DE2443003A1

DE2443003A1 - Verfahren zur herstellung eines aus thermoplastischem oder thermohaertendem kunststoff bestehenden belags auf der inneren oberflaeche eines hohlkoerpers, sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2443003A1
Application number: DE19742443003
Authority: DE
Inventors: Adam Algot Oehlenschlaeger
Original assignee: Individual
Current assignee: AO-ENGINEERING 5500 MIDDELFART DK AS
Priority date: 1973-09-13
Filing date: 1974-09-07
Publication date: 1975-03-20
Also published as: JPS5076153A; NL7412130A; IT1020781B; DE2443003C2; NL175590B; CH582549A5; HK57880A; NL175590C; DK502573A; FR2243800A1; GB1466774A; CA1064694A; SE7411479L; JPS53102966U; FR2243800B1; JPS5436136Y2; DK134218C; MY8100124A; DK134218B

Description

Dr. Richard Glawe
Dipl.-Ing. Klaus Delfs

Dr. Walter Moll
Dr. Ulrich Mengdehl

Patentanwälte Ο//ΟΠΟΟ

2 Hamburg 52, Wtitzstr. 12 4 H H O U U O

Adam Algot Oehlenschläger, Algade 68, DK-55OO Middelfart/Dänemark

Verfahren zur Herstellung eines aus thermoplastischem oder thermohärtendem Kunststoff bestehenden Belags auf der inneren Oberfläche eines Hohlkörpers, sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus thermoplastischem oder thermohärtendem Kunststoff bestehenden Belags auf der inneren Oberfläche, vorzugsweise einer Umdrehungsfläche, eines Hohlkörpers, der an seinem einen Ende eine vorzugsweise zur Höhlung koaxiale Öffnung aufweist, wobei die Oberfläche zum Anhaften des Kunststoffs behandelt und bis auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Kunststoffs erwärmt wird.

Bei der Herstellung solcher Innenbeläge war man bisher auf eine im wesentlichen manuelle Ausführung angewiesen, bei der der Kunststoff beispielsweise aufgespritzt wurde. Bei modernen Methoden ist man dazu übergegangen, Beläge unter Verwendung eines verhältnismässig feinkörnigen Belagmaterialpulvers herzustellen. Diese Verfahrens-

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weise ist vorteilhaft, wenn äussere, insbesondere ebene Flächen mit einem Belag versehen werden sollen. Man hat auch vorgeschlagen, die Innenwandung eines Rohrs durch Einführung fein zerkleinerten Kunststoffs in das Rohr unter gleichzeitigem Drehen desselben mit einem Belag zu versehen.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, mit dessen Hilfe die innere Oberfläche eines Hohlkörpers, beispielsweise eines zylindrischen Behälters, beschichtbar ist, und das mit geringem Zeitaufwand einen völlig gleichmässigen Belag oder einen Belag mit genau den gestellten Forderungen entsprechend unterschiedlicher Belagstärke gewährleistet. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Hohlkörper in eine Stellung gebracht wird, in der die Öffnung nach oben gerichtet ist, und in dieser Stellung um die Achse der Höhlung gedreht wird, dass dann Kunststoffmaterial in fein zerkleinerter Form schnell in die Höhlung eingebracht wird und der Hohlkörper schnell in eine Schräglage gekippt wird, diese Kippbewegung dann mit einer auf die Form der Höhlung und auf die gewünschte Belagdicke abgestimmten Geschwindigkeit fortgesetzt wird, die zusammen mit der Drehgeschwindigkeit auch auf den Böschungswinkel des Kunststoffmaterials so abgestimmt wird, dass bei der Bewegung des Hohlkörpers das Material eine reine, ruhige Abrutschbewegung ohne freies Fallen der Materialbestandteile ausführt, und dass der Hohlkörper schliesslich in eine Stellung gekippt wird, in welcher seine Öffnung zwecks Ausschüttung von überschüssigem Kunststoff material nach unten kehrt.

