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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbetten einer
Mehrzahl diskreter Massen von Material in einem Harzüberzug auf
einem Metallblech in einem Spulenbeschichtungssystem. Im Besonderen
betrifft die vorliegende Erfindung ein System mit einem Durchlauf,
in dem das Blech beschichtet bzw. überzogen wird, wobei die Massen
in einem feuchten Harzüberzug
eingebettet werden, und wobei der Überzug getrocknet wird. Ferner
betrifft die vorliegende Erfindung eine Metallspule, die mit den genannten
eingebetteten Massen dekoriert bzw. verziert wird. Sie betrifft
im Besonderen die Verzierung von Metallblech, so dass sich dieses
als Material für die
Herstellung von Schindeln für
Metalldächer
eignet, welche das Erscheinungsbild herkömmlicher Bitumenschindeln simulieren.
Zu diesem Zweck betrifft die vorliegende Erfindung spulenbeschichtetes
Metallblech, an dem die Beschichtung bzw. der Überzug ausreichend gut haftet,
um nach der Beschichtung ein Formen, Verformen, Biegen und eine
Veränderung
der Form des Metalls zuzulassen, ohne dass eine Delaminierung oder
Abblätterungen
des Überzugs
bzw. der Beschichtung auftreten. Die Erfindung betrifft ferner spulenbeschichtetes
Metallblech, auf dem der Harzüberzug
bzw. die Harzbeschichtung in ultravioletter Strahlung standhält, und
wobei es sich bei den eingebetteten Massen um UV-beständige Farbkörper mit
verschiedenen Farbtönen.
Die Oberfläche
des Überzugs
kann im Wesentlichen frei von Vorsprüngen sein, wobei zumindest
ein Teil der diskreten Massen über
die Oberfläche
des Überzugs vorstehen
kann, um den aus dem beschichteten Material hergestellten Schindeln
Rutschfestigkeit zu verleihen.
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STAND DER
TECHNIK
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Mineralisch
beschichtete Bitumenschindeln sind die mit Abstand am häufigsten
verwendeten Schindeln, die abhängig
von dem Gewicht je 100 Quadratfuß mit Garantien bzw. Gewährleistungen zwischen
15 und 30 Jahren verkauft werden. Die mineralischen Körnchen werden
allmählich
durch Wind und Regen abgelöst,
so dass das Bitumenbindemittel der zerstörerischen Wirkung von ultraviolettem
Licht ausgesetzt wird. Aufgrund des zunehmenden Wunsches, Bitumen
durch ein Substrat mit einer deutlich längeren nutzbaren Lebensdauer
zu ersetzen – die im
Bereich von etwa 60 bis 80 Jahren liegt – ist die Entwicklung von Dachschindeln
immer bedeutender geworden. Die Stahlschindeln „STONECREST Steel Shingles" mit mehrlagigen Überzügen bzw.
Beschichtungen werden von Metal Works, Pittsburgh, aus einer Kombination
aus Stahl, Aluminium und Zink hergestellt. Die Kosten für die Nachahmung
des optischen Erscheinungsbilds von mineralisch beschichteten Bitumenschindeln
durch das Bilden von Schindeln aus beschichtetem Metallblechmaterial
können auf
ein marktgerechtes Niveau teilweise dadurch gesenkt werden, dass
die Anzahl der Beschichtungsschritte und die entsprechende Zeit
dafür reduziert werden.
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Bei
einem herkömmlichen
Spulenbeschichtungssystem wird Farbe bzw. Lack von einer Walze aufgenommen,
die in einer Farbwanne gedreht wird, und wobei die Farbe auf eine
Auftragwalze übertragen
wird, und wobei eine Metallblechspule abgewickelt wird, wenn das
Metall durch eine Reihe von Walzen gezogen wird, bei denen es sich
bei einer oder mehreren Walzen um eine Farbauftragwalze handelt,
wobei die entsprechende Geschwindigkeit bis zu 1.000 Fuß pro Minute
beträgt.
Das beschichtete bzw. überzogene
Metall wird danach zum Trocknen oder Härten durch einen Ofen geführt und
wieder aufgewickelt.
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Das
Blech wird jedes Mal durch das System geführt, wenn eine neue separate Überzugsschicht aufgetragen
werden soll.
