WO2019201392A2 - Rohr sowie beschichtungsverfahren und -anlage zum beschichten eines rohrs - Google Patents

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Roland Arnold
Johann Ogrizek
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Sms Group Gmbh
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/14—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying for coating elongate material
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment

Definitions

  • the invention relates to a pipe with corrosion and / or wear inhibiting the coating and a coating method and a coating system for loading layers of a pipe with a corrosion and / or wear-inhibiting coating.
  • Such pipes and corresponding coating methods and systems are used, for example, as large pipes or spiral pipes in a variety of different applications.
  • Such pipes can be used, for example, as wind turbine towers, bridge towers, piling pipes and / or bridge pipes, which suffer from very different types of corrosion and / or wear.
  • the efficiency of a pipe with a corrosion and / or wear-inhibiting coating can be increased if the pipe is characterized in that the coating has a thermally sprayed coating layer and a coating layer comprising a seal.
  • Tubes are increased by a coating process for coating a pipe with a corrosion and / or wear-inhibiting coating, when the coating process is characterized in that first sprayed a thermally sprayed coating layer thermally on the pipe and then a seal comprehensive Be coating layer on the thermal sprayed coating layer is worn.
  • a coating system for coating a pipe with a corrosion and / or wear-inhibiting coating is characterized in that the coating system has at least one first thermally spraying coating unit and at least one second Be coating unit for coating with a seal comprehensive processing direction has.
  • the thermally spraying coating unit should preferably be arranged upstream of the coating unit for coating with a seal with regard to the process sequence.
  • the coating layer comprising a seal enables any one first thermally spraying coating unit and at least one second Be coating unit for coating with a seal comprehensive processing direction has.
  • the thermally sprayed coating layer mechanically support the coating layer comprising a seal, so that the coating on the one hand extremely impact resistant and on the other hand against creeping corrosion or wear processes, such as abrasion, for example by wind and rain , or can be protected against chemical attack, for example by salt water or acidic components of the air.
  • thermally sprayed coating layer is applied directly to the pipe, while the sealing layer enclosing the coating layer adjoins the outside of the pipe.
  • the coating layer comprising the seal has penetrated into the thermally sprayed coating layer.
  • the penetration depth depending on the specific
  • Design of the thermally sprayed coating layer are selected or determined within certain limits by the viscosity of the coating layer comprising the seal.
  • the coating layer comprising a seal fills the surface structure of the thermally sprayed coating layer and only 1 pm - or slightly more - over the thermally sprayed coating layer.
  • the coating layer comprising the seal is strong at least 3 pm, preferably at least 4 pm. In this way, it can be reliably ensured that a coating layer comprising the seal can be found over the entire coating surface.
  • the coating layer comprising the seal is less than 80 ⁇ m, preferably less than 70 ⁇ m, over the thermally sprayed coating layer, so that the coating layer comprising the seal is not too strong and can be sufficiently supported by the thermally sprayed coating layer , Accordingly, the abovementioned limits according to which the coating layer comprising the seal is less than 80 ⁇ m, preferably less than 70 ⁇ m, over the thermally sprayed coating layer should be advantageous, especially in connection with deeper valleys in the surface structure of the thermally sprayed coating layer, so that the coating layer comprising the seal can be sufficiently supported by the edges of any valleys in the surface structure of the thermally sprayed coating layer. In this respect, it is advantageous if the thermally sprayed coating layer does not have deep valleys, preferably valleys not exceeding 80 ⁇ m or 70 ⁇ m.
  • layer thicknesses of the coating comprising the two coating layers between 100 ⁇ m and 500 ⁇ m have proven to be advantageous in practice, since this can ensure, on the one hand, a sufficiently stable internal structure and, on the other hand, a sufficiently large thickness of the layer. This is especially true in contrast to the in the company brochure Fraunhofer Alliance AdvanCer, Dresden: advancer ® NEWSLETTER, 2/2014; "Plasmagel layers with versatile properties" by Dr. med. Thomas Hoyer published layer thicknesses that explain much lower layer thicknesses.
  • layer thicknesses of at least 170 ⁇ m, in particular of at least 180 ⁇ m, and preferably of at least 200 ⁇ m, or of not more than 350 ⁇ m, in particular not more than 320 ⁇ m, and preferably not more than 300 appear pm, for beneficial.
  • a jacket processing device for a treatment of the lateral surface of the tube, which comprises at least one coating unit, preferably two coating units, namely a thermally spraying, first coating unit and a second coating unit for coating with a seal, wherein the jacket processing device and the tube relative to each other along a transport path, which is aligned parallel to a main extension direction of the tube to be transported.
  • the casing processing device can act in a coating on the pipe axially along the main extension direction of the pipe.
  • the cost-effectiveness of pipes can also be increased by a coating system for coating a pipe with a corrosion and / or wear-inhibiting coating, if the coating system is characterized in that it comprises a coating processing unit comprising at least one coating unit and a pipe the casing processing device along a transport path, which is aligned parallel to a main extension direction of the tube, having transporting pipe transport.
  • the coating system is characterized in that it comprises a coating processing unit comprising at least one coating unit and a pipe the casing processing device along a transport path, which is aligned parallel to a main extension direction of the tube, having transporting pipe transport.
  • the casing processing device may in particular also comprise further processing units, such as a sandblasting unit, a cleaning unit and / or a further coating unit, which allows a correspondingly effective processing of the respective lateral surface of the tube.
  • further processing units such as a sandblasting unit, a cleaning unit and / or a further coating unit, which allows a correspondingly effective processing of the respective lateral surface of the tube.
  • the efficiency of pipes can be increased if a coating system for coating a pipe with a corrosion and / or wear-inhibiting coating is characterized in that the coating system has a front area processing device with a robot carrying at least one coating head , By the robot, a relatively complex structure, such as the frontal area of a pipe, relatively easy and reliable be coated and otherwise processed accordingly. In this way it can be ensured, in particular in the front areas, that the coating is applied as uniformly and reliably as possible.
  • both a coating method and a coating system for coating a pipe with a corrosion and / or wear-inhibiting coating are also independent of the other features of the present invention accordingly advantageous.
  • the front area processing device and the casing processing device may optionally have a common pipe transport and yet structurally separated, that the tube passes first one and then the other of these two facilities.
  • the tube is freed from any surface defects such as any buildup, scale or small rust spots prior to spraying the thermally sprayed coating layer.
  • This can be done, for example, by grinding or similar abrasive processes, sandblasting in particular has proven to be advantageous, as this the surface of the tube also a defined roughness can be imparted, which can be adjusted accordingly to the thermal spraying process, so that the best possible coating results achieved here can be.
  • Sandblasting preferably takes place after the impeller principle, which is relatively inexpensive in terms of energy and effective use of the blasting medium allows.
  • the blasting agent then, after it has been blasted onto the tube, falls back to the blast wheel, so that it can be used repeatedly and effectively radiating. If necessary, part of the blasting medium can also be sucked off in order to reprocess it. It has also been found that blasting with a blast wheel causes relatively low noise pollution, which in turn is conducive to the working climate.
  • blasting is used as a generic term for all blasting processes in which a blasting medium, in particular a blasting agent comprising solids, is used, so that all blasting processes of this kind are covered by this term fall.
  • the surface of the tube is cleaned after the removal of impurities on the surface, such as after sandblasting, in particular to remove residues of the abrasive or other abrasive process.
  • the cleaning can be done with all known measures, such as by means of compressed air or even by means of a cleaning or solvent. Brushing has proven to be particularly suitable, which, if appropriate, can take place relatively effectively in conjunction with an extraction and / or in interaction with compressed air.
  • the casing processing device comprises a sandblasting unit, preferably according to the impeller principle, and / or a cleaning unit.
  • the jacket processing device can cumulatively or alternatively comprise one and in particular two coating units, so that the corresponding coating, in particular a thermally sprayed coating layer, can be applied via a first coating unit and a coating layer comprising a seal via a second coating unit. It is understood that, depending on the concrete implementation of the sandblasting unit, the
  • Cleaning unit and / or the coating unit can each be summarized as processing units with respect to the sequence of processes one behind the other to the casing processing device.
  • the forehead area processing device may possibly also provide a sandblasting head and / or a cleaning head, for example a brush head, for the or another robot.
  • a robot in particular a robot designed as a robot arm, perform a head change relatively quickly can, in particular, it is also conceivable for a robot forehead area processing device more processing heads, such as at least one coating head, preferably two coating heads for the different coating layers, a sandblasting head and / or a cleaning head vorzuhalten.
  • the forehead area processing device of the Be coating system may be separated, possibly even in another hall, from the Mantelbe processing device may be arranged.
  • the end region processing device along the transport path past the casing processing device, wherein the end region processing device can be provided in terms of the process sequence both before and after the casing processing device.
  • the end region processing device is arranged in front of the casing processing device in the process sequence.
  • the casing processing device can act on the lateral surface of the pipe in a circumference of 360 ° around the pipe.
  • this is relatively high structural demands both on the pipe transport and on any seals so that particles or liquids, which are fluidized by the processing units, such as by the coating units, the sandblasting units or the cleaning units, as little as possible get into the ambient air or already treated areas of the pipe contaminate.
  • This applies in particular when pipes with different pipe diameters or even pipes with varying pipe diameters, such as conical pipes, should be coated accordingly.
  • the processing units of the casing processing device has a processing height that does not exceed the smallest diameter of the pipes to be coated.
  • the corresponding processing unit per se can act on at most one side of the casing processing device.
  • the tube on the Mantelbear processing device is guided rotating past, so that processing over the entire circumference can be done.
  • the coating materials applied here are not or no longer flowable, which would otherwise lead to uncontrollable results when turning.
  • this approach is particularly suitable for pipes that are relatively short compared to their tube diameter and therefore not just to be considered as endless tubes, as in such a tube rotation is not usually carried out readily.
  • the processing height is not more than two thirds of the smallest diameter of the pipes to be coated, which makes it particularly easier to customize the respective Be processing units to different large diameters.
  • each of the processing units of the casing processing device has a corresponding processing height, so that all of the processing unit of the casing processing device can work on the surface of the pipe via the same processing height, for example removing, cleaning or coating ,
  • the rotating pass can take place, for example, by a spiral movement, wherein the beginning and the end of this spiral movement, which naturally has an angle of inclination, can optionally be compensated by the end region processing device.
  • the tube instead of in a spiral movement, is first rotated 360 ° at an axial height, in order then to displace the tube by an axial distance and then again to perform a rotation through 360 °. In this case, this process is repeated until the entire lateral surface of the tube has been processed by the processing units of the casing processing device in a corresponding manner.
  • the casing processing device has at least two processing units, this can generally be assigned a processing width parallel to the transport path.
  • the processing units are matched to one another such that the processing widths of the two processing units are selected to be identical.
  • processing of a first processing unit that has taken place over the processing width can then be reworked by the second processing unit over the same processing width.
  • the processing units are arranged at a distance from each other by an integer multiple of the processing width. at appropriate process control can then be processed according to the processed width section successively from the respective processing units.
  • the tube With respect to the rotating pass of the tube on the casing processing device, the tube can be transported at a transport speed along the transport path, which is aligned parallel to the main extension direction of the tube, and the tube can be rotated at a rotational speed, the transport speed divided by the rotational speed is less than or equal to the machining width. In this way, a spiral movement may be conditional, which ensures that all areas of the lateral surface of the tube are processed appropriately in an effective manner. It is understood that preferably the transport speed divided by the
  • Rotation speed should be equal to the processing width, since then the processing be particularly effective, that is, with the least possible overlap, can be done.
  • the transport and rotation of the tube and its processing can on the one hand be continuous, but this - if necessary - makes increased demands on any seals, as these may then rub against the pipe.
  • a step-by-step approach ie a step-by-step transport, a stepwise rotation and a step-by-step process. This makes it possible, if necessary, to lift seals from the pipe as long as a transport or a rotation takes place, and to close or apply the seals again when processing takes place.
  • Both continuous and stepwise machining can take place when the tube is guided spirally past the casing processing device or when the tube is first rotated in an axial position through 360 ° and then by a certain distance, preferably with a path length corresponds to the machining width, transported axially and thereafter rotated again by 360 °, in order to process in this way the entire lateral surface of the tube can.
  • the rotation in each case by as many degrees as they correspond to the processing height of the processing units of Mantelbear processing device.
  • the respective processing heights and processing widths can not be chosen completely exactly as a rule, as example, the efficiency of a sand blasting impeller gradually decreases towards the sides and up and down.
  • the efficiency of a sand blasting impeller gradually decreases towards the sides and up and down.
  • the processing width and the processing height taking into account a corresponding overlap and the selected tolerances with regard to the quality or quality of the respective machining operation to select and define.
  • a plurality of processing devices can also be provided on a processing unit.
  • a plurality of rotating brushes or a plurality of thermal Spritzein directions parallel or superimposed on a cleaning unit or on a coating unit may be provided in parallel.
  • At least one of the processing units of the casing processing device can have a carrier slidable perpendicular to the transport path.
