und einer abschließenden Deckschicht aus Polyäthylen erfolgen, wobei die beiden thermoplastischen Kunststoffschichten als Doppelschlauch aufgebracht werden können, da der Rohrstrang keine Rotationsbewegung ausführt. Eine in dieser Weise aufgebrachte Chromatschicht weist über die gesamte Rohrlänge und über den Rohrumfang gleichbleibende Dicke auf und führt in Verbindung mit der Kunststoffbeschichtung zu entsprechend gleichmäßig hohen Schälfestigkeits-und Disbondingwerten.After the chromate layer has dried completely (e.g. by means of inductive heating of the pipe string), the plastic coating of the pipe surface, e.g. with a base layer of epoxy resin, an overlying adhesive layer made of an ethylene copolymer and a final cover layer made of polyethylene, whereby the two thermoplastic layers can be applied as a double hose, since the pipe string does not rotate. A chromate layer applied in this way has a constant thickness over the entire pipe length and over the pipe circumference and, in conjunction with the plastic coating, leads to correspondingly high peel strength and debonding values.
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet,
daß das Übergießen mit reichlichem Überschuß erfolgt, daß das überschüssige Behandlungsmittel in einem Kreislauf geführt wird, daß das Behandlungsmittel über den gesamten Umfang von Bürsten oder einer bürstenartigen Streichvorrichtung mit über dem Rohrumfang annähernd gleichem Anpreßdruck gleichmäßig verteilt wird und daß innerhalb von maximal 20 Sek. nach dem Verteilen die Trocknung durch Wärmezufuhr einsetzt.1. A process for the continuous application of a treatment agent in the form of a liquid with a water-like viscosity, in particular an aqueous solution of chromating agents, at room temperature in a uniformly thin layer on the cleaned surface of steel pipes, which are strung together to form an endless strand, as a pretreatment for a subsequent plastic coating , in particular for a coating with an epoxy resin base layer, a thermoplastic cover layer and an adhesive layer arranged therebetween made from a copolymer of the thermoplastic plastic of the cover layer, the treatment agent being applied by pouring over and then drying,
characterized,
that the pouring takes place with a large excess, that the excess treatment agent is circulated, that the treatment agent is evenly distributed over the entire circumference of brushes or a brush-like coating device with approximately the same contact pressure over the circumference of the tube and that within a maximum of 20 seconds drying by heat application.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration des Behandlungsmittels gemessen und auf einem, Mindestwert gehalten wird.2. The method according to claim 1,
characterized,
that the concentration of the treatment agent is measured and kept at a minimum value.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Behandlungsmittel unmittelbar nach oder während dem Übergießen über dem gesamten Rohrumfang durch elastische Walzen auf die Rohroberfläche gedrückt wird.3. The method according to claim 1 or 2,
characterized,
that the treatment agent is pressed onto the pipe surface immediately after or during the pouring over the entire pipe circumference by elastic rollers.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Trocknen des Behandlungsmittels durch induktives Erwärmen oder durch von außen aufgebrachte Strahlungswärme erfolgt.4. The method according to any one of claims 1-3,
characterized,
that the treatment agent is dried by inductive heating or by radiant heat applied from the outside.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trocknung maximal 10 Sek. nach dem Überstreichen einsetzt.5. The method according to any one of claims 1-4,
characterized,
that drying starts a maximum of 10 seconds after painting.
dadurch gekennzeichnet,
daß als Behandlungsmittel ein Chromatierungsmittel verwendet und in einer Schichtdicke verteilt wird, die einer Chrombelegungsmenge auf der Rohroberfläche von mindestens 100 mg/m² entspricht.6. The method according to any one of claims 1-5,
characterized,
that a chromating agent is used as the treatment agent and is distributed in a layer thickness which corresponds to an amount of chromium on the tube surface of at least 100 mg / m².