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Das
U.S. Patent US-A-4.969.251 (Burkhart, et al.) beschreibt die Herstellung
von Bremsklotzmaterial, wobei ein schwerer bzw. starker Metallstreifen mit
einem Phenolformaldehydharz überzogen
bzw. beschichtet wird, das darin enthaltene feste Partikel aufweisen
kann, um die Formbeständigkeit,
die thermischen Eigenschaften und die Eigenschaften der Vibrations-
und Schalldämpfung
der Bremsklötze
zu verbessern.
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Die
Europäische
Patentschrift 857769 (Elf Atochem North America Inc) beschreibt
Lack- und Farbzusammensetzungen, die unter anderem durch Spulenbeschichtung
auf eine Vielzahl von Substraten aufgetragen werden können, einschließlich Metallsubstraten.
Derartige Zusammensetzungen umfassen heterogene Copolymere aus Vinylidenfluorid (VDF)
und Hexafluoropropylen (HFP). Die einzigen Teilchen bzw. Partikel,
die vorhanden sein können, sind
Pigmentpartikel.
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Nach
Wissen der Erfinder der vorliegenden Erfindung lehrt keines der
Vielzahl von Patenten auf dem Gebiet der Spulenbeschichtung die
Beschichtung bzw. den Überzug
einer Seite von Metallblech mit einer Harzzusammensetzung sowie
die Einbettung eines zweiten Überzugsmaterials
in die feuchte bzw. nasse Oberfläche
der Beschichtung bzw. des Überzugs
in einem einzigen Durchlauf des Metalls durch ein Spulenbeschichtungssystem.
Verschiedene Patente lehren die Beschichtung von sich bewegenden,
flexiblen Substraten mit zwei Substanzen. Die hauptsächlichen
Substrate sind Platten aus Bitumen, PVC und Stoff bzw. Gewebe, wobei
aber auch Metall häufig
als potenzielles Substrat Erwähnung findet.
Das U.S. Patent US-A-5.827.608 lehrt zum Beispiel das Auftragen
eines Überzugpulvers
(z.B. eine Mischung aus zwei einzelnen, chemisch nicht kompatiblen
Harzen) unter Verwendung einer elektrostatischen Wirbelschicht auf
die Unterseite einer Vinyllage, die mit etwa vier Fuß pro Minute
von einer Spule abgewickelt bzw. gezogen wird, wobei das Pulver
erhitzt und gepresst wird, um es mit dem Vinyl zu fixieren und zu
verbinden, und wobei die beschichtete Bahn wieder zur einer Spule
aufgewickelt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Der
vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Spule
aus einem Metallblech vorzusehen, mit einem Harzüberzug auf einer Seite und
mit einer Mehrzahl diskreter Massen von Material, die in dem genannten Überzug eingebettet sind.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, Metalldachschindelmaterial
vorzusehen, das auf einer Seite einen Harzüberzug aufweist sowie eine
Mehrzahl diskreter Massen von Material, die in dem genannten Überzug eingebettet sind.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die verwandte Aufgabe zugrunde, Metalldachschindelmaterial
vorzusehen, mit einer Mehrzahl von diskreten Farbkörpern, die
in einem Harzüberzug
eingebettet sind.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Beschichtung einer Seite eines Metallblechs mit einer Harzzusammensetzung
und zum Einbetten eines teilchenförmigen Überzugmaterials in die feuchte
bzw. nasse Oberfläche
des Überzugs
während
einem Durchlauf des Metalls durch ein Spulenbeschichtungssystem vorzusehen.