  • a carrier slidable perpendicular to the transport path In this way, certain assemblies, such as a unit attachment with a processing device, such as a sand blasting device, a cleaning device or a coating device, the respective processing unit are relocated accordingly, so that in particular an adaptation to different pipe diameters or even to a varying pipe diameter can be done easily.
  • At least one of the processing units of the casing processing device can be arranged around a perpendicular to the transport path Have pivot axis pivotable swivel carriage. This also allows ent speaking adaptation to different pipe diameters, especially if, for example, conical tubes or tubes with other, deviating from the cylindrical surface lateral surfaces to be processed or coated accordingly.
  • a processing device such as a sandblasting device, a cleaning device or a coating device
  • Sheath processing device on a correspondingly displaceable support carriage and / or a corresponding pivoting swivel carriage, so that the respective processing units, and in particular all processing units, the casing processing device can be adjusted according to different pipe diameters or expanding or tapering lateral surfaces.
  • At least one of the processing units of the casing processing device can have at least one unit attachment with a processing device.
  • a processing device Such a construction of the processing device in a unit attachment makes it possible to provide the respective processing unit correspondingly cost-effective, since supplementary assemblies, for example unit supports bearing assemblies, in particular also the above-described support carriage or swivel carriage, then configured for a plurality of processing substantially identical can be.
  • Sanding devices such as, for example, the above-described sandblasting devices based on the centrifugal wheel principle, cleaning devices, for example with brushes and / or compressed air, or coating devices, such as, for example, for a thermally sprayed coating or a coating comprising a seal, may be provided as processing device be.
  • the unit attachment can have an editing window with a seal running around it.
  • the processing device of the respective unit attachment can then process the respective tube through the processing window with the peripheral seal, so that any accumulating particles, vapors, mists or other contaminants in the unit attachment can be captured accordingly.
  • the environment of the coating system remains relatively unencumbered, which on the one hand run the coating process relatively reliable and on the other hand also relieves the respective staff.
  • an intrusion of any contaminants from the outside into the room, which is just closed by the unit attachment and the tube by means of the seal, can be avoided, which can be quality-promoting or quality-assurance, in particular with regard to the coating.
  • unit attachments mentioned above are also advantageous independently of the other features of the present invention in a coating machine with shell processing equipment comprising at least one processing unit with such a unit attachment.
  • the seal is adaptable to different pipe diameters, so that a sufficient tightness can be ensured even with changing raw diameters or with varying lateral surface of the respective pipe.
  • the seal can have at least two sealing segments that can be set at an angle relative to one another, which results in a structurally relatively simple adaptability of the seal
  • Seal by a suitable employment of the sealing segments allows. This is especially true if the seal otherwise comprises elastic assemblies, such as sealing lips or sealing beads and the like, by which, moreover, an adaptation to different pipe diameters can be made possible. [67] In particular, it is accordingly advantageous if the seal has at least three sealing segments that can be set at an angle to each other, which in particular allows a correspondingly flexible adaptation to different diameters or radii in a structurally simple manner.
  • the seal may in particular comprise a brush seal, by means of which structurally simple a comparatively large geometric flexibility of the seal can be made possible.
  • the seal can cumulatively or alternatively comprise a multi-chamber sealing system, in order in this way to increase the sealing performance increase. Cumulatively or alternatively, it is also possible that the seal comprises a sealing air sealing system in order to ensure in this way the highest possible degree of sealing.
  • seal or the engageable sealing segments are preferably provided on a housing of the unit attachment that is sealed in the rest.
  • this housing can also suction or supply openings, for example, for consumables or electrical energy, may have.
  • the unit attachment is arranged on the support carriage and / or on the pivoting carriage.
  • the unit attachment and thus also a corresponding processing device and possibly also the respective seal in a structurally simple manner to different large diameters or to different shell geometries, such as to different cone angle of the respective pipes to be processed, are adjusted.
  • the displacement of the transport carriage and the pivot axis of the swivel carriage are perpendicular to each other, which allows a simple and easy controllable employment of the respective components, in particular, for example, the unit essays or the Bear processing facilities.
  • the tube is rotatable, so that it can be performed, for example, rotating on a casing processing device. Accordingly, it is advantageous if the tube transport comprises a rotating device, by means of which the tube is rotatable about an axis aligned parallel to the transport path.
  • any suitable thermal spraying method such as, for example, flame spraying by means of powder or wire, detonation spraying, cold gas spraying, atmospheric plasma spraying or vacuum plasma spraying, can be used for the thermal spraying.
  • high-speed flame spraying, hot-wire spraying and / or arc spraying have proven particularly suitable as a thermal spraying method.
  • arc wire spraying proven. The latter methods in particular make possible a relatively large machining width or are particularly suitable for a thermally sprayed coating of pipes, in particular of large pipes or spiral-welded pipes.
  • ratios of Zn to Al of 40/60 have been found to be minimum with respect to the durability of a corresponding coating.
  • the ratio between Zn and Al can not exceed 90/10, which also, cumulatively or alternatively, ensures a sufficiently durable coating.
  • ratios between Zn and Al of 50/50 and of 80/20 in particular have proven to be advantageous.
  • the thermally sprayed coating layer may comprise Cu or other noble or semiprecious metals, which likewise leads to a coating which is readily stable. It is understood that other materials can alternatively or cumulatively be used for the thermally sprayed coating layer.
  • the seal comprises sol-gel fractions.
  • the respective sol-gel components good processing and thus a reliable coating of the seal can be ensured.
  • it can be ensured that the seal grows sufficiently intimately with the thermally sprayed coating layer, so that a very good stability can be ensured.
  • the seal is a sol-gel sealant or a sol-gel lacquer, which are commercially available on the one hand and on the other hand can be adjusted relatively easily with respect to their viscosity and their solvents to the respective requirements.
  • the coating layer comprising the seal can be sprayed or rolled up. Both methods can be designed to be relatively reliable reliable, wherein in particular in connection with a seal which sol-gel shares comprises, a respective adjustment of the seal in terms of viscosity, in terms of the solvent and / or in terms of the sealing properties can be done.
  • the seal is hydrophobic, so that a load of the
  • Coating by water, especially by salt water, reduced to a minimum can be.
  • a seal which comprises sol-gel components an adaptation of the seal with regard to their hydrophobic property can be carried out with measures known per se.
  • the present invention is particularly suitable for large pipes.
  • large pipes are usually to be set with a wall thickness greater than 8.0 mm.
  • corresponding large pipes in the present context are at least 5 m long and diameter above 1.5 m.
  • corresponding tower segments or piling pipe segments or bridge pipe segments may have diameters over 3.0 m or 3.5 m or even up to 4.3 m or more and / or lengths up to 20.0 m, 25.0 m or even 30.0 m or more.
  • welded spiral tubes are preferably provided as welded spiral tubes, which under certain circumstances can even be double-walled, as disclosed, for example, in EP 2 873 786 B1.
  • Such welded spiral tubes are particularly suitable for the production of large pipes, as they were explained in more detail above.
  • wall thicknesses of more than 10.0 mm or 11.0 mm and even 12.0 mm are used for large pipes or spiral-welded pipes.
  • the wall thickness will generally be less than 30.0 mm or less than 28.0 mm and even less than 26.0 mm.
  • the tube is preferably metallic, in particular made of steel, which brings correspondingly good static but also processing advantages.
  • the tube may also be conical, which may be the case in particular when a welded spiral tube is used.
  • Such conical tubes are particularly suitable as towers, such as bridge towers or wind turbine towers, but can also be used as piling pipes and / or bridge pipes to the appli cation.
  • Figure 1 is a perspective view of a casing processing device of a
  • FIG. 2 shows the casing processing device according to FIG. 2 from a different perspective when the pipe has continued to run;
  • FIG. 3 shows a side view of the casing processing device according to FIGS. 1 and 2 in the in
  • Fig. 2 illustrated operating situation
  • Figure 4 is a plan view of the casing processing device according to FIGS. 1 to 3 in the in
  • FIGS. 2 and 3 illustrated operating situation
  • FIG. 5 shows a rear view of the casing processing device according to FIGS. 1 to 4 in the in
  • FIGS. 2 to 4 illustrated operating situation
  • Figure 6 is a Fig. 5 corresponding rear view of the casing processing device according to
  • FIGS. 1 to 4 with almost leaked pipe
  • FIG. 7 shows a unit attachment of the casing processing device according to FIGS. 1 to 6 with a large pipe diameter in perspective view;
  • FIG. 9 shows the unit attachment according to FIGS. 7 and 8 in a similar representation as Figure 7 with a small pipe diameter.
  • FIG. 10 shows the unit attachment according to FIGS. 7 to 9 in a similar representation as Figure 8 with a small pipe diameter.
  • FIG. 11 is a perspective view of a forehead area processing device of FIG. 11
  • FIG. 12 shows the forehead area processing device according to FIG. 11 from a different perspective in an operating situation deviating from FIG. 11;
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a coating of a tube with a thermally sprayed coating layer
  • Figure 14 is a cross-sectional view of a coating of a tube with thermally sprayed ge coating layer and a seal comprehensive coating layer.
  • the illustrated as an embodiment coating system 10 comprises on the one hand a casing processing device 11 and a pipe 20 on the Mantelbearbeitungsein device 11 along a transport path 12 which is aligned parallel to a main extension direction 27 of the tube 20, transporting pipe transport 13, as this particular in the Figures 1 to 6 is shown in detail.
  • the coating system 10 includes a front end processing device 14, by means of which end portions 28 of the tube 20 can be processed accordingly, as this is shown by way of example in Figures 11 and 12.
  • the jacket processing device 11 essentially serves to machine the lateral surface 29 of the tube 20.
  • the lateral surface 29 may vary in diameter or radius.
  • a conical tube 20 is used by way of example.
  • the Stirn Schemebearbeitungs- device 14 may also be arranged along the transport path 12, so that the respective tube
  • the casing processing equipment 11 with its pipe transport 13 and the Stirn Schemebearbei processing device 14 are formed separately from each other.
  • the transport path 12 is realized by rails on which, per tube 20, a driven trolley 71 and a towed Trans portwagen 72 can run, each receiving frame 73 which are connected to the respective pipe to be machined 20 can.
  • the tube 20 can be transported by means of the trolley 71, 72 along the transport path 12, wherein the driven trolley 71 for the
  • Transport necessary force applies while the towed trolley 72 is moved over the tube 20 of the driven trolley 71.
  • the trolleys 71, 72 each have a turning device 16, by means of which the receiving frame 73 can be rotated by 360 °. Depending on the concrete implementation of the invention, a smaller rotation angle may be provided, for example, if the direction of rotation is changed during the process.
  • the Tube 20 about an aligned parallel to the transport path 12 axis 17, which corresponds in the present embodiment, the main extension direction 27 of the tube 20 are rotated.
  • the driven dolly 71 is driving and has a corresponding rotary drive, while on the towed trolley 72, only a pivot bearing for the receiving frame 73 is provided as a rotator 16 so that there the receiving frame 73 a through the rotator 16 of the driven dolly 71 predetermined rotation follows.
  • the casing processing device 11 has four processing units 30 along the transport path 12. This is first a sandblasting unit 33 with a sand blasting device 53, which is formed in the present embodiment according to the blower wheel principle.
  • the casing processing device 11 comprises a cleaning unit 34 with a cleaning device 54, which is implemented in this embodiment by rotating brushes.
  • a cleaning device 54 which is implemented in this embodiment by rotating brushes.
  • other cleaning facilities such as an extraction or a Druck Kunststoffbeaufschla supply, be provided in addition or as an alternative.
  • solvents or similar spraying devices may also be used as the cleaning device 54.
  • the casing processing device 11 comprises two coating units 31, 32 as further processing units 30, which accordingly also have coating devices 51, 52.
  • the coating device 51 for thermal spraying in particular hot-wire spraying, which has proved to be particularly advantageous in this embodiment, is oriented by Zn-Al. It is understood that at this point, other materials, such as Cu and the like, can be thermally sprayed.
  • the second coating device 52 is suitable for spraying a sol-
  • the first coating unit 31 also serves the thermal
  • processing devices 50 can be collectively referred to as processing devices 50. It is understood that in a different embodiments, additional processing devices 50 or processing units 30 can be provided for the casing processing device 11.
  • Each of the processing units 30 comprises a carrying carriage 41, which is displaceable perpendicular to the transport path 12.
  • the support carriage 41 each carry pivoting carriage 43, which are pivotable about a pivot axis 44, which is directed perpendicular to the transport away 12 and preferably perpendicular to the displacement direction 42 of the support carriage 41.
  • the swivel slides 43 each carry unit attachments 45, which comprise a housing 46, which in turn has an editing window 47.
  • unit attachments 45 which comprise a housing 46, which in turn has an editing window 47.
  • the associated processing devices 50 of the respective processing units 30 are arranged. In this way, the processing devices 50 can each act on the respective tube 20 through the processing windows 47, as can be seen in particular from FIGS. 7 to 10.
  • the unit attachments 45 each have a seal 60 running around the processing windows 47. This serves on the one hand - naturally - the minimization of particles or fluids, which can escape from the unit articles 45 and on the other hand also a possible penetration of any contaminants into the unit caps 45 during processing, in particular during coating.