Wird das Kunststoffgut in den warmen Hohlkörper eingeführt, dessen Innenfläche zwecks Anhaftung des Kunststoffes vorbehandelt ist, schmilzt das fein zerkleinerte Kunststoffmaterial sofort auf der Innenfläche, an der es haftet. Da der Hohlkörper gedreht wird, bewegt sich das Kunststoffpulver an der Innenseite der sofort haftenden Kunststoffschicht im Hohlraum des Hohlkörpers herum, wobei es durch die gleichzeitig mit der Drehbewegung erfolgenden Kippbewegungen des Hohlkörpers um eine waagerechte Achse nach und nach mit der gesamten Innenfläche in Berührung gebracht wird, wodurch diese mit einer Kunststoffschicht überzogen wird, deren Stärke durch die Rotationsgeschwindigkeit und die Kippgeschwindigkeit bestimmt ist. Die Schichtdicke ist durch Änderung dieser beiden Geschwindigkeiten nach Wunsch einstellbar. Man kann besonders wichtige Stellen, beispielsweise besonders gut abzudeckende scharfe Kanten mit einer

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dickeren Belagschicht versehen und die Kippgeschwindigkeit und die Rotationsgeschwindigkeit der Hohlraumform anpassen. Durch das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich die Innenfläche eines hohlen. Gegenstands sehr schnell mit einer Kunststoffschicht überziehen.

Das Verfahren ist unter anderem bei der Herstellung von Behältern, beispielsweise Ölbehältern oder Wasserbehältern verwendbar, wo der Schutz des Behältermaterials gegen Korrosion- durch den Belag von grosser Bedeutung ist.

Bs hat sich weiterhin herausgestellt, dass auch vorspringende Teile, beispielsweise im Hohlraum des Behälters angeordnete Rohre bei Benutzung des erfindungsgemässen Verfahrens einwandfrei mit dem Belagmaterial überzogen werden. Auch die Drehrichtung des Gegenstands kann im Verlauf des Verfahrens einmal oder mehrmals umgekehrt werden.

Beim Einfüllen des Kunststoffmaterials muss der Gegenstand, beispielsweise der Behälter, bereits in Drehung versetzt sein. Die Beschickung des Gegenstands mit dem Kunststoffmaterial beansprucht selbstverständlich eine gewisse Zeit, nicht zuletzt, weil der Kunststoff im Überschuss im Hohlraum verfügbar sein muss. Um zu vermeiden, dass der Belag in demjenigen Wandbereich, auf den das Kunststoffmaterial zuerst herabfällt, zu dick wird, muss das Einfüllen möglichst schnell erfolgen, und es müssen unmittelbar nach Beendigung der Beschickung die Kippbewegungen einsetzen, wobei der Gegenstand schnell von seiner aufrechten Stellung weggekippt werden muss, in der sich das Kunststoffmaterial am einen Ende des Hohlraums befindet, so dass das Material schnellstens auf die übrigen Teile der Innenfläche gelangt.

Die Abstimmung der Kipp- und Drehgeschwindigkeit"mit dem natürlichen Böschungswinkel des Kunststoffmaterials ist zur Gewährleistung eines möglichst gleichmässigen Belags und zur Vermeidung von an der Innenfläche haftenden Kunststoffliumpen unbedingt erforderlich.

Der Hohlkörper kann erfindungsgemäss während der Einführung des Kunststoffmaterials in einer Lage angeordnet werden, in der die Achse des Hohlraums gegenüber der Senkrechten 10-15° geneigt i«t. Durch diese Massnahme wird mit noch grösserer Sicherheit eine zu

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grosse Belagdicke am zu Beginn nach unten kehrenden Hohlraumende vermieden, da sich der Kunststoff sofort in der Hohlraumlängsrichtung verteilt.