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Die
und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung, die aus den anhängigen Zeichnungen
und der folgenden Beschreibung deutlich werden, werden in einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung erreicht durch ein Verfahren zum Überziehen
von Metallblech, wobei das Verfahren das Abwickeln des Metallblechs
von einer Spule des Blechs umfasst sowie das Führen des Metallblechs durch eine
Reihe von Walzen, wobei es sich bei einer oder mehreren der Walzen
um eine Auftragwalze handelt, wobei eine flüssige Harzüberzugzusammensetzung in einer
Farbwanne platziert wird, wobei eine Walze in der Wanne gedreht
wird und die genannte Harzüberzugzusammensetzung
aufnimmt und auf eine Auftragwalze überträgt, und wobei die Zusammensetzung
danach als Schutzüberzug
auf das sich bewegende Metallblech (11) übertragen
wird, wobei diskrete Massen des Materials gleichmäßig auf
dem flüssigen
oder zumindest plastischen Schutzüberzug verteilt werden, und
wobei bewirkt wird, dass mindestens ein Teil davon teilweise in
den genannten Schutzüberzug
eintaucht, wobei der genannte Schutzüberzug getrocknet wird, und
wobei das überzogene
Metallblech danach zu einer Aufwickelwalze aufgewickelt wird. Das
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ist durch eine Verteilung der diskreten Massen gekennzeichnet,
so dass ein unterbrochenes Feld erzeugt wird, das sich mit der Fläche des Überzugs
erstreckt, wodurch das äußere Erscheinungsbild
herkömmlicher
Bitumenschindeln nachgeahmt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Spulenbeschichtungsstraße, die
sich zur Verteilung von Farbkörpern
auf auf der Straße
transportiertem feuchtem, mit Harz beschichtetem Metallblech eignet;
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1a eine
Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels
des Teilchenverteilers aus 1;
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1b eine
Perspektivansicht eines anderen Ausführungsbeispiels des Teilchenverteilers
aus 1;
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2 eine
Prinzipskizze eines thermischen Spritzsystems zum Projizieren geschmolzener
Teilchen auf feuchtes, harzbeschichtetes Metallblech, das auf der
Spulenbeschichtungsstraße
transportiert wird;
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3 eine
Draufsicht, im teilweisen Aufriss, einer thermischen Spritzpistole
für das
System aus 2; und
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4 eine
schematische Darstellung einer Spulenbeschichtungsstraße, die
sich zur Verteilung von Keramikkügelchen
auf auf der Straße
transportiertem feuchtem, mit Harz beschichtetem Metallblech eignet,
und wobei eine Trägerlage
mit dem überzogenen
bzw. beschichteten Metallblech eingeschossen wird, wenn das Blech
wieder auf eine Aufnahmespule gewickelt wird.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Der
hierin verwendete Begriff „im
Wesentlichen" bedeutet
in Bezug auf das, was spezifiziert wird, größtenteils, wenn nicht sogar
vollständig,
in jedem Fall so ähnlich
bzw. nahe daran, dass der Unterschied unwesentlich ist.
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Im
Rahmen der erfindungsgemäßen Spulenbeschichtung
wird im Wesentlichen die vollständige Fläche eines
Aluminiummetallblechs oder eines verzinkten Metallblechs überzogen,
wenn dieses mit 250 bis 1.000 Fuß pro Minute transportiert
wird. Feuerverzinkter Stahl eignet sich für eine kostengünstige Variante,
wobei eine Zink-Aluminium-Legierung, wie sie etwa unter dem Warenzeichen
GALVALUME verkauft wird, wegen ihrer Korrosionsbeständigkeit
bevorzugt wird. Aluminium wird darüber hinaus bevorzugt, wenn
Kosten kein einschränkender
Faktor sind. Die Vorbehandlung des Metalls ist in Bezug auf eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit
und die Haftung der Beschichtungen bzw. Überzüge von Bedeutung. Kennzeichnende
Deckschichtzusammensetzungen, die für die Vorbehandlung eingesetzt
werden, umfassen die Zusammensetzungen, die unter den Warenzeichen
BONDERITE 1303 oder 1310 für
das Metall GALVALUME und BETZ 1500 und Morton's FIRST COAT für Aluminium vertrieben werden.
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Für eine optimale
Haftung und Korrosionsbeständigkeit
wird es bevorzugt, das Metall mit einer Grundierung anstatt mit
einer Deckschicht zu überziehen.
Zu den geeigneten Grundierungen für die vorliegende Erfindung
zählen
Epoxid-, Acryl-, Polyester- oder
Polyurethan-Harze als Bindemittel. Das U.S. Patent US-A-5.001.173 ist für die Beschreibung der
hierin geeigneten Grundierungen durch Verweis hierin enthalten.
Die Grundierungsdicke kann zwischen 0,2 Milliinch bis 1,6 Milliinch
reichen, wobei sie vorzugsweise bei etwa 0,8 Milliinch oder darüber liegt.