  • seal 60 depending on the specific requirements, brush seals, multi-chamber sealing systems and / or sealing air sealing systems are used.
  • the seals 60 and the processing windows 47 can be adapted to different pipe diameters by the seal 60 having a plurality of sealing segments 61 which are at an angle to each other are adjustable.
  • respective central sealing segments 61 are provided, which are attached essentially rigidly to the housing 46 of the unit attachment 45. Upwardly and downwardly, respective sealing segments 61 are provided, which are adjustable in their angle with respect to the central sealing segments 61, so that correspondingly different radii can be sealed.
  • processing can be carried out by the processing device 50 in sealed surroundings within the unit attachments 45.
  • Each processing device 51 may have a processing width B, cf. Fig. 4, and a processing height H, see. Fig. 3, assigned.
  • the processing widths B and processing heights H of the respectivebiessein directions 50 and machining units 30 are selected identically, so that, for example, in a stepwise rotation each comparable angle segments or at an axial displacement comparable width ranges of the respective tube 20 can be processed by the processing units 30 ,
  • the processing units 30 are arranged at full-line multiples of the loading processing width B spaced from each other, so ultimately each identical Be rich the lateral surface 29 of the tube 20 can be processed by the respective processing units 30.
  • the transport trolleys 71, 72 and thus the tube 20 can first stand still and rotate the tube 20 by 380 ° stepwise according to the processing height H, so that a corresponding jacket ring of the tube 20 can be processed by the respective processing units 30.
  • a stepwise displacement of the trolley 71, 72 and thus also of the tube 20 to a machining width B done so that then an axially with the machining width B following shroud of the lateral surface 29 of the tube 20 can be processed accordingly.
  • This procedure is repeated. In this way, the entire lateral surface 29 of the tube 20 can be gradually processed.
  • Front area processing device 14 which in this embodiment comprises a robot 15, which is designed as a robot arm in this embodiment, which in turn carries a processing head 39.
  • this processing head 39 is a coating head 38, wherein at this point, depending on the specific implementation, a sandblasting head or a cleaning head can be used. Possibly.
  • the processing head 39 may have a plurality of subheads, the required processing means facing the tube 20 as needed.
  • replaceable processing heads 39 may be provided.
  • the forehead region 28 with a width of about 50 cm above the
  • Front area processing device 14 edited which here, depending on the specific implementation, larger or smaller dimensions may be provided insofar as the Mantelbear processing device 11 in this regard can work accordingly with the Stirn Schemebearbeitungs worn 14 in accordance.
  • the front area processing device 14 may also include a rotating device, which is particularly advantageous if the robot 15 can not edit this over the entire circumference of the tube 20 this, which may be due for example by a small arm length , This makes it possible, in particular, for small robots 15 to also be used, which is then correspondingly inexpensive.
  • the surface of the tube 20 can first be sandblasted or cleaned both by the jacket processing device 11 and by the end region processing device 14. Thereafter, a coating 21 can be applied, which initially comprises a thermally sprayed coating layer 22, as shown by way of example in FIG. Subsequently, a coating layer 23 comprising the seal can be applied, as shown by way of example in FIG. 14. [122] Due to the process, the thermally sprayed coating layers 22 have a relatively structured surface with valleys and undercuts, which can be filled up by the coating layer 23 comprising a seal.
  • a layer thickness between 100 pm and 500 miti of the coating 21 is considered sufficient. This should be less than 80 pm and at least 3 pm on the

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Abstract

Die Wirtschaftlichkeit von Rohren, insbesondere von Rohren, wenn diese als Türme, beispielsweise als Windradtürme, zur Anwendung kommen, lässt sich erhöhen, wenn das Rohr mit einer Beschichtung, die eine thermisch gespritzte Beschichtungslage und eine eine Siegelung umfassende Beschichtungslage umfasst, beschichtet wird. Hierbei kann eine Beschichtungsanlage einerseits die Mantelfläche und andererseits die Stirnbereiche durch entsprechende Beschichtungseinheiten bzw. Beschichtungsköpfe beschichten.

Description

Rohr sowie Beschichtungsverfahren und -anlage zum Beschichten eines Rohrs
[01] Die Erfindung betrifft ein Rohr mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmen den Beschichtung sowie ein Beschichtungsverfahren und eine Beschichtungsanlage zum Be schichten eines Rohrs mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung. [02] Derartige Rohre sowie entsprechende Beschichtungsverfahren und -anlagen finden beispielsweise als Großrohre oder Spiralrohe in vielfältigen unterschiedlichen Anwendungen im Einsatz. So können derartige Rohre beispielsweise als Windradtürme, Brückentürme, Piling- Rohre und/oder Brückenrohre zur Anwendung kommen, wobei diese unter sehr unterschiedlichen Korrosions- und/oder Verschleißarten leiden. Für Bauteile von Windkraftanlagen schlägt beispielsweise Dr. Thomas Hoyer in der Firmenschrift Fraunhofer-Allianz AdvanCer, Dresden: advancer® NEWSFETTER, 2/2014; „Plasmagel-Schichten mit vielseitigen Eigenschaften“ Beschichtungen aus einer durch atmosphärisches Plasmaspritzen erzeugten Schicht aus Oxiden, Carbiden und Metallen mit einer durch Sol-Gel-Synthese bereitgestellten Nanokomposit- Versiegelung mit Schichtdicken in der Größenordnung von 50 pm vor. [03] So können insbesondere Stein- oder Eisschlag, Unterkorrosion, Kontaktkorrosion oder chemische Korrosion, beispielsweise durch Salzwasser, korrodierend oder verschleißend auf derartige Rohre wirken. Hierbei sind insbesondere auch die Alterung einer die Korrosion und/oder den Verschleiß hemmenden Beschichtung sowie die Konstanz einer derartigen Beschichtung hinsichtlich der Wartungszyklen, innerhalb der die Beschichtung gewartet bzw. erneuert werden muss, von wirtschaftlich sehr hoher Relevanz.
[04] In der US 3,524,245 wird das Beschichten eines aus einem Blech eingeformten, anschließend verschweißtem und hiernach in einer Heizung vorgewärmten Endlosrohrs mittels Plasmaspritzen mit einer oder mehreren Metallschichten offenbart, wobei nach dem Heizen das Rohr noch vor dem Plasmaspritzen mittels Sandstrahlen gereinigt wird. Andererseits offenbart die DE 197 18 774 Al einen Beschichtungskopf zum Auftrag eines fließfähigen Beschichtungs materials aus fließfähigem Beschichtungsmaterial.
[05] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, die Wirtschaftlichkeit von Rohren, insbesondere von Großrohren, wenn diese als Türme, beispielsweise als Windradtürme, zur An wendung kommen, zu erhöhen. [06] Die Aufgabe der Erfindung wird durch Rohre sowie Beschichtungsverfahren und
- anlagen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nach folgenden Beschreibung. [07] Die Erfindung geht hierbei von der Grunderkenntnis aus, dass Rohre, insbesondere
Großrohre bzw. geschweißte Spiralrohre, möglichst gleichmäßig mit einer sowohl Schläge als auch kriechende Korrosions- oder Verschleißprozess hemmenden Beschichtung versehen sein sollten, um derartige Rohre möglichst wirtschaftlich einsetzen zu können. Dementsprechend ist es von Vorteil, wenn zum einen eine geeignete Beschichtung gewählt wird, welche die vorge- nannten Kriterien erfüllt und verhältnismäßig gleichförmig aufgetragen werden kann, wobei es dementsprechend von Vorteil ist, auch für ein ausreichend gleichförmigen Auftrag zu sorgen.
[08] So kann die Wirtschaftlichkeit eines Rohrs mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung erhöht werden, wenn sich das Rohr dadurch auszeichnet, dass die Be schichtung eine thermisch gespritzte Beschichtungslage und eine eine Siegelung umfassende Beschichtungslage aufweist.
[09] Dementsprechend kann kumulativ bzw. alternativ hierzu die Wirtschaftlichkeit von
Rohren durch ein Beschichtungsverfahren zum Beschichten eines Rohrs mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung erhöht werden, wenn sich das Beschichtungs verfahren dadurch auszeichnet, dass zunächst eine thermisch gespritzte Beschichtungslage thermisch auf das Rohr gespritzt und anschließend eine eine Siegelung umfassende Be schichtungslage auf die thermisch gespritzte Beschichtungslage aufge tragen wird.
[10] Insofern kann die Wirtschaftlichkeit von Rohren auch erhöht werden, wenn eine Be schichtungsanlage zum Beschichten eines Rohrs mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung sich dadurch auszeichnet, dass die Beschichtungsanlage eine zumin- dest eine erste thermisch spritzende Beschichtungseinheit und zumindest eine zweite Be schichtungseinheit zum Beschichten mit einer Siegelung umfassende Bearbeitungsrichtung auf weist. Hierbei versteht es sich, dass entsprechend der vorstehend vorgeschlagenen Beschichtung die thermisch spritzende Beschichtungseinheit vorzugsweise der Beschichtungseinheit zum Beschichten mit einer Siegelung hinsichtlich des Prozessablaufs vorgeordnet sein sollte. [11] Hierbei ermöglicht es die thermisch gespitzte Beschichtungslage, die Beschichtung bei geringer Porosität und geringem Anteil sonstiger Risse oder Fehlstellen, gut an das Rohr anzubinden, was wiederum der Beschichtung eine verhältnismäßig hohe Schlagfestigkeit verleiht. [12] Die eine Siegelung umfassende Beschichtungslage hingegen ermöglicht etwaige
Poren oder Risse, die beim thermischen Spritzen in der thermisch gespritzten Beschichtungslage zu finden sind, zu versiegeln, wodurch die Beschichtung insbesondere gegen kriechende Korrosions- bzw. Verschleißprozesse gut geschützt werden kann. [13] Bei geeigneter Abstimmung der beiden Beschichtungslagen zueinander kann die thermisch gespritzte Beschichtungslage die eine Siegelung umfassende Beschichtungslage mechanisch stützen, sodass die Beschichtung insgesamt einerseits äußerst schlagfest und andererseits gegen kriechende Korrosions- bzw. Verschleißprozesse, wie beispielsweise gegen Abrieb, beispielsweise durch Wind und Regen, oder gegen chemische Angriffe, beispielsweise durch Salzwasser oder saure Bestandteile der Luft, geschützt werden kann.
[14] Dementsprechend ist es von Vorteil, wenn die thermisch gespritzte Be schichtungslage unmittelbar auf das Rohr aufgetragen ist, während die eine Siegelung umfa ssende Beschichtungslage sich in Richtung der Außenseite des Rohrs anschließt.
[15] Vorzugsweise ist die die Siegelung umfassende Beschichtungslage in die thermisch gespritzte Beschichtungslage eingedrungen. Hierbei kann die Eindringtiefe je nach konkreter
Ausgestaltung der thermisch gespritzten Beschichtungslage in gewissen Grenzen durch die Viskosität der die Siegelung umfassenden Beschichtungslage gewählt bzw. bestimmt werden.
[16] In der Praxis hat sich heraus gestellt, dass es schon ausreichen kann, wenn die eine Siegelung umfassende Beschichtungslage die Oberflächenstruktur der thermisch gespritzten Beschichtungslage auffüllt und nur 1 pm - oder ein wenig mehr - über die thermisch gespritzte Beschichtungslage vor steht.
[17] Dementsprechend ist es von Vorteil, wenn die die Siegelung umfassende Beschichtungslage wenigstens 3 pm, vorzugsweise wenigstens 4 pm, stark ist. Auf diese Weise kann betriebssicher gewährleistet werden, dass über die gesamte Beschichtungsoberfläche eine die Siegelung umfassende Beschichtungslage zu finden ist.
[18] Vorzugsweise steht die die Siegelung umfassende Beschichtungslage weniger als 80 pm, vorzugsweise weniger als 70 pm, über die thermisch gespritzte Beschichtungslage vor, sodass die die Siegelung umfassende Beschichtungslage nicht zu stark ist und in ausreichendem Maße durch die thermisch gespritzte Beschichtungslage gestützt werden kann. [19] Dementsprechend sind die vorgenannten Grenzen, nach welchen die die Siegelung umfassende Beschichtungslage weniger als 80 pm, vorzugsweise weniger als 70 pm, über die thermisch gespritzte Beschichtungslage vorstehen soll, insbesondere im Zusammenhang mit tieferen Tälern in der Oberflächenstruktur der thermisch gespritzten Beschichtungslage von Vorteil, sodass die die Siegelung umfassende Beschichtungslage in ausreichendem Maße durch die Flanken etwaiger Täler in der Oberflächenstruktur der thermisch gespritzten Beschichtungslage gestützt werden kann. Insofern ist es von Vorteil, wenn die thermisch gespritzte Beschichtungslage nicht allzu tiefe Täler, vorzugsweise 80 pm bzw. 70 pm nicht übersteigende Täler, aufweist.