Die Erfingung betrifft des weiteren eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die erfindungsgemäss einen um eine waagerechte Kippachse kippbaren Tragrahmen und einen mit diesem verbundenen Motor aufweist, der den Tragrahmen in gesteuerte Kippbewegungen mit veränderlicher Kippgeschwindigkeit versetzt. Der Tragrahmen ist dabei erfindungsgemäss mit beidseitig der Kippachse angeordneten Halte- und ZentrierungsOrganen versehen, die mit jeweils einem Ende des Hohlkörpers zusammenwirken und mit einem Motor verbunden sind, welcher dem Hohlkörper eine kontrollierte, regelbare Drehbewegung um die Achse der Halte- und Zentrierorgane erteilt. Der Hohlkörper ist ohne weiteres in einer solchen Vorrichtung zentriert anbringbar und in jede beliebige Stellung kippbar. Dabei kann der Gegenstand gleichzeitig gedreht werden. Die Geschwindigkeit der Bewegungen in den verschiedenen Phasen ist von Hand regelbar. Diese Bewegungen sind aber auch gemäss einem vorbestimmten Programm automatisch steuerbar, wobei die Programmsteuerung auswechselbar sein kann, so dass das Programm Hohlkörpern unterschiedlicher Form angepasst werden kann.

Die Vorrichtung kann erfindungsgemäss ein Aufnahme-, Hub- und Abwerforgan aufweisen, das in einer Ausgangsstellung des Tragrahmens mit waagerecht liegenden Halte- und Zentrierorganen den" zu behandelnden Hohlkörper aufnimmt, hebt oder senkt und abwirft, und den Gegenstand beim Anheben desselben in eine zumindest annähernd mit den Halte- und Zentrierorganen fluchtende Stellung bringt, wobei erfindungsgemäss der Tragrahmen nach der Betätigung der Halte- und Zentrierorgane schnell in die Lage kippbar ist, in welcher die Öffnung des Hohlkörpers nach oben kehrt, nach der Einführung des Kunststoff materials mit kontrollierter, variabler Geschwindigkeit in eine Stellung kippbar ist, in der die Öffnung nach unten gerichtet ist, und dann schnell in die Ausgangsstellung zurückkippt. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung kann man den mit dem Belag zu versehenden Hohlkörper vom Vorwärmeofen direkt auf das Aufnahme-, Hub- und Abwerforgan rollen, das dann den Hohlkörper in die beim Verfahren einzunehmende Stellung hebt, wonach die Zentrierorgane betätigt werden und den Hohlkörper in der gewünschten Lage festhalten. Die Hub- und Aufnahmevorrichtung dient ausserdem

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zum Abwerfen des Gegenstands, indem dieser nach der Durchführung des Verfahrens in eine Abwerfstellung abgesenkt wird, nachdem die Zentrierorgane in eine unwirksame Stellung gebracht sind. Der fertigbehandelte Hohlkörper kann dann direkt auf ein Förderband oder eine andere Vorrichtung zum Abtransport abgeworfen werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die erfindungsgemässe Vorrichtung in Seitenansicht, und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung.hat ein Untergestell 1 mit zwei Lagerböcken 2. Eine in den Lagerböcken drehbar gelagerte Hauptwelle 3 trägt einen Rahmen 4, an dem zwei Hubarmpaare 5 und 6 schwenkbar gelagert sind, die mittels jeweils eines hydraulischen Zylinders 7 bzw. 8 betätigbar sind, dessen Kolbenstange an jeweils eine Querstange 9 bzw. 10 angelenkt ist. Die beiden Querstangen verbinden die beiden Hubarme jeweils 5 und 6 je eines Hubarmpaars.