Flexible Grundierungen werden bevorzugt, wenn das überzogene
bzw. beschichtete Metallmaterial bei der Fertigung einer Dachschindel
einer Nachbearbeitung ausgesetzt wird. Eine höhere Flexibilität kann durch
den Einsatz von Dickschichtgrundierungen erreicht werden, wie sie
etwa in dem hierin durch Verweis enthaltenen U.S. Patent US-A-5.688.598
beschrieben werden, und wobei diese von Morton International, Inc.
erhältlich
sind. Die Metallspitzentemperatur für die Härtung der Grundierung entspricht
der Empfehlung des Herstellers, wobei sie für gewöhnlich im Bereich von 435 bis
465°F (etwa
225 bis 240°C)
liegt. Pigmente, wie etwa die nachstehend im Text beschriebenen
Pigmente in Bezug auf die obere Schicht bzw. den oberen Überzug,
und eingebettete Partikel werden ferner eingesetzt, um den Grundierungen
eine Beständigkeit
in Bezug auf ultraviolettes Licht zu verleihen.
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Für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung umfasst die flüssige Harzüberzugzusammensetzung vorzugsweise
ein UV-beständiges
Pigment und einen thermoplastischen oder aushärtenden Fluorkunststoff. Gemäß der Verwendung
hierin handelt es sich bei einem Fluorkunststoff um ein Homopolymerisat
aus Vinylfluorid oder Vinylidenfluorid oder ein Copolymer entweder
aus diesen beiden Monomeren mit einem anderen und/oder anderen copolymerisierbaren,
fluorhaltigen Monomeren, wie etwa Chlorotrifluorethylen, Tetrafluorethylen
und Hexafluorethylen. Fluorkunststoffe sind unter den Warenzeichen KYNAR
und HYLAR erhältlich.
Fluorkunststoffe und Überzugs-
bzw. Beschichtungszusammensetzungen, die einen Fluorkohlenstoff
und ein Acrylat- oder Methacrylat-Monomer oder eine Mischung der
beiden umfassen, werden in den U.S. Patent US-A-5.185.403 beschrieben,
das hierin durch Verweis enthalten ist. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung
besonders geeignete Überzugszusammensetzungen
sind unter dem Warenzeichen FLUOROCERAM erhältlich. Ebenso geeignet ist
eine Mischung als einem Vinylidenfluorid/Chlorotrifluorethylen-Copolymer
(55:45 nach Gewichtsanteilen) und Methylmethacrylat (MMA), wobei
das Gewichtsverhältnis
von MMA zu dem Copolymer zwischen etwa 2:1 und etwa 5:1 liegt.
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Ein
besonders geeignetes Fluorpolymer für die obere Beschichtung über der
Deckschicht auf dem nicht grundierten Metallblech wird in dem U.S. Patent
US-A-4.345.057 an Yamabe et al. beschrieben. Zu den im Handel erhältlichen
Fluorpolymerharzen, von denen angenommen wird, dass sie im Wesentlichen
identisch mit denen sind, die in dem Patent an Yamabe et al. beschrieben
sind, zählen
die Harze, die unter den Warenzeichen ICI 302, ICI 504 und ICI 916
vertrieben werden. Für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff „Trocknen" die Verfestigung
von geschmolzenem Material und das Aushärten von aushärtenden
Harzen sowie die Verdampfung von Lösemitteln. Die Dicke des flüssigen Harzüberzugs
ist derart gegeben, dass sie einen trocken Überzug von 0,5 bis 1,0 Milliinch
bildet, wobei der Wert vorzugsweise bei etwa 0,8 Milliinch oder
darüber
liegt, um eine ausreichende Haltekraft für die diskreten Massen in dem
eingetauchten teilchenförmigen
Material bereitzustellen. Es wird bevorzugt, dass der flüssige Harzüberzug noch
feucht ist, so dass das Eintauchen und die Bindung der diskreten
Massen gefördert
wird, wobei ein getrockneter bzw. eingehärteter Überzug, der nicht vollständig ausgehärtet ist,
auch die Zwecke erfüllen
kann, wenn er durch ein plastisches Medium für das Eintauchen des teilchenförmigen Materials
erweicht wird. Für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist der Begriff „flüssiger Harzüberzug" somit so definiert,
dass er einen Überzug
einschließt,
der ausreichend plastisch ist, um eine Penetration durch teilchenförmiges Material
bei den Bedingungen gemäß der vorliegenden Erfindung
zu ermöglichen,
ohne den Überzug
anderweitig einer Rissbildung auszusetzen. Wenn es sich bei dem
aus Partikeln bestehenden Material um ein Harz handelt, ist es für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung geeignet, das Harz zu schmelzen bzw.
zu fixieren und zu bewirken, dass es sich mit dem Schutzüberzug verbindet.