[20] Hierbei haben sich in der Praxis Schichtdicken der die beiden Beschichtungslagen umfassenden Beschichtung zwischen 100 pm und 500 pm als vorteilhaft erwiesen, da hierdurch zum einen eine ausreichend stabile innere Struktur und zum anderen eine ausreichend große Dicke der Schicht gewährleistet werden kann. Diese gilt insbesondere in Abgrenzung zu den in der Firmenschrift Fraunhofer-Allianz AdvanCer, Dresden: advancer® NEWSLETTER, 2/2014; „Plasmagel-Schichten mit vielseitigen Eigenschaften“ von Dr. Thomas Hoyer veröffentlichten Schichtdicken, die wesentlich geringere Schichtdicken erläutert. Für On-shore-Anwendungen erscheinen hier Schichtdicken von zumindest 120 pm, insbesondere von zumindest 130 pm und vorzugsweise von zumindest 150 pm, bzw. von nicht mehr als 250 pm, insbesondere von nicht mehr als 220 pm und vorzugsweise von nicht mehr als 200 pm, für vorteilhaft. Für Off-shore - Anwendungen hingegen erscheinen diesbezüglich Schichtdicken von zumindest 170 pm, insbesondere von zumindest 180 pm und vorzugsweise von zumindest 200 pm, bzw. von nicht mehr als 350 pm, insbesondere von nicht mehr als 320 pm und vorzugsweise von nicht mehr als 300 pm, für vorteilhaft.
[21] Es versteht sich, da vor liegende Erfindung insbesondere für Großrohre bzw. geschweißte Spiralrohre zur Anwendung kommen soll, bei denen letztlich etliche Quadratmeter beschichtet werden müssen, durchaus einzelne singuläre Ausreißer außerhalb der vorgenannten Grenzwerte Vorkommen können, solang die gegebenen Toleranzen bzw. Qualitätsanforderungen durch die Beschichtung als Ganzes erfüllt werden können.
[22] Für eine Beschichtung erscheint es von Vorteil, die Stirnbereiche des jeweiligen Rohrs und die Mantelfläche des jeweiligen Rohrs auf unterschiedliche Weise zu behandeln. Hierdurch lässt sich die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses erhöhen, was dementsprechend auch die Wirtschaftlichkeit der entsprechenden Rohre erhöht. Dieses ist insbesondere bei Rohren, die in ihrem Rohrdurchmesser verhältnismäßig groß im Vergleich zur Rohrlänge anzusehen sind, so dass diese gerade nicht als Endlosrohre bezeichnet werden können. [23] So kann für eine Behandlung der Mantelfläche des Rohrs eine Mantelbearbeitungs einrichtung vorgesehen sein, welche zumindest eine Beschichtungseinheit, vorzugsweise zwei Beschichtungseinheiten, nämlich eine thermisch spritzende, erste Beschichtungseinheit und eine zweite Beschichtungseinheit zum Beschichten mit einer Siegelung, umfasst, wobei die Mantel- bearbeitungseinrichtung und das Rohr relativ zueinander entlang eines Transportwegs, der parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Rohrs ausgerichtet ist, transportiert werden. Durch diese Relativbewegung kann die Mantelbearbeitungseinrichtung axial entlang der Haupt erstreckungsrichtung des Rohres jeweils beschichtend auf das Rohr einwirken. Es versteht sich, dass ggf. noch weitere Bearbeitungseinheiten an der Mantelbearbeitungseinrichtung vorgesehen sein können, um noch komplexere Vorgänge dementsprechend durchführen zu können.
[24] Insofern lässt sich die Wirtschaftlichkeit von Rohren auch durch eine Be schichtungsanlage zum Beschichten eines Rohrs mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung erhöhen, wenn sich die Beschichtungsanlage dadurch auszeichnet, dass sie eine zumindest eine Beschichtungseinheit umfassende Mantelbearbeitungsrichtung und einen ein Rohr an der Mantelbearbeitungseinrichtung entlang eines Transportwegs, der parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Rohrs ausgerichtet ist, transportierenden Rohrtransport aufweist. In der Praxis hat sich heraus gestellt, dass, obgleich auch letztlich die Mantelbe arbeitungseinrichtung entlang des Rohres bewegt werden könnte, es von Vorteil ist, wenn das Rohr an der Mantelbearbeitungseinrichtung vorbei geführt wird, da diese technisch einfacher - und mithin kostengünstiger - umgesetzt werden kann.
[25] Es versteht sich, dass die Mantelbearbeitungseinrichtung insbesondere noch weitere Bearbeitungseinheiten, wie beispielsweise eine Sandstrahleinheit, eine Reinigungseinheit und/oder eine weitere Beschichtungseinheit, umfassen kann, was eine entsprechend effektive Bearbeitung der jeweiligen Mantelfläche des Rohres ermöglicht. [26] Alternativ bzw. kumulativ hierzu kann die Wirtschaftlichkeit von Rohren erhöht werden, wenn sich eine Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Rohrs mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung dadurch auszeichnet, dass die Beschichtungs anlage eine Stirnbereichbearbeitungseinrichtung mit einem zumindest einen Beschichtungskopf tragenden Roboter aufweist. Durch den Roboter kann eine verhältnismäßig komplexe Struktur, wie beispielsweise der Stirnbereich eines Rohrs, verhältnismäßig einfach und betriebssicher be schichtet und auch sonstwie entsprechend bearbeitet werden. Auf diese Weise kann insbesondere in den Stirnbereichen sichergestellt sein, dass die Beschichtung möglichst gleichmäßig und betriebssicher aufgetragen wird. [27] In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass sowohl ein Beschichtungsverfahren als auch eine Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Rohrs mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung, bei welchen zumindest eine Stirnbereichbearbeitungs einrichtung und eine Mantelbearbeitungseinrichtung als getrennte bauliche Einheiten vorgesehen sind bzw. bei welchen die Behandlung der Stirnbereiche und der Mantelfläche getrennt erfolgt, auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung entsprechend vorteilhaft sind. Hierbei ist es durchaus denkbar, dass die Stirnbereichbearbeitungseinrichtung und die Mantelbearbeitungseinrichtung ggf. einen gemeinsamen Rohrtransport aufweisen können und dennoch baulich getrennt angeordnet sind, dass das Rohr zunächst die eine und dann die andere dieser beiden Einrichtungen passiert.
[28] Insbesondere ist es von Vorteil, wenn zunächst die Stirnbereiche des Rohrs und anschließend die Mantelfläche des Rohr entsprechend behandelt werden, wobei es sich im konkreten herausgestellt hat, dass die ersten 50 cm bzw. die letzten 50 cm des Rohrs vorzugsweise zum Stirnbereich zu zählen sind, da es gerade in diesen Bereichen ggf. auch vorteilhaft erscheint, die innere Mantelfläche des Rohrs entsprechend zu behandeln, während im Übrigen es ausreichend zu sein scheint, lediglich die äußere Mantelfläche des Rohrs mit einer entsprechenden Beschichtung zu versehen.
[29] Im Inneren des Rohrs kann häufig eine etwas weniger komplexe und mithin auch entsprechend kostengünstigere Beschichtung, wie beispielsweise lediglich eine Lackfarbe, vor- gesehen sein. Andererseits versteht es sich, dass - je nach konkreten Anforderungen - auch im Inneren des Rohrs eine entsprechende aufwändige Beschichtung und/oder eine verhältnismäßig aufwändige andere Bearbeitung vorgesehen sein können.
[30] Damit die Beschichtung möglichst gut auf dem entsprechendem Rohr hält, ist es von Vorteil, wenn das Rohr vor dem Spritzen der thermisch gespritzten Beschichtungslage von etwaigen Oberflächendefekten, wie beispielsweise irgendwelchen Anhaftungen, Zunder oder kleineren Roststellen, befreit wird. Dieses kann beispielsweise durch Schleifen oder ähnliche abrasive Prozesse geschehen, wobei sich insbesondere Sandstrahlen als vorteilhaft erwiesen hat, da hierdurch der Oberfläche des Rohrs auch eine definierte Rauigkeit verliehen werden kann, die dementsprechend auf den thermischen Spritzprozess abgestimmt werden kann, sodass hier möglichst optimale Beschichtungsergebnisse erzielt werden können.
[31] Vorzugsweise erfolgt das Sandstrahlen nachdem Schleuderradprinzip, was energetisch verhältnismäßig wenig aufwändig ist und einen effektiven Einsatz des Strahlmittels ermöglicht. Bei geeigneter Ausgestaltung fällt das Strahlmittel dann, nachdem es auf das Rohr gestrahlt wurde, wieder zu dem Schleuderrad zurück, sodass es mehrfach und effektiv strahlend genutzt werden kann. Ein Teil des Strahlmittels kann ggf. auch abgesaugt werden, um dieses wieder aufzubereiten. Auch hat sich herausgesteht, dass ein Strahlen mit einem Schleuderrad ver- hältnismäßig geringe Lärmbelastungen bedingt, was wiederum hinsichtlich des Arbeitsklimas förderlich ist.
[32] Es versteht sich, dass in vorliegendem Zusammenhang der Begriff„Sandstrahlen“ als Oberbegriff für alle Strahlverfahren, bei denen ein Strahlmittel, insbesondere ein Festkörper umfassendes Strahlmittel, zum Einsatz kommt, genutzt wird, so dass alle derartige Strahlver- fahren unter diesen Begriff fallen.
[33] Vorzugsweise wird die Oberfläche des Rohrs nach dem Entfernen von Unreinheiten an der Oberfläche, wie beispielsweise nach dem Sandstrahlen, gereinigt, insbesondere um Reste des Strahlmittels oder eines sonstigen abtragenden Prozesses zu entfernen. Die Reinigung kann hierbei mit allen bekannten Maßnahmen, wie beispielsweise mittels Druckluft oder sogar mittels eines Reinigungs- oder Lösungsmittels erfolgen. Als besonders geeignet hat sich ein Abbürsten erwiesen, was, ggf. im Zusammenspiel mit einer Absaugung und/oder im Zusammenspiel mit Druckluft verhältnismäßig effektiv erfolgen kann.
[34] Dementsprechend ist es von Vorteil, wenn die Mantelbearbeitungseinrichtung eine Sandstrahleinheit, vorzugsweise nach dem Schleuderradprinzip, und/oder eine Reinigungseinheit umfasst. Je nach konkreter Umsetzung kann die Mantelbearbeitungseinrichtung kumulativ bzw. alternativ hierzu eine und insbesondere zwei Beschichtungseinheiten umfassen, sodass die entsprechende Beschichtung, insbesondere eine thermisch gespritzte Beschichtungslage über eine erste Beschichtungseinheit und eine eine Siegelung umfassende Beschichtungslage über eine zweite Beschichtungseinheit, aufgetragen werden kann. [35] Es versteht sich, dass, je nach konkreter Umsetzung die Sandstrahleinheit, die
Reinigungseinheit und/oder die Beschichtungseinheit jeweils als Bearbeitungseinheiten hinsichtlich der Prozessfolge hintereinander zu der Mantelbearbeitungseinrichtung zusammengefasst werden können.
[36] Darüber hinaus versteht es sich, dass die Stirnbereichbearbeitungseinrichtung ggf. auch einen Sandstrahlkopf und/oder einen Reinigungskopf, beispielsweise einen Bürstenkopf, für den oder einen weiteren Roboter Vorhalten kann. Da jedoch ein Roboter, insbesondere ein als Roboterarm ausgebildeter Roboter, einen Kopfwechsel verhältnismäßig schnell durchführen kann, ist es insbesondere auch denkbar, für einen Roboter der Stirnbereichbearbeitungs einrichtung mehrere Bearbeitungsköpfe, wie beispielsweise wenigstens einen Beschichtungskopf, vorzugsweise zwei Beschichtungsköpfe für die unterschiedlichen Beschichtungslagen, einen Sandstrahlkopf und/oder einen Reinigungskopf vorzuhalten. [37] Es versteht sich, dass die Stirnbereichbearbeitungseinrichtung der Be schichtungsanlage ggf. getrennt, möglicherweise sogar in einer anderen Halle, von der Mantelbe arbeitungseinrichtung angeordnet sein kann. Andererseits ist es auch denkbar, die Stirnbereich bearbeitungseinrichtung entlang des Transportwegs vorbei an der Mantelbearbeitungseinrichtung vorzusehen, wobei die Stirnbereichbearbeitungseinrichtung an sich hinsichtlich der Prozessfolge sowohl vor als auch hinter der Mantelbearbeitungseinrichtung vorgesehen sein kann. Wie bereits vorstehend erläutert, ist es jedoch von Vorteil, wenn die Stirnbereichbearbeitungseinrichtung in der Prozessfolge vor der Mantelbearbeitungseinrichtung angeordnet ist.