dadurch gekennzeichnet,
daß in Transportrichtung hinter der Vorrichtung (1) zum Übergießen des Rohres mit dem im Kreislauf geführten Behandlungsmittel eine Bürste oder bürstenähnliche Streichvorrichtung (2) angeordnet ist, mit der die gesamte Rohroberfläche (3) überstreichbar ist, daß ein Auffangbecken (4) für überschüssiges Behandlungsmittel vorgesehen ist, daß die Streichvorrichtung (2) an einer Haltevorrichtung (5) befestigt ist, die zur Zentrierung bezüglich der Rohrachse über ein Rollensystem in radialer Richtung auf dem Rohrstrang federnd abstützbar ausgebildet ist und daß die Trocknungsvorrichtung (6) höchstens in einer Entfernung hinter der Streichvorrichtung (2) angeordnet ist, die bei der kleinsten vorgesehenen Produktionsgeschwindigkeit in 20 Sek. vom Rohrstrang durchfahren werden kann.7. Device for carrying out the method according to claim 1 with a device for pouring over the treatment agent and a drying device arranged along a roller table,
characterized,
that a brush or brush-like coating device (2) is arranged behind the device (1) for pouring the pipe with the treatment agent circulated, with which the entire pipe surface (3) can be painted over, that a collecting basin (4) for excess treatment agent it is provided that the coating device (2) is fastened to a holding device (5) which is designed to be resiliently supported on the pipe string in the radial direction for centering with respect to the pipe axis via a roller system and that the drying device (6) is at most at a distance behind the Coating device (2) is arranged, which can be run through by the pipe string at the lowest intended production speed in 20 seconds.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streichvorrichtung als Ringbürste (2) oder spiralig um den Rohrumfang verlaufende Bürste ausgebildet ist.8. The device according to claim 7,
characterized,
that the coating device is designed as a ring brush (2) or a spiral extending around the tube circumference.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streichvorrichtung vor der Ringbürste (2) einen Abstreifring mit weichelastischen, sich überlappenden Lamellen aufweist.9. The device according to claim 7 or 8,
characterized,
that the coating device in front of the ring brush (2) has a scraper ring with flexible, overlapping lamellae.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streichvorrichtung mehrere hintereinander angeordnete Bürsten (2) und/oder Abstreifringe (8) aufweist.10. The device according to claim 7 to 9,
characterized,
that the coating device has a plurality of brushes (2) and / or scraper rings (8) arranged one behind the other.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übergießvorrichtung (1) eine Vielzahl von ringförmig angeordneten Einzeldüsen (7) oder einen ringförmigen Brausekopf aufweist.11. The device according to one of claims 7-10,
characterized,
that the pouring device (1) has a plurality of ring-shaped individual nozzles (7) or an annular shower head.
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Übergießvorrichtung (1) und der Streichvorrichtung (2) ein die gesamte Rohroberfläche (3) überwalzendes System elastischer Walzen angeordnet ist.12. Device according to one of claims 7-11,
characterized,
that between the pouring device (1) and the coating device (2) is arranged a system of elastic rollers covering the entire pipe surface (3).
dadurch gekennzeichnet,
daß die Streichvorrichtung (2) und/oder die Walzen in einem drehbaren Käfig derart angeordnet sind, daß sie den Rohrstrang in einer spiralförmigen Bewegung umfahren können.13. The apparatus according to claim 12,
characterized,
that the coating device (2) and / or the rollers are arranged in a rotatable cage in such a way that they can move around the pipe string in a spiral movement.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trocknungsvorrichtung als induktives Heizsystem oder als Infrarotstrahler ausgebildet ist.14. The device according to one of claims 7-13,
characterized,
that the drying device is designed as an inductive heating system or as an infrared heater.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Konzentration des Behandlungsmittels anhand einer Meßvorrichtung fortlaufend überwachbar ist.15. The device according to one of claims 7-14,
characterized,
that the concentration of the treatment agent can be continuously monitored using a measuring device.
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| AT88730033T ATE58757T1 (en) | 1987-04-10 | 1988-02-11 | METHOD AND DEVICE FOR APPLYING A LIQUID TREATMENT AGENT TO STEEL PIPES. |
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