In bestimmten Situationen, wie etwa wenn das aus Partikeln bestehende
Material ein aushärtbares Überzugspulver
handelt oder ein ungehärtetes
aushärtbares
Harz in einer bestimmten anderen Form, wie etwa von Spänen, kann
die gleichzeitige Aushärtung
des flüssigen
Schutzüberzugs
und des aus Partikeln bestehenden Materials erfolgen. Die Aushärtungstemperatur
für die
Fluorpolymere entspricht für
gewöhnlich
einer Metallspitzentemperatur im Bereich von 465 bis 480°F (etwa 240 bis
280°C).
Die diskreten Massen des aus Partikeln bestehenden Materials müssen somit
diesen hohen Temperaturen standhalten können.
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Der
hierin verwendete Begriff „diskrete
Massen" betrifft
einzelne Materialteilchen sowie Massen von Partikeln bzw. Teilchen,
wie sie in Pulvergravurstreichverfahren eingesetzt werden, und der
Begriff umfasst diskrete Farbkörper
ebenso wie farblose Teilchen. Pigmentierte, teilchenförmige Mineralstoffe und
Harze in Form von Körnern,
Kügelchen,
blasenartigen Kügelchen,
Pellets, Flocken, Plättchen,
Zylindern, Überzugspulvern
und Spänen
wie etwa von Überzugspulver-Vorspänen eignen
sich als diskrete Farbkörper
für die
Zwecke der vorliegenden Erfindung. Die Mineralstoffe umfassen Glass,
Quarz, Mica, Bergkristall und Keramikwerkstoffe. Die teilchenförmigen Harze
umfassen Polyester, Acryle, Nylonstoffe, Polyurethane, Polycarbonate,
feste Fluorkunststoffe und feste Mischungen aus einem Fluorkohlenstoff
und einem Polymer oder Copolymer der Acrylat- und Methacrylat-Monomere gemäß der vorstehenden
Beschreibung in Bezug auf den flüssigen Harzüberzug.
Für die
Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignet sind amorphe Acryl/Styrol/Acrylnitrilharze,
die von General Electric unter deren Warenzeichen GELOY vertrieben
werden, die für
ihre Haltbarkeit in Umgebungen mit Witterungseinflüssen bekannt sind.
Die bevorzugten Körnchen
bzw. Granulate sind Aggregate, die unter dem Warenzeichen COLORQUARTZ
von 3M angeboten werden. Das bevorzugte sphärische S-Granulat weist eine
Teilchengröße im Bereich
von 20 bis 70 (US-Korngröße) auf, was
etwa 8 bis 30 Milliinch entspricht. Die Harzteilchen weisen ebenso
eine Größe von 8
Milliinch oder größer auf.
Die Späne,
die zum Mahlen zur Umwandlung in Überzugspulver vorgesehen sind,
die vorstehend als Überzugspulver-Vorspäne bezeichnet
worden sind, eignen sich selbst verhältnismäßig gut als diskrete Farbkörper für die vorliegende
Erfindung.
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Das
Nachempfinden des Erscheinungsbilds von Bitumenschindeln kann durch
zusammenhängende
bzw. ununterbrochene diskrete Massen in unterschiedlichen Farben
erreicht werden, indem die Massen mit Zwischenabständen angeordnet
werden, die zumindest den einzelnen Teilchengrößen entsprechen, oder beides.
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Die
Pigmente verleihen der Grundierung, dem oberen Überzug und den eingebetteten
Farbkörpern
eine UV-Beständigkeit
bzw. eine Widerstandsfähigkeit
in Bezug auf ultraviolettes Licht und liefern ästhetische Effekte. Bei den
meisten UV-beständigen
Pigmenten handelt es sich um Metalloxide; zu entsprechenden Beispielen
zählen
die folgenden im Handel erhältlichen
Pigmente: DUPONT Ti Pure R-960, COOKSON KROLOR KY-795 Med. Yellow (2),
COOKSON KROLOR KY-281D Lt. Yellow (2), COOKSON KROLOR RKO 786D Orange
(2), COOKSON KROLOR RKO 789D Orange (2), SHEPHERD # 1, SHEPHERD
Yellow #29, ISHIHARA Titanium Golden, FERRO V9118 Bright Golden
Yellow, Golden Brown #19, SHEPHERD #195 Yellow, HARCROSS Red Oxide
R-2199, HARCROSS KROMA Red Oxide RO-8097, HARCROSS KROMA Red Oxide RO-4097,
G-MH Chromoxid und
FERRO V-302. COLUMBIA RAVEN 1040 Carbon Black und COOKSON A-150D
Laked Black sind Beispiele für
nicht metallische Oxidpigmente, die dem oberen Überzug und den eingebetteten
Partikeln UV-Beständigkeit
verleihen. Ein Pigment Phthalocycanin-Grün, das als MONASTRAL Green
GT-751D (5) angeboten wird, ist ein organometallisches Pigment,
das sich für
die erfindungsgemäßen Zwecke
eignet.