[38] Rein theoretisch ist es denkbar, dass die Mantelbearbeitungseinrichtung in einem Umfang von 360° um das Rohr herum auf die Mantelfläche des Rohrs wirken kann. Dieses steht jedoch verhältnismäßig hohe bauliche Anforderungen sowohl an den Rohrtransport als auch an etwaige Abdichtungen, damit Partikel oder Flüssigkeiten, welche durch die Bearbeitungs einheiten, wie beispielsweise durch die Beschichtungseinheiten, die Sandstrahleinheiten oder die Reinigungseinheiten aufgewirbelt werden, möglichst wenig in die Umgebungsluft gelangen oder auch bereits behandelte Bereiche des Rohr kontaminieren. Diese gilt insbesondere dann, wenn Rohre mit unterschiedlichen Rohrdurchmessern bzw. sogar Rohre mit variierenden Rohrdurchmessern, wie beispielsweise konische Rohre, entsprechend beschichtet werden sollen.
[39] Insofern ist es von Vorteil, wenn zumindest eine der Bearbeitungseinheiten der Mantelbearbeitungseinrichtung eine Bearbeitungshöhe aufweist, die den kleinsten Durchmesser der zu beschichtenden Rohre nicht überschreitet. Dieses bedeutet, dass die entsprechende Bear- beitungseinheit an sich maximal von einer Seite auf die Mantelbearbeitungseinrichtung wirken kann. Dementsprechend ist es insbesondere dann von Vorteil, wenn das Rohr an der Mantelbear beitungseinrichtung drehend vorbei geführt wird, sodass eine Bearbeitung über den ganzen Umfang erfolgen kann. Insofern ist es jedoch andererseits von Vorteil, wenn die hierbei aufgetragenen Beschichtungsmaterialien nicht bzw. nicht mehr fließfähig sind, was ansonsten beim Drehen zu unkontrollierbaren Ergebnissen führen würde. Insofern eignet sich diese Vorgehens weise insbesondere für Rohre, die verhältnismäßig kurz im Vergleich zu ihrem Rohrdurchmesser und mithin gerade nicht als Endlosrohre anzusehen sind, da bei derartigen Rohren ein Drehen in der Regel nicht ohne Weiteres durchzuführen ist. [40] Vorzugsweise beträgt die Bearbeitungshöhe nicht mehr als zwei Drittel des kleinsten Durchmessers der zu beschichtenden Rohre, was es insbesondere erleichtert, die jeweiligen Be arbeitungseinheiten an unterschiedliche große Durchmesser anzupassen.
[41] In diesem Zusammenhang sei betont, dass vorzugsweise jede der Be- arbeitungseinheiten der Mantelbearbeitungseinrichtung eine entsprechende Bearbeitungshöhe aufweist, sodass sämtliche der Bearbeitungseinheit der Mantelbearbeitungseinrichtung über dieselbe Bearbeitungshöhe auf die Oberfläche des Rohrs entsprechend bearbeitend, also beispielsweise abtragend, reinigend oder beschichtend, einwirken können.
[42] Durch ein drehendes Vorbeiführen ist es mithin verhältnismäßig einfach, die Bear- beitungseinheiten der Mantelbearbeitungseinrichtung mit der gesamten Mantelfläche des Rohrs derart in Deckung zu bringen, dass die Bearbeitungseinheiten entsprechend ihre Bearbeitung durchführen können.
[43] Das drehende Vorbeiführen kann hierbei beispielsweise durch eine Spiralbewegung erfolgen, wobei der Beginn und das Ende dieser Spiralbewegung, welche naturgemäß einen Neigungswinkel aufweist, ggf. durch die Stirnbereichbearbeitungseinrichtung ausgleichend bearbeitet werden kann.
[44] Ebenso ist es denkbar, dass das Rohr, statt in einer Spiralbewegung, zunächst auf einer axialen Höhe um 360° gedreht wird, um dann das Rohr um eine axiale Wegstrecke zu verlagern und dann abermals eine Drehung um 360° durchzuführen. Hierbei wird dieser Vorgang solange wiederholt, bis die gesamte Mantelfläche des Rohrs durch die Bearbeitungseinheiten der Mantelbearbeitungseinrichtung in entsprechender Weise bearbeitet wurde.
[45] Weist die Mantelbearbeitungseinrichtung zumindest zwei Bearbeitungseinheiten auf, so kann diesen in der Regel parallel zu dem Transportweg jeweils eine Bearbeitungsbreite zugeordnet werden. Vorzugsweise sind die Bearbeitungseinheiten derart aufeinander abgestimmt, dass die Bearbeitungsbreiten der beiden Bearbeitungseinheiten identisch gewählt sind. Hierdurch kann eine über die Bearbeitungsbreite erfolgte Bearbeitung einer ersten Bearbeitungseinheit dann durch die zweite Bearbeitungseinheit über dieselbe Bearbeitungsbreite nachbearbeitet werden. Auf diese Weise kann eine besonders effektive Vorgehens weise gewährleistet werden, insbesondere wenn das Rohr an der Mantelbearbeitungseinrichtung drehend vorbei geführt wird. [46] Ebenfalls ist es dann von Vorteil, wenn die Bearbeitungseinheiten um ein ganz zahliges Vielfaches der Bearbeitungsbreite voneinander beabstandet angeordnet sind. Bei geeigneter Verfahrensführung können dann entsprechend mit der Bearbeitungsbreite bearbeitete Abschnitt sukzessive von den jeweiligen Bearbeitungseinheiten bearbeitet werden.
[47] Es versteht sich, dass es insbesondere von Vorteil ist, wenn die Bearbeitungsbreiten sämtlicher Bearbeitungseinheiten der Mantelbearbeitungseinrichtung identisch gewählt und/oder entsprechend voneinander beabstandet angeordnet sind, sodass die vorstehend genannten Vorteile für die gesamte Mantelbearbeitungseinrichtung bzw. für den gesamten an der Mantelbear beitungseinrichtung durchgeführten Prozess umgesetzt werden können.
[48] Hinsichtlich dem drehenden Vorbeiführen des Rohrs an der Mantelbearbeitungs einrichtung kann das Rohr mit einer Transportgeschwindigkeit entlang des Transportwegs, der parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Rohrs ausgerichtet ist, transportiert werden und das Rohr mit einer Drehgeschwindigkeit gedreht werden, wobei die Transportgeschwindigkeit dividiert durch die Drehgeschwindigkeit kleiner oder gleich der Bearbeitungsbreite ist. Auf diese Weise kann eine Spiralbewegung bedingt sein, welche sicherstellt, dass sämtliche Bereiche der Mantelfläche des Rohrs auf effektive Weise entsprechend bearbeitet werden. [49] Es versteht sich, dass vorzugsweise die Transportgeschwindigkeit dividiert durch die
Drehgeschwindigkeit gleich der Bearbeitungsbreite sein sollte, da dann die Bearbeitung be sonders effektiv, das heißt mit möglichst weniger Überlapp, erfolgen kann.
[50] Der Transport und die Drehung des Rohrs sowie dessen Bearbeitung können einerseits kontinuierlich erfolgen, was jedoch - ggf. - erhöhte Anforderungen an etwaige Dichtungen stellt, da diese dann möglicherweise an dem Rohr reibend anliegen.
[51] Alternativ kann eine schrittweise Vorgehens weise, also ein schrittweiser Transport, eine schrittweise Drehung sowie eine schrittweise Bearbeitung, vorgesehen sein. Dieses er möglicht es, ggf. Dichtungen von dem Rohr abzuheben, solange ein Transport oder eine Drehung stattfindet, und die Dichtungen wieder zu schließen bzw. anzulegen, wenn eine Bearbeitung erfolgt.
[52] Sowohl eine kontinuierliche als auch eine schrittweise Bearbeitung kann erfolgen, wenn das Rohr an der Mantelbearbeitungseinrichtung spiralförmig vorbei geführt wird oder wenn das Rohr zunächst in einer axialen Position um 360° gedreht und dann um einen bestimmten Weg, vorzugsweise mit einer Weglänge, die der Bearbeitungsbreite entspricht, axial transportiert und hiernach wiederum um 360° gedreht wird, um auf diese Weise die gesamte Mantelfläche des Rohrs bearbeiten zu können. [53] Vorzugsweise erfolgt bei einer schrittweisen Drehung die Drehung jeweils um so viele Winkelgrade, wie diese der Bearbeitungshöhe der Bearbeitungseinheiten der Mantelbear beitungseinrichtung entsprechen. Insofern ist es von Vorteil, wenn sämtliche Bearbeitungsein heiten der Mantelbearbeitungseinrichtung dieselbe Bearbeitungshöhe aufweisen, da dann sämtliche Einrichtungen besonders effektiv arbeiten können. Ansonsten ist es von Vorteil, was an sich unmittelbar nachvollziehbar ist, wenn die Drehung jeweils um so viele Winkelgrade erfolgt, wie diese der kleinsten Bearbeitungshöhe der Bearbeitungseinheiten der Mantelbear beitungseinrichtung entsprechen.
[54] In vorliegendem Zusammenhang sei betont, dass die jeweiligen Bearbeitungshöhen und Bearbeitungsbreiten in der Regel nicht völlig exakt gewählt werden können, da beispiels weise der Wirkungsgrad eines sandstrahlenden Schleuderrades zu den Seiten und nach oben und unten hin graduell abnimmt. Ähnliches gilt auch, je nach konkreter Ausgestaltung, für die Reinigungseinrichtungen oder die Beschichtungseinrichtungen. Dementsprechend wird - schon aus Gründen der Betriebssicherheit - ein bestimmter Überlapp jeweils vorgesehen sein, wobei der Überlapp sicherlich aus Gründen der Kosteneffizienz möglichst klein gewählt werden sollte. Insofern sind vorliegend die Bearbeitungsbreite und die Bearbeitungshöhe unter Berück sichtigung eines entsprechenden Überlapps und der gewählten Toleranzen hinsichtlich der Güte bzw. Qualität des jeweiligen Bearbeitungsvorgangs zu wählen und zu definieren.
[55] Zum Erzielen von bestimmten Bearbeitungsbreiten bzw. -höhen können ggf. auch mehrere Bearbeitungseinrichtungen an einer Bearbeitungseinheit vorgesehen sein. So können bei spielsweise parallel mehrere rotierende Bürsten oder auch mehrere thermische Spritzein richtungen parallel oder übereinander an einer Reinigungseinheit bzw. an einer Beschichtungs einheit vorgesehen sein.
[56] Wenigstens eine der Bearbeitungseinheiten der Mantelbearbeitungseinrichtung kann einen senkrecht zu dem Transportweg verlagerbaren Trageschlitten aufweisen. Hierdurch können bestimmte Baugruppen, beispielsweise ein Einheitenaufsatz mit einer Bearbeitungseinrichtung, wie einer Sandstrahleinrichtung, einer Reinigungseinrichtung oder einer Beschichtungs einrichtung, der jeweiligen Bearbeitungseinheit entsprechend verlagert werden, sodass insbesondere eine Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser bzw. sogar an einen variierenden Rohrdurchmesser ohne weiteres erfolgen kann.
[57] Kumulativ bzw. alternativ kann zumindest eine der Bearbeitungseinheiten der Mantelbearbeitungseinrichtung einen um eine senkrecht zu dem Transportweg angeordnete Schwenkachse schwenkbaren Schwenkschlitten aufweisen. Auch dieses ermöglicht eine ent sprechende Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser, insbesondere wenn beispielsweise konische Rohre oder Rohre mit sonstigen, von der Zylinderform abweichenden Mantelflächen entsprechend bearbeitet bzw. beschichtet werden sollen. Auch durch einen derartigen Schwenk- schlitten können beispielsweise Einheitenaufsätze mit einer Bearbeitungseinrichtung, wie einer Sandstrahleinrichtung, einer Reinigungseinrichtung oder einer Beschichtungseinrichtung, der jeweiligen Bearbeitungseinheiten entsprechend der jeweiligen Erfordernisse ausgerichtet werden.
[58] Es versteht sich, dass insbesondere die Kombination von verlagerbaren Trage schlitten und schwenkbaren Schwenkschlitten eine entsprechende flexible Anpassung an unter- schiedliche Rohre, die beschichtet werden sollen, ermöglicht.
[59] Auch versteht es sich, dass derartige verlagerbare Trageschlitten und/oder derartige schwenkbare Schwenkschlitten der Bearbeitungseinheiten einer Mantelbearbeitungseinrichtung einer Beschichtungsanlage auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung entsprechend vorteilhaft sind. [60] Vorzugsweise weisen mehrere, insbesondere alle, der Bearbeitungseinheit der
Mantelbearbeitungseinrichtung einen entsprechend verlagerbaren Trageschlitten und/oder einen entsprechend schwenkbaren Schwenkschlitten auf, sodass die jeweiligen Bearbeitungseinheiten, und insbesondere alle Bearbeitungseinheiten, der Mantelbearbeitungseinrichtung entsprechend an unterschiedliche Rohrdurchmesser bzw. sich erweiternde oder verjüngende Mantelflächen angepasst werden können.
[61] Zumindest eine der Bearbeitungseinheiten der Mantelbearbeitungseinrichtung kann wenigstens einen Einheitenaufsatz mit einer Bearbeitungseinrichtung aufweisen. Eine derartige Auskonstruktion der Bearbeitungseinrichtung in einem Einheitenaufsatz ermöglicht es, die jeweilige Bearbeitungseinheit entsprechend kostengünstig bereit zu stellen, da ergänzende Baugruppen, beispielsweise den Einheitenaufsatz tragende Baugruppen, wie insbesondere auch die vorstehend erläuterte Trageschlitten bzw. Schwenkschlitten, dann für mehrere Bear beitungseinheiten im Wesentlichen baugleich ausgestaltet werden können.