An beiden Rahmenenden sind Zentrierorgane 11 bzw. 12 mit Fingern 13 vorgesehen, die einen vorzugsweise zylindrischen Hohlkörper, beispielsweise einen Behälter 14 an dessen beiden Enden abstützen. Die Zentrierorgane 11 und 12 sind an einer Konsole 15 bzw. 16 drehbar gelagert. Die eine Konsole 16 trägt eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad 17, das über eine Kette 18 von einem mit der Konsole 16 fest verbundenen Motor 19 antreibbar ist. Die beiden Konsolen 15 und 16 sind mittels einer Spindel 20 bzw. 21 verschiebbar. Die Spindeln sind im Rahmen 4 verschiebbar gelagert und durch je einen Kolben 22 bzw. 23 in einem hydraulischen Zylinder betätigbar. Durch einen mittleren ZuIeitungsstutzen 24 und zwei T)eidseitig desselben am Zylinder befindliche ZuIeitungsstutzen 25 und 26 sind die Kolben 22 und 23 so mit einem Druckmittel beaufschlagbar, dass die beiden Spindeln 20 und 21 entweder nach aussen, voneinander weg oder aufeinander zu verschoben werden, wodurch die Finger 13 vom Behälter 14 zurückgezogen bzw. an diesem zur Anlage gebracht werden.

Ein am Rahmen 4 befestigter 180°-Zahnsektor 27 ist mit einem Ritzel 28 auf der Welle eines Motors 29 in Eingriff. Mit Hilfe dieses Motors

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sind der gesamte Rahmen und mit diesem der Behälter 14 kippbar, so dass dieser in verschiedene gewünschte Stellungen gebracht werden kann. Der Behälter 14 hat an seinem einen Ende einen offenen Einlass- und Auslassstutzen 30.

Bei Benutzung der Vorrichtung wird zunächst das eine Hubarmpaar 6 nach unten verschwenkt, womit die Vorrichtung zur Aufnahme des Behälters 14 bereit ist, der von einem an die Vorrichtung angeschlossenen Förderband eingerollt und vom anderen Hubarmpaar 5 aufgenommen wird. Das Hubarmpaar 6 wird dann in die dargestellte Lage hochgeschwenkt. Beide Armpaare 5 und 6 werden dann in ihre obere Endlage gebracht, in der der Behälter zentriert wird, indem die beiden Zentrierorgane 11 und 12 mit Hilfe der hydraulischen Betätigungsvorrichtung auf den Behälter zu eingefahren werden, bis die Finger 13 am jeweiligen Behälterende zur Anlage kommen, worauf die Armpaare 5 und 6 wieder nach unten verschwenkt werden.

Sobald die Armpaare 5 und 6 den Behälter freigegeben haben, wird der Motor 19 inganggesetzt, so dass der Behälter um seine Längsachse in Drehung versetzt wird. Auch der Motor 29 wird gestartet, wodurch der gesamte Rahmen 4 über das Ritzel 28 und den Zahnsektor 27 gekippt wird, bis der Behälterstutzen 30 nach oben kehrt und vorzugsweise die Behälterlängsachse mit der Senkrechten einen Winkel von zwischen 10 und 15° bildet. In dieser Stellung wird in den weiterhin rotierenden Behälter Kunststoffmaterial gefüllt. Sobald die erforderliche Materialmenge eingeführt ist, wird der Behälter mit Hilfe des Motors 29 mit einer Geschwindigkeit zurückgekippt, die vorzugsweise 3-9° per Sekunde entspricht. Diese Kippbewegung wird ganz oder ungefähr in einer Position beendet, in welcher die Behälterlängsachse mit der Waagerechten einen Winkel von zwischen 5 und 10° bildet. In dieser Lage dreht sich der Behälter noch etwa 10 Sekunden um seine Längsachse. Hierbei verteilt sich das Kunststoffmaterial ruhig auf dem nun fast waagerechten Teil der Behälterwandung, wonach der Behälter in der gleichen Richtung weitergekippt wird, so dass nun auch der den Öffnungsstutzen 30 aufweisenden Behälterstirnwand Kunststoff material zugeführt wird. Nähert sich der Behälter dabei der senkrechten Stellung mit nach unten kehrender Öffnung 30, wird überschüssiges Material durch die Stutzenöffnung aus dem Behälterinnern entfernt. Der Beschichtungsvorgang ist damit beendet.