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Die
in jeder Situation eingesetzte Pigmentmenge ist abhängig von
der Tiefe der Färbung
und der gewünschten
UV-Beständigkeit
und den Eigenschaften der verschiedenen ausgewählten Pigmente.
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Die
diskreten Massen von Material, die in den schützenden oberen Überzug eingebettet
sind, können
mit einer zellenartigen Struktur hergestellt werden, indem Treibmittel
in entsprechenden Zusammensetzungen in Mengen enthalten sind, so dass
sie ausreichen, um die Teilchen zu erweitern, während vorzugsweise eine Perforation
der Teilchen bei Temperaturen bis zu einschließlich 280°C (~480°F) vermieden wird. Ein Gewichtsanteil
zwischen etwa 0,1 und etwa 0,3% des Harzes ist ausreichend, wobei
die tatsächliche
Menge abhängig
ist von dem speziellen Schaummittel, dem speziellen Harz, der Überzugstemperatur
und der gewünschten Erweiterung
bzw. Ausdehnung. Geeignet sind Treibmittel wie p-Toluolsulfonylhydrazid, 2,2'-Azobis(isobutyronitril)
und Azocarbonamid.
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AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
DER ERFINDUNG
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In
der Abbildung aus 1 ist die Spule 10 Metallblech 11 einsatzbereit
an der Abwicklungsvorrichtung 12 angeordnet, von welcher
das Blech bzw. die Bahn durch eine Vorreinigungseinheit (nicht abgebildet)
und den ersten Akkumulator 13 einer herkömmlichen
Spulenbeschichtungsstraße
verläuft. Nach
dem Verlassen des ersten Akkumulators verläuft das Metallblech 11 um
die Walzen 14 und 15, so dass es die Auftragwalze 16 der
Vorbehandlungs-Beschichtungseinheit berührt, und wobei sie durch den Trockner 17 verläuft, bevor
sie wiederum durch die Grundierungs-Beschichtungseinheit 18,
die Aushärtungs-Beschichtungseinheit 18a und
den Trockner 19 verläuft.
Die Bahn 11 wird danach durch den Applikator 20 geführt, wo
die flüssige
Harzüberzugszusammensetzung 21 in
der Pfanne 22 durch die Walze 23 aufgenommen,
zu der Auftragwalze 24 übertragen
und auf dem Metall sowie dem nassen oberen Überzug 25 abgeschieden
wird. Das feucht überzogene
Metall wird danach unter dem Verteiler 26 hindurch geführt, von
dem diskrete Massen 27 von organischem oder anorganischem
Material einheitlich bzw. gleichmäßig auf dem nassen Harz verteilt
werden. Das überzogene
Metallblech verläuft
danach durch den Ofen 28, eine Anordnung von Druck- bzw. Quetschwalzen 29,
sofern diese für
die Einbettung der Massen 27 erforderlich sind, eine Löscheinheit (nicht
abgebildet) und den zweiten Akkumulator 30, bevor es wieder
auf der Aufwickelspule 31 aufgenommen wird.
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Ein
besonderes Ausführungsbeispiel
des Verteilers bzw. Distributors 26 aus 1 ist
in der Abbildung aus 1a dargestellt durch die Kombination
aus dem Trichter 32, der Partikel der Mehrzahl von Taschen 34 zuführt, die
in die Oberfläche
der zylindrischen Walze 36 gepresst sind, wobei sich die
Walze mit einer Geschwindigkeit dreht, die der linearen Geschwindigkeit
des Metallblechs entspricht, das durch die Spulenbeschichtungsstraße verläuft. Der
gepresste Bereich der Walze entspricht der Breite des oben beschichteten
Metallblechs 25, und die Taschen sind räumlich voneinander getrennt,
um die gewünschte
Dichte der Partikel auf dem feuchten oberen Überzug zu erreichen. Ein von
3M erhältlicher statischer
Mischer eignet sich besonders als Trichter 32 für die Zufuhr
von Körnchen
bzw. Granulat an die Walze 36.