[62] Als Bearbeitungseinrichtung können insbesondere Sandstrahleinrichtungen, wie beispielsweise die vorstehend bereits erläuterten Sandstrahleinrichtungen nach dem Schleuder- radprinzip, Reinigungseinrichtungen, beispielsweise mit Bürsten und/oder Druckluft, oder Beschichtungseinrichtungen, wie beispielsweise für eine thermisch gespritzte Beschichtung oder eine eine Siegelung umfassende Beschichtung, vorgesehen sein. [63] Insbesondere kann der der Einheitenaufsatz ein Bearbeitungsfenster mit einer um laufenden Dichtung aufweisen. Insofern kann die Bearbeitungseinrichtung des jeweiligen Einheitenaufsatzes dann durch das Bearbeitungsfenster mit der umlaufenden Dichtung hindurch das jeweilige Rohr bearbeiten, sodass etwaig anfallende Partikel, Dämpfe, Nebel oder sonstige Kontaminationen in dem Einheitenaufsatz entsprechend eingefangen werden können. Hierdurch bleibt die Umgebung der Beschichtungsanlage verhältnismäßig unbelastet, was einerseits dem Beschichtungsprozess verhältnismäßig betriebssicher ablaufen lässt und andererseits auch die jeweiligen Mitarbeiter entlastet. Auch kann natürlich ein Eindringen etwaiger Kontaminationen von außen in den Raum, der gerade von dem Einheitenaufsatz und dem Rohr mittels der Dichtung verschlossen wird, vermieden werden, was insbesondere hinsichtlich der Beschichtung qualitätsfördernd bzw. die Qualität sichernd sein kann.
[64] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Einheitenaufsätze auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung bei einer Beschichtungsanlage mit Mantel bearbeitungseinrichtungen, die wenigstens eine Bearbeitungseinheit mit einem derartigen Ein- heitenaufsatz umfassen, entsprechend vorteilhaft sind.
[65] Vorzugsweise ist die Dichtung an unterschiedliche Rohrdurchmesser anpassbar, so dass auch bei sich ändernden Rohdurchmessern bzw. bei variierender Mantelfläche des jeweiligen Rohrs eine ausreichende Dichtigkeit gewährleistet werden kann.
[66] Die Dichtung kann wenigstens zwei zueinander in ihrem Winkel anstellbare Dichtungssegmente aufweisen, was eine baulich verhältnismäßig einfache Anpassbarkeit der
Dichtung durch eine geeignete Anstellung der Dichtungssegmente ermöglicht. Dieses gilt insbesondere, wenn die Dichtung im Übrigen elastische Baugruppen, wie Dichtungslippen oder Dichtungswülsten und ähnliches umfasst, durch welche darüber hinausgehend noch eine An passung an unterschiedliche Rohrdurchmesser ermöglicht werden kann. [67] Insbesondere ist es dementsprechend von Vorteil, wenn die Dichtung wenigstens drei zueinander in ihrem Winkel anstellbare Dichtungssegmente aufweist, was insbesondere eine entsprechend flexible Anpassung an verschiedene Durchmesser bzw. Radien auf konstruktiv einfache Weise ermöglicht.
[68] Die Dichtung kann insbesondere eine Bürstendichtung umfassen, durch welche baulich einfach eine verhältnismäßig große geometrische Flexibilität der Dichtung ermöglicht werden kann. Je nach konkreten Erfordernissen kann die Dichtung kumulativ bzw. alternativ hierzu ein Mehrkammerdichtsystem umfassen, um auf diese Weise die Dichtungsleistung zu erhöhen. Kumulativ bzw. alternativ hierzu ist es auch möglich, dass die Dichtung ein Sperrluftdichtsystem umfasst, um auf diese Weise einen möglichst hohen Abdichtungsgrad zu gewährleisten.
[69] Es versteht sich, dass die Dichtung bzw. die anstellbaren Dichtungssegmente vor- zugsweise an einem im übrig abgedichteten Gehäuse des Einheitenaufsatzes vorgesehen sind.
Hierbei versteht es sich, dass dieses Gehäuse auch Absaug- oder Zuführöffnungen, beispielsweise für Verbrauchsmaterialien oder elektrische Energie, aufweisen kann.
[70] Wie bereits vorstehend dargelegt, ist es von Vorteil, wenn der Einheitenaufsatz auf dem Trageschlitten und/oder auf dem Schwenkschlitten angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Einheitenaufsatz und mithin auch eine entsprechende Bearbeitungseinrichtung und ggf. auch die jeweilige Dichtung auf bauliche einfache Weise an unterschiedliche große Durchmesser bzw. an unterschiedlichen Mantelgeometrien, wie beispielsweise an unterschiedliche Kegelwinkel der jeweils zu bearbeitenden Rohre, angepasst werden.
[71] Hierbei spielt es zunächst eine untergeordnete Rolle, ob der Trageschlitten den Schwenkschlitten oder der Schwenkschlitten den Trageschlitten tragen, wobei letzteres zu eine
Variation des Verstellwegs des Tragschlittens hinsichtlich des Transportweges führen kann, was jedoch letztlich unkritisch ist, solange ein Komponente des Verstellwegs senkrecht zu dem Transportweg ausgerichtet ist.
[72] Vorzugsweise stehen der Verstellweg des Transportschlittens und die Schwenkachse des Schwenkschlittens senkrecht aufeinander, was eine einfache und gut steuerbare Anstellung der jeweiligen Komponenten, insbesondere beispielsweise der Einheitenaufsätze bzw. der Bear beitungseinrichtungen, ermöglicht.
[73] Wie bereits vorstehend dargelegt, ist es von Vorteil, wenn das Rohr drehbar ist, damit es beispielsweise drehend an einer Mantelbearbeitungseinrichtung vorbei geführt werden kann. Dementsprechend ist es von Vorteil, wenn der Rohrtransport eine Dreheinrichtung umfasst, mittels welcher das Rohr um eine parallel zu dem Transportweg ausgerichtete Achse drehbar ist.
[74] An sich kann für das thermische Spritzen jedes geeignete thermische Spritz verfahren, wie beispielsweise ein Flammspritzen mittels Pulver oder Draht, ein Detonations spritzen, ein Kaltgasspritzen, ein atmosphärisches Plasmaspritzen oder ein Vakuumplasma- spritzen, genutzt werden. Als besonders geeignetes thermisches Spritzverfahren haben sich jedoch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen, Heißdrahtspritzen und/oder Lichtbogenspritzen, auch Lichtbogendrahtspritzen genannt, erwiesen. Letztere Verfahren ermöglichen insbesondere eine verhältnismäßig große Bearbeitungsbreite bzw. eignen sich insbesondere für eine thermisch gespritzte Beschichtung von Rohren, insbesondere von Großrohren bzw. spiralgeschweißten Rohren. [75] Insbesondere kann die thermisch gespritzte Beschichtungslage Zn- Al (Zink-
Aluminium) umfassen. Hierbei haben sich insbesondere Verhältnisse zwischen Zn und Al von 40/60 als Minimum hinsichtlich der Haltbarkeit einer entsprechenden Beschichtung ergeben. Insbesondere kann das Verhältnis zwischen Zn und Al nicht über 90/10 betragen, was ebenfalls, kumulativ bzw. alternativ hierzu eine ausreichend haltbare Beschichtung gewährleistet. In der Praxis haben sich insbesondere Verhältnisse zwischen Zn und Al von 50/50 bzw. von 80/20 als vorteilhaft erwiesen.
[76] Alternativ bzw. kumulativ hierzu kann die thermisch gespritzte Beschichtungslage Cu oder sonstige Edel- oder Halbedelmetalle umfassen, was ebenfalls zu einer gut haltbaren Beschichtung führt. Es versteht sich, dass auch andere Materialien alternativ bzw. kumulativ für die thermisch gespritzte Beschichtungslage zum Einsatz kommen können.
[77] Vorzugsweise umfasst die Siegelung Sol-Gel-Anteile. Bei geeigneter Anpassung der jeweiligen Sol-Gel-Anteile kann einerseits eine gute Verarbeitung und mithin eine betriebssichere Beschichtung der Siegelung gewährleistet werden. Andererseits kann sichergestellt werden, dass die Siegelung ausreichend innig mit der thermisch gespritzten Beschichtungslage verwächst, sodass eine sehr gute Stabilität gewährleistet werden kann.
[78] Vorzugsweise ist die Siegelung eine Sol-Gel-Siegelung oder ein Sol-Gel-Lack, die einerseits an sich käuflich erhältlich sind und andererseits hinsichtlich ihrer Viskosität und hinsichtlich ihrer Lösungsmittel an die jeweiligen Erfordernisse verhältnismäßig einfach angepasst werden können. [79] Die die Siegelung umfassende Beschichtungslage kann beispielsweise aufgespritzt oder aufgerollt werden. Beide Verfahren lassen sich verhältnismäßig einfach betriebssicher ausgestalten, wobei insbesondere im Zusammenhang mit einer Siegelung welche Sol-Gel-Anteile umfasst, eine jeweilige Anpassung der Siegelung hinsichtlich der Viskosität, hinsichtlich des Lösungsmittels und/oder hinsichtlich der siegelnden Eigenschaften erfolgen kann. [80] Vorzugsweise ist die Siegelung hydrophob ausgebildet, sodass eine Belastung der
Beschichtung durch Wasser, insbesondere auch durch Salzwasser, auf ein Minimum reduziert werden kann. Insbesondere bei der Verwendung einer Siegelung, welche Sol-Gel- Anteile umfasst, kann eine Anpassung der Siegelung hinsichtlich ihrer hydrophoben Eigenschaft mit an sich bekannten Maßnahmen erfolgen.
[81] Wie bereits vorstehend mehrfach angesprochen, eignet sich vorliegende Erfindung insbesondere für Großrohre. In diesem Zusammenhang sei betont, dass vorliegend Großrohre in der Regel mit einer Wandstärke größer als 8,0 mm anzusetzen sind. Obgleich im Stand der Technik Hinweise darauf zu finden sind, dass bereits Rohre mit Durchmessern größer 35 mm und Längen über 2,5 m als Großrohre bezeichnet werden, wird vorliegend davon ausgegangen, dass entsprechende Großrohre im vorliegenden Zusammenhang zumindest 5 m lang sind und Durchmesser über 1,5 m aufweisen.
[82] Häufig können entsprechende Turmsegmente bzw. Piling-Rohrsegmente oder Brückenrohrsegmente Durchmesser über 3,0 m oder 3,5 m oder sogar bis zu 4,3 m oder mehr aufweisen und/oder Längen bis zu 20,0 m, 25,0 m oder sogar 30,0 m oder mehr umfassen.
[83] Gerade entsprechende Rohre werden vorzugsweise als geschweißte Spiralrohre bereitgestellt, was unter Umständen sogar doppelwandig geschehen kann, wie beispielsweise in der EP 2 873 786 Bl offenbart. Derartige geschweißte Spiralrohre eignen sich insbesondere für die Herstellung von Großrohren, wie sie vorstehend näher erläutert wurden.
[84] Je nach konkreter Umsetzung kommen bei Großrohren bzw. spiralgeschweißten Rohren Wandstärken über 10,0 mm bzw. 11 ,0 mm und sogar 12,0 mm zum Tragen. Aus Gründen der Bearbeitung wird die Wandstärke in der Regel unter 30,0 mm bzw. unter 28,0 mm und sogar unter 26,0 mm liegen.