Mit Hilfe des Motors 29 wird nun der gesamte Rahmen 4 mit dem Behälter 14 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgekippt, w^ronach die beiden Armpaare 5 und 6 gegen den Behälter hochgeschwenkt und die Zentrierorgane 11 und 12 von diesem entfernt werden. Das Armpaar 5 kann nun nach unten verschwenkt werden, so dass der Behälter auf dem Armpaar 6 aus der Vorrichtung herausrollt und auf einem
beliebigen zweckmässigen Förderorgan abtransportiert werden kann.

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Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines aus thermoplastischem oder thermohärtendem Kunststoff bestehenden Belags auf der inneren Oberfläche, vorzugsweise einer Umdrehungsfläche, eines Hohlkörpers, der an seinem einen Ende eine vorzugsweise zur Höhlung koaxiale Öffnung aufweist, wobei die Oberfläche zum Anhaften des Kunststoffs behandelt und bis auf eine Temperatur über dem Schmelzpunkt des Kunststoffs erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper in eine Stellung gebracht wird, in der die Öffnung nach oben gerichtet ist, und in dieser Stellung um die Achse der Höhlung gedreht wird, dass dann Kunststoffmaterial in fein zerkleinerter Form schnell in die Höhlung eingebracht wird und der Hohlkörper schnell in eine Schräglage gekippt wird, diese Kippbewegung dann mit einer auf die Form der Höhlung und auf die gewünschte Belagdicke abgestimmten Geschwindigkeit fortgesetzt wird, die zusammen mit der Drehgeschwindigkeit auch auf den Böschungswinkel des Kunststoffmaterials so abgestimmt wird, dass bei der Bewegung des Hohlkörpers das Material eine reine, ruhige Abrutschbewegung ohne freies Fallen der Materialbestandteile ausführt, und dass der Hohlkörper schliesslich in eine Stellung gekippt wird, in welcher seine Öffnung zwecks Ausschüttung von überschüssigem Kunststoffmaterial nach unten kehrt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper während der Einführung des Kunststoffmaterials in einer Stellung angeordnet wird, in der die Achse des Hohlraums gegenüber der Senkrechten 10-15° geneigt ist.

3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen um eine waagerechte Kippachse kippbaren Tragrahmen und einen mit diesem verbundenen Motor aufweist, der den Tragrahmen in gesteuerte Kippbewegungen mit veränderlicher Kippgeschwindigkeit versetzt, und dass der Tragnahmen beidseitig der Kippachse angeordnete Halte- und Zentrierorgane aufweist, die mit jeweils einem Ende des Hohlkörpers zusammenwirken und mit einem Motor verbunden sind, welcher dem Hohlkörper eine kontrollierte, regelbare Drehbewegung um die Achse der Halte- und Zentrierorgane erteilt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Aufnahme-, Hub- und Abwerforgan aufweist, welches in einer Ausgangsstellung des Tragrahmens mit waagerecht lie-

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genden Halte- und Zentrierorganen den zu behandelndei Hohlkörper aufnimmt, hebt oder senkt und abwirft, und den Gegenstand beim Anheben desselben in eine zumindest annähernd mit den Halte- und Zentrierorganen fluchtende Stellung bringt, und dass der Tragrahmen nach der Betätigung der Halte- und Zentrierorgane schnell in die Lage kippbar ist, in welcher die Öffnung des Hohlkörpers nach oben kehrt, nach der Einführung des Kunststoffmaterials mit kontrollierter, variabler Geschwindigkeit in eine Stellung kippbar ist, in der die Öffnung nach unten gerichtet ist, und dann schnell in die Ausgangsstellung zurückkippbar ist.

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