[85] Insoweit versteht es sich, dass das Rohr vorzugsweise metallisch insbesondere aus Stahl, ist, was entsprechend gute statische aber auch verarbeitungstechnische Vorteile mit sich bringt. [86] Insbesondere kann das Rohr auch konisch ausgebildet sein, was insbesondere dann der Fall sein kann, wenn ein geschweißtes Spiralrohr zur Anwendung kommt. Derartig konisch ausgebildete Rohre eignen sich insbesondere als Türme, wie beispielsweise als Brückentürme oder Windradtürme, können jedoch auch als Piling-Rohre und/oder Brückenrohre zur Anwen dung kommen. [87] Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
[88] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Mantelbearbeitungseinrichtung einer
Beschichtungsanlage bei einlaufendem Rohr;
Figur 2 die Mantelbearbeitungseinrichtung nach Fig. 2 aus einer anderen Perspektive bei weitergelaufenem Rohr;
Figur 3 eine Seitenansicht der Mantelbearbeitungseinrichtung nach Fign. 1 und 2 in der in
Fig. 2 dargestellten Betriebssituation;
Figur 4 eine Aufsicht auf die Mantelbearbeitungseinrichtung nach Fign. 1 bis 3 in der in
Fign. 2 und 3 dargestellten Betriebssituation;
Figur 5 eine Rückansicht der Mantelbearbeitungseinrichtung nach Fign. 1 bis 4 in der in
Fign. 2 bis 4 dargestellten Betriebssituation;
Figur 6 eine Fig. 5 entsprechende Rückansicht der Mantelbearbeitungseinrichtung nach
Fign. 1 bis 4 bei nahezu ausgelaufenem Rohr;
Figur 7 einen Einheitenaufsatz der Mantelbearbeitungseinrichtung nach Fign. 1 bis 6 bei großem Rohrdurchmesser in perspektivischer Ansicht;
Figur 8 den Einheitenaufsatz nach Fig. 7 bei großem Rohrdurchmesser in einer
Seitenansicht;
Figur 9 den Einheitenaufsatz nach Fign. 7 und 8 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 7 bei kleinem Rohrdurchmesser;
Figur 10 den Einheitenaufsatz nach Fign. 7 bis 9 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 8 bei kleinem Rohrdurchmesser;
Figur 11 eine perspektivische Ansicht auf eine Stirnbereichbearbeitungseinrichtung der
Beschichtungsanlage nach Fign 1 bis 10;
Figur 12 die Stirnbereichbearbeitungseinrichtung nach Fig. 11 aus einer anderen Perspektive in einer von Fig. 11 abweichenden Betriebssituation;
Figur 13 eine Querschnittsdarstellung einer Beschichtung eines Rohrs mit thermisch ge spritzter Beschichtungslage; und
Figur 14 eine Querschnittsdarstellung einer Beschichtung eines Rohrs mit thermisch ge spritzter Beschichtungslage und eine Siegelung umfassender Beschichtungslage. [89] Die als Ausführungsbeispiel erläuterte Beschichtungsanlage 10 umfasst einerseits eine Mantelbearbeitungseinrichtung 11 und einen ein Rohr 20 an der Mantelbearbeitungsein richtung 11 entlang eines Transportweges 12, der parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung 27 des Rohrs 20 ausgerichtet ist, transportierendem Rohrtransport 13, wie dieses insbesondere in den Figuren 1 bis 6 im Detail dargestellt ist.
[90] Darüber hinaus umfasst die Beschichtungsanlage 10 eine Stirnbereich bearbeitungseinrichtung 14, mittels welcher Stirnbereiche 28 des Rohrs 20 entsprechend bearbeiten werden können, wie dieses in Figuren 11 und 12 exemplarisch dargestellt ist.
[91] Die Mantelbearbeitungseinrichtung 11 hingegen dient im Wesentlichen der Bearbeitung der Mantelfläche 29 des Rohrs 20.
[92] Wie unmittelbar ersichtlich, kann die Mantelfläche 29 in ihrem Durchmesser bzw. Radius variieren. Bei dem in Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel kommt exemplarisch ein konisches Rohr 20 zur Anwendung.
[93] In einer konkreten Umsetzung kann, ggf., die Stirnbereichbearbeitungs- einrichtung 14 auch entlang des Transportweges 12 angeordnet sein, sodass das jeweilige Rohr
20 sukzessive von der Mantelbearbeitungseinrichtung 11 bzw. von der Stirnbereichbearbeitungs einrichtung 14 bearbeitet werden kann. Bei vorliegender Beschichtungsanlage 10 jedoch sind die Mantelbearbeitungseinrichtungen 11 mit ihrem Rohrtransport 13 und die Stirnbereichbearbei tungseinrichtung 14 getrennt voneinander ausgebildet. [94] Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel ist der Transportweg 12 durch Schienen realisiert, auf denen, je Rohr 20, ein angetriebener Transportwagen 71 und ein geschleppter Trans portwagen 72 laufen können, die jeweils Aufnahmerahmen 73 aufweisen, die mit dem jeweils zu bearbeitenden Rohr 20 verbunden werden können.
[95] Auf diese Weise kann das Rohr 20 mittels der Transportwagen 71, 72 entlang des Transportweges 12 transportiert werden, wobei der angetriebene Transportwagen 71 die für den
Transport notwendigen Kraft aufbringt, während der geschleppte Transportwagen 72 über das Rohr 20 von dem angetriebenen Transportwagen 71 mitbewegt wird.
[96] Die Transportwagen 71, 72 weisen jeweils eine Dreheinrichtung 16 auf, mittels welcher der Aufnahmerahmen 73 um 360° rotiert werden kann. Je nach konkreter Umsetzung der Erfindung kann auch ein kleinerer Rotationswinkel vorgesehen sein, wenn beispielsweise die Drehrichtung während des Prozesses geändert wird. Mittels der Dreheinrichtung 16 kann das Rohr 20 um eine parallel zu dem Transportweg 12 ausgerichtete Achse 17, welche bei vorliegendem Ausführungsbeispiel der Haupterstreckungsrichtung 27 des Rohrs 20 entspricht, gedreht werden. Auch hinsichtlich der Dreheinrichtung 16 fungiert der angetriebene Transportwagen 71 antreibend und weist einen entsprechenden Drehantrieb auf, während an dem geschleppten Transportwagen 72 lediglich ein Drehlager für den Aufnahmerahmen 73 als Dreheinrichtung 16 vorgesehen ist, sodass dort der Aufnahmerahmen 73 einer durch die Dreheinrichtung 16 des angetriebenen Transportwagen 71 vorgegebenen Drehung folgt.
[97] Die Mantelbearbeitungseinrichtung 11 weist entlang des Transportweges 12 vier Be arbeitungseinheiten 30 auf. [98] Dieses ist zunächst eine Sandstrahleinheit 33 mit einer Sandstrahleinrichtung 53, welche bei vorliegendem Ausführungsbeispiel nach dem Schleuderradprinzip ausgebildet ist.
[99] Auch umfasst die Mantelbearbeitungseinrichtung 11 eine Reinigungseinheit 34 mit einer Reinigungseinrichtung 54, welche bei diesem Ausführungsbeispiel durch rotierenden Bürsten umgesetzt ist. An dieser Stelle können in abweichenden Ausführungsformen auch andere Reinigungseinrichtungen, wie beispielsweise eine Absaugung oder eine Druckluftbeaufschla gung, ergänzend oder als Alternative vorgesehen sein. Ebenso können als Reinigungseinrichtung 54 auch Lösungsmittel oder ähnliches versprühende Einrichtungen ggf. zur Anwendung kommen.
[100] Darüber hinaus umfasst die Mantelbearbeitungseinrichtung 11 zwei Beschichtungs einheiten 31, 32 als weitere Bearbeitungseinheiten 30, die jeweils dementsprechend auch Be- Schichtungseinrichtungen 51, 52 aufweisen.
[101] Hierbei ist die Beschichtungseinrichtung 51 für ein thermisches Spritzen, insbesondere von Heißdrahtspritzen, was sich bei dieser Ausgestaltung als besonders vorteilhaft erwiesen hat, von Zn-Al ausgerichtet. Es versteht sich, dass an dieser Stelle auch andere Materialien, wie beispielsweise Cu und ähnliches, thermisch gespritzt werden können. [102] Die zweite Beschichtungseinrichtung 52 hingegen ist für ein Aufspritzen einer Sol-
Gel-Siegelung oder eines Sol-Gel-Lacks ausgelegt.
[103] Dementsprechend dient auch die erste Beschichtungseinheit 31 dem thermischen
Spritzen, während die Beschichtungseinheit 32 dem Aufträgen einer eine Siegelung umfassenden Beschichtung dient. [104] Die Beschichtungseinrichtungen 51, 52, die Sandstrahleinrichtung 53 und die Reinigungseinrichtung 54 können zusammenfassend als Bearbeitungseinrichtungen 50 bezeich net werden. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen noch ergänzende Bear beitungseinrichtungen 50 bzw. Bearbeitungseinheiten 30 für die Mantelbearbeitungseinrichtung 11 vorgesehen sein können.
[105] Jede der Bearbeitungseinheiten 30 umfasst einen Trageschlitten 41, der senkrecht 42 zu dem Transportweg 12 verlagerbar ist. Hierbei tragen die Trageschlitten 41 jeweils Schwenk schlitten 43, die um eine Schwenkachse 44 schwenkbar sind, welche senkrecht zu dem Transport weg 12 und vorzugsweise senkrecht zu der Verlagerungsrichtung 42 der Trageschlitten 41 aus- gerichtet ist.
[106] Die Schwenkschlitten 43 tragen jeweils Einheitenaufsätze 45, welche ein Gehäuse 46 umfassen, dass wiederum ein Bearbeitungsfenster 47 aufweist. Innerhalb des jeweiligen Gehäuses 46 der Einheitenaufsätze 45 sind die zugehörigen Bearbeitungseinrichtungen 50 der jeweiligen Bearbeitungseinheiten 30 angeordnet. Auf diese Weise können die Bearbeitungs- einrichtungen 50 jeweils durch die Bearbeitungsfenster 47 hindurch auf das jeweilige Rohr 20 bearbeitend wirken, wie dieses insbesondere auch aus den Figuren 7 bis 10 ersichtlich ist.
[107] Um die Bearbeitungsfenster 47 weisen die Einheitenaufsätze 45 jeweils eine um laufende Dichtung 60 auf. Diese dient zum einen - naturgemäß - der Minimierung von Partikeln oder Fluiden, die aus den Einheitenaufsätzen 45 austreten können und zum anderen auch einem möglichen Eindringen von etwaigen Kontaminationen in die Einheitenaufsätze 45 während der Bearbeitung, insbesondere während des Beschichtens.
[108] Als Dichtung 60 kommen, je nach konkreten Erfordernissen, Bürstendichtungen, Mehrkammerdichtsysteme und/oder Sperrluftdichtsysteme zum Einsatz.
[109] Wie insbesondere den Figuren 7 bis 10 aber auch den Figuren 5 und 6 zu entnehmen, können sich die Dichtungen 60 bzw. die Bearbeitungsfenster 47 an unterschiedliche Rohrdurch messer anpassen, indem die Dichtung 60 mehrere Dichtungssegmente 61 aufweisen, die zueinander in ihrem Winkel anstellbar sind. Hierbei sind, wie insbesondere in den Figuren 7 bis 10 dargestellt, jeweils zentrale Dichtungssegmente 61 vorgesehen, welche im Wesentlichen starr an dem Gehäuse 46 des Einheitenaufsatzes 45 angesetzt sind. Nach oben und nach unten sind jeweils Dichtungssegmente 61 vorgesehen, die in ihrem Winkel in Bezug auf die zentralen Dichtungssegmente 61 anstellbar sind, sodass entsprechend unterschiedliche Radien abgedichtet werden können. [110] Durch senkrecht 42 zu dem Transport 12 verlagerbaren Trageschlitten 41 und die um die Schwenkachse 44 schwenkbaren Schwenkschlitten 43 können die Einheitenaufsätze 45 und mit ihnen die Bearbeitungsfenster 47 und die Dichtungen 60 entsprechend unterschiedlicher Radien und unterschiedlicher Neigungen der Mantelfläche 29 des jeweiligen Rohres 20 verlagert werden.
[111] Auf diese Weise können insbesondere auch an konischen Rohre 20, wie in Figuren 5 und 6 exemplarisch dargestellt, durch die Bearbeitungseinrichtung 50 in abgedichteten Umge bungen innerhalb der Einheitenaufsätze 45 Bearbeitungen erfolgen.
[112] Jeder Bearbeitungseinrichtung 51 kann eine Bearbeitungsbreite B, vgl. Fig. 4, und eine Bearbeitungshöhe H, vgl. Fig. 3, zugeordnet werden. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel sind die Bearbeitungsbreiten B und Bearbeitungshöhen H der jeweiligen Bearbeitungsein richtungen 50 bzw. Bearbeitungseinheiten 30 identisch gewählt, sodass beispielsweise bei einem schrittweisen Drehen jeweils vergleichbare Winkelsegmente bzw. bei einer axialen Verlagerung vergleichbare Breitenbereiche des jeweiligen Rohrs 20 durch die Bearbeitungseinheiten 30 bearbeitet werden können.
[113] Darüber hinaus sind die Bearbeitungseinheiten 30 um ganzzeilige Vielfache der Be arbeitungsbreite B voneinander beabstandet angeordnet, sodass letztlich jeweils identische Be reiche der Mantelfläche 29 des Rohrs 20 durch die jeweiligen Bearbeitungseinheiten 30 bearbeitet werden können. [114] Je nach konkreter Verfahrensführungen können die Transportwagen 71, 72 und mithin das Rohr 20 zunächst Stillstehen und das Rohr 20 um 380° schrittweise entsprechend der Bearbeitungshöhe H drehen, sodass ein entsprechender Mantelring des Rohrs 20 von den jeweiligen Bearbeitungseinheiten 30 bearbeitet werden kann. Anschließend kann eine schritt weise Verlagerung der Transportwagen 71, 72 und mithin auch des Rohrs 20 um eine Bearbeitungsbreite B erfolgen, sodass dann ein axial mit der Bearbeitungsbreite B folgender Mantelring der Mantelfläche 29 des Rohrs 20 entsprechend bearbeitet werden kann. Diese Vorgehens weise wird wiederholt. Auf diese Weise kann schrittweise die gesamte Mantelfläche 29 des Rohrs 20 bearbeitet werden.
[115] Ebenso ist es denkbar, dass das Rohr 20 in einer Spiralbewegung zu verlagern, bei welcher das Rohr 20 sowohl durch die Transportwagen 71, 72 entlang des Transportwegs 12 transportiert und gleichzeitig durch die Dreheinrichtung 16 um die Achse 17 gedreht wird, wobei, in konkreter Umsetzung, die Transportgeschwindigkeit dividiert durch die Drehgeschwindigkeit vorzugsweise gleich der Bearbeitungsbreite B ist.
[116] Die Bewegungsabläufe können bei beiden Vorgehensweisen, je nach konkreter
Verfahrensführung, jeweils kontinuierlich oder entsprechend schrittweise erfolgen. [117] Zur Bearbeitung der Stirnbereiche 28 des Rohrs 20 dient, wie bereits erläutert, die
Stirnbereichbearbeitungseinrichtung 14, welche bei diesem Ausführungsbeispiel einen Roboter 15, der bei diesem Ausführungsbeispiel als Roboterarm ausgebildet ist, umfasst, der seinerseits einen Bearbeitungskopf 39 trägt.
[118] Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel ist dieser Bearbeitungskopf 39 ein Beschichtungskopf 38, wobei an dieser Stelle, je nach konkreter Umsetzung, auch ein Sandstrahlkopf oder ein Reinigungskopf zur Anwendung kommen kann. Ggf. kann der Be arbeitungskopf 39 mehrere Teilköpfe aufweisen, deren benötigte Bearbeitungseinrichtung nach Bedarf jeweils dem Rohr 20 zugewandt wird. Ebenso können austauschbare Bearbeitungsköpfe 39 vorgesehen sein. [119] In der Regel wird der Stirnbereich 28 mit einer Breite von ungefähr 50 cm über die
Stirnbereichbearbeitungseinrichtung 14 bearbeitet, wobei hier, je nach konkreter Umsetzung, auch größere oder kleinere Dimensionen vorgesehen sein können, insoweit die Mantelbear beitungseinrichtung 11 diesbezüglich entsprechend mit der Stirnbereichbearbeitungseinrichtung 14 in Übereinstimmung arbeiten kann. [120] Je nach konkreter Umsetzung kann die Stirnbereichbearbeitungseinrichtung 14 auch eine Dreheinrichtung umfassen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn der Roboter 15 nicht über den gesamten Umfang des Rohrs 20 dieses entsprechend Bearbeiten kann, was bei spielsweise durch eine geringe Armlänge bedingt sein kann. Dieses ermöglicht es, dass insbesondere kleine Roboter 15 ebenfalls zur Anwendung kommen können, was dann entsprechend kostengünstig ist.
[121] Im Konkreten kann sowohl durch die Mantelbearbeitungseinrichtung 11 als auch durch die Stirnbereichbearbeitungseinrichtung 14 jeweils die Oberfläche des Rohrs 20 zunächst sandgestrahlt bzw. gereinigt werden. Danach kann eine Beschichtung 21 aufgetragen werden, die zunächst eine thermisch gespritzte Beschichtungslage 22 umfasst, wie exemplarisch in Figur 13 dargestellt. Anschließend kann eine die Siegelung umfassende Beschichtungslage 23 aufgetragen werden, wie dieses exemplarisch in Figur 14 dargestellt ist. [122] Die thermisch gespritzten Beschichtungslagen 22 weisen verfahrensbedingt eine verhältnismäßig strukturierte Oberfläche mit Tälern und Hinterschneidungen auf, welche durch die eine Siegelung umfassende Beschichtungslage 23 aufgefüllt werden kann.
[123] In der Praxis wird eine Schichtdicke zwischen 100 pm und 500 miti der Beschichtung 21 für ausreichend erachtet. Hierbei sollten weniger als 80 pm und wenigstens 3 pm auf die
Schichtdicke der eine Siegelung umfassenden Beschichtungslage 23 fallen.
B ezugszeichenliste :
10 Beschichtungsanlage 30 38 Beschichtungskopf
11 Mantelbearbeitungseinrichtung 39 Bearbeitungskopf
12 Transportweg
13 Rohrtransport 41 Trageschlitten
14 Stirnbereichbearbeitungseinrichtung 42 senkrecht zu dem Transportweg 12
15 Roboter 35 43 Schwenkschlitten
16 Dreheinrichtung 44 Schwenkachse
17 parallel zu dem Transportweg 12 aus- 45 Einheitenaufsatz
gerichtete Achse 46 Gehäuse des Einheitenaufsatz 45
47 Bearbeitungsfenster
20 Rohr 40
21 Beschichtung 50 Bearbeitungseinrichtung
22 thermisch gespritzte Beschichtungs- 51 thermisch spritzende Beschichtungs läge einrichtung
23 eine Siegelung umfassende Be 52 Beschichtungseinrichtung zum Be schichtungslage 45 schichten mit einer Siegelung
27 Haupterstreckungsrichtung des 53 Sandstrahleinrichtung
Rohrs 20 54 Reinigungseinrichtung
28 Stirnbereich des Rohrs 20
29 Mantelfläche des Rohrs 20 60 Dichtung
50 61 Dichtungssegment
30 Bearbeitungseinheit
31 thermisch spritzende Beschichtungs- 71 angetriebener Transportwagen einheit 72 geschleppter Transportwagen
32 Beschichtungseinheit zum Beschich 73 Aufnahmerahmen
ten mit einer Siegelung 55
33 Sandstrahleinheit B Bearbeitungsbreite
34 Reinigungseinheit H Bearbeitungshöhe

Claims

Patentansprüche :
1. Rohr (20) mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (21) eine thermisch gespritzte Beschichtungslage (22) und eine eine Siegelung umfassende, in die thermisch gespritzte Beschichtungslage (22) eingedrungene Beschichtungslage (23) aufweist.
2. Rohr (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Beschichtungslage (22) und die Beschichtungslage (23) umfassende Beschichtung (21) zwischen 100 pm und 500 pm dick ist.
3. Rohr (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Siegelung umfassende Beschichtungslage (23) wenigstens 3 pm, vorzugsweise wenigstens 4 pm, stark ist und/oder weniger als 80 pm, vorzugsweise weniger als 70 pm, über die thermisch gespritzte Beschichtungslage (22) vorsteht.
4. Beschichtungsverfahren zum Beschichten eines Rohrs (20) mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine thermisch gespritzte Beschichtungslage (22) thermisch auf das Rohr (20) gespritzt und anschließend eine eine Siegelung umfassende Beschichtungslage (23) auf die thermisch gespritzte Beschichtungslage (22) aufgetragen und vor dem Spritzen der thermisch gespritzten Beschichtungslage (22) das Rohr (20) gesandstrahlt und nach dem Sandstrahlen und vor dem Spritzen der thermisch gespritzten Beschichtungslage (22) das Rohr (20) gereinigt wird.
5. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Siegelung umfassende Beschichtungslage (23) aufgespritzt oder aufgerollt wird.
6. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (20) nach dem Sandstrahlen und vor dem Spritzen der thermisch gespritzten Beschichtungslage (22) abgebürstet wird.
7. Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Stirnbereiche (28) des Rohrs (20) und anschließend die Mantelfläche (29) des Rohrs (20) entsprechend behandelt werden.
8. Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (20) an einer Mantelbearbeitungseinrichtung (11) drehend vorbeigeführt wird.
9. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelbe- arbeitungseinrichtung (11) wenigsten eine Bearbeitungseinheit (30) mit einer Bearbei tungsbreite (B) aufweist, das Rohr (20) mit einer Transportgeschwindigkeit entlang eines Transportwegs (12), der parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung (27) des Rohrs (20) ausgerichtet ist, transportiert wird und das Rohr (20) mit einer Drehge schwindigkeit gedreht wird, wobei die Transportgeschwindigkeit dividiert durch die Drehgeschwindigkeit kleiner oder gleich, vorzugsweise gleich, der Bearbeitungsbreite
(B) ist.
10. Beschichtungsverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport und die Drehung sowie die Bearbeitung kontinuierlich oder schrittweise erfolgen. 11. Beschichtungsanlage (10) zum Beschichten eines Rohrs (20) mit einer Korrosion und/oder Verschleiß hemmenden Beschichtung (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsanlage (10) eine zumindest eine Beschichtungseinheit (31, 32), eine Sandstrahleinheit (33) und eine Reinigungseinheit (34) umfassende Mantelbear beitungseinrichtung (11) und einen ein Rohr (20) an der Mantelbearbeitungseinrichtung (11) entlang eines Transportwegs (12), der parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung
(27) des Rohrs (20) ausgerichtet ist, transportierenden Rohrtransport (13) und/oder dass die Beschichtungsanlage (10) eine Stirnbereichbearbeitungseinrichtung (14) mit einem zumindest einen Beschichtungskopf (38) tragenden Roboter (15), die für den Roboter (15) oder für einen weiteren Roboter (15) einen Sandstrahlkopf und einen Reinigungs- köpf vorhält, aufweist.
12. Beschichtungsanlage (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelbearbeitungseinrichtung (11) eine weitere Beschichtungseinheit (31, 32) umfasst.
13. Beschichtungsanlage (10) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelbearbeitungseinrichtung (11) zumindest zwei Bearbeitungseinheiten (30) aufweist, die parallel zu dem Transportweg (12) eine Bearbeitungsbreite (B) aufweisen, wobei die Bearbeitungsbreiten (B) der Bearbeitungseinheiten (30) identisch gewählt sind und/oder die Bearbeitungseinheiten (30) um ein ganzzahliges Vielfaches der Bear beitungsbreite (B) voneinander beabstandet angeordnet sind.
14. Beschichtungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest eine, vorzugsweise jede, der Bearbeitungseinheiten (30) der Mantelbearbeitungseinrichtung (11) eine Bearbeitungshöhe (H) aufweist, die den kleinsten Durchmesser, vorzugsweise zwei Drittel des kleinsten Durchmessers, der zu beschichtenden Rohre (20) nicht überschreitet.
15. Beschichtungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekenn zeichnet, dass zumindest eine, vorzugsweise jede, der Bearbeitungseinheiten (30) der Mantelbearbeitungseinrichtung (11) einen senkrecht zu dem Transportweg (12) verlagerbaren Trageschlitten (41) und/oder einen um eine senkrecht zu dem
Transportweg (12) angeordnete Schwenkachse (44) schwenkbaren Schwenkschlitten (43) aufweist.
16. Beschichtungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeich net, dass zumindest eine, vorzugsweise jede, der Bearbeitungseinheiten (30) der Mantelbearbeitungseinrichtung (11) wenigstens einen Einheitenaufsatz (45) mit einer
Bearbeitungseinrichtung (50), wie einer Sandstrahleinrichtung (53), einer Reinigungseinrichtung (54) oder einer Beschichtungseinrichtung (51, 52), aufweist.
17. Beschichtungsanlage (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein heitenaufsatz (45) ein Bearbeitungsfenster (47) mit einer umlaufenden Dichtung (60) aufweist.
18. Beschichtungsanlage (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (60) an unterschiedliche Rohrdurchmesser anpassbar ist und/oder dass die Dichtung (60) wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, zueinander in ihrem Winkel anstellbare Dichtungssegmente (61) aufweist.
19. Beschichtungsanlage (10) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (60) eine Bürstendichtung, ein Mehrkammerdichtsystem und/oder ein Sperrluftdichtsystem umfasst.
20. Beschichtungsanlage (10) nach Anspruch 15 und nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Einheitenaufsatz (45) auf dem Trageschlitten (41) und/oder auf dem Schwenkschlitten (43) angeordnet ist.
21. Beschichtungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrtransport (13) eine Dreheinrichtung (16) umfasst, mittels welcher das Rohr (20) um eine parallel zu dem Transportweg (12) ausgerichtete Achse (17) drehbar ist.
22. Rohr (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10 oder Beschichtungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das thermische Spritzen Hochgeschwindigkeits- flammspritzen, Heißdrahtspritzen und/oder Lichtbogenspritzen umfasst. 23. Rohr (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 22, Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10 und 22 oder Beschichtungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch gespritzte Beschich tungslage (22) Zn-Al, vorzugsweise in einem Verhältnis zwischen 40/60 und 90/10, Cu und/oder andere Materialien umfasst. 24. Rohr (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 22 und 23, Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, 22 und 23 oder Beschichtungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelung Sol-Gel -An teile umfasst und vorzugsweise eine Sol-Gel-Siegelung oder ein Sol-Gel-Lack ist.
25. Rohr (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 22 bis 24, Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10 und 22 bis 24 oder Beschichtungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelung hydrophob ausgebildet ist.
26. Rohr (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 22 bis 25, Beschichtungsverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10 und 22 bis 25 oder Beschichtungsanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (20) ein Groß rohr ist, dass das Rohr (20) ein geschweißtes Spiralrohr ist, dass das Rohr (20) konisch ausgebildet ist, dass das Rohr (20) metallisch, vorzugsweise aus Stahl, ist.
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