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Die
Abbildung aus 1b zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei die diskreten Massen 27 mittels Schwerkraft
von dem Trichter 40 auf ein motorbetriebenes, umlaufendes
Förderband 42 übertragen
werden, das mit geringem Abstand oberhalb des oben beschichteten
Metallblechs 25 angeordnet ist. Das Band 42 verläuft in die
gleiche Richtung und mit der gleichen linearen Geschwindigkeit wie
das Metallblech, wenn die Massen 27 auf das Blech 25 fallen.
Das Blech und das Förderband 42 sind
für ein
kurzes Stück
in der Mulde 43 angeordnet, welche alle diskreten Massen 27 sammelt,
die von dem Förderband
fallen, jedoch das Blech verfehlen oder von diesem herunterfallen.
Die diskreten Massen, die auf diese Weise in der Mulde gesammelt werden,
können
durch herkömmliche
Mittel zu dem Trichter 40 zurückgeführt werden, wie etwa durch
ein Gebläse,
das sich in einer Röhrenleitung
befindet, die eine Rutsche in der Mulde und den Trichter verbindet.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird der Verteiler 26 der Spulenbeschichtungsstraße aus 1 durch
die thermische Spritzeinrichtung 44 aus 2 ersetzt.
In diesem Fall handelt es sich bei dem oberen Überzug auf dem Metallblech 25 um
ein thermoplastisches Harz bzw. Thermoplast, das ausreichend Wärme speichert,
wenn es den Ofen 45 verlässt, so dass es weich bleibt.
Teilchen aus thermoplastischem Harz werden in die Spritzeinrichtung 44 eingeführt, die
angrenzend an das aufsteigende Blech 25 angeordnet ist.
Die Spritz- bzw. Sprüheinrichtung
erhitzt die Teilchen in einen geschmolzenen oder plastischen Zustand
und schleudert die Teilchen auf die Oberfläche des weiterhin weichen thermoplastischen Überzugs auf
dem Blech 25 mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 bis
60 Fuß pro
Sekunde, wobei abgeflachte plastische Teilchen gebildet werden,
so genannte „Splats", die einen Durchmesser
zwischen 0,5 Milliinch und 4 Milliinch aufweisen. Die Größe der in
die Spritzeinrichtung 44 eingeführten Teilchen, der Abstand
von der Spritzeinrichtung zu der Oberfläche des oben beschichteten
Blechs 25 und die Zufuhrrate werden so geregelt, dass die
abgeflachten Teilchen als einheitlich verteilte diskrete Massen
in dem oberen Überzug über im Wesentlichen
die ganze Fläche des überzogenen
Metallblechs 25 verbleiben.
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Eine
Mehrzahl von thermischen Spritzpistolen 46, die jeweils
Teilchen einer anderen Farbe spritzen, können in der thermischen Spritzeinrichtung 44 angebracht
werden, so dass eine Mehrzahl von Splats über dem ganzen oder einem kleineren
gewünschten
Abschnitt der Metallblechoberfläche
gebildet wird. Die thermische Spritzpistole 46 weist gemäß der Abbildung
aus 3 einen Körper 47 mit entsprechenden
Zufuhrkanälen 48, 49 und 50 für Luft,
Abgase und Wirbelüberzugspulver
auf. Der Kanal 50 steht in Übertragungsverbindung mit einer
Wirbelkammer (nicht abgebildet), von der ein in einem Druckluftstrom
mitgeführtes Überzugspulver
absatzweise in die thermische Spritzpistole 46 gedrückt wird,
indem ein Ventil in der Zufuhrleitung schnell geöffnet und geschlossen wird,
wobei die Leitung einen Druckluftstrom und Überzugspulver in die Wirbelkammer
führt.
Der Auslass des Pulverkanals ist axial in dem Mundstück 51 der
Pistole angeordnet, und Abgasauslassdüsen 52 sind in dem
Mundstück 51 mit
einheitlichen Zwischenabständen
um einen imaginären
Kreis angeordnet, der konzentrisch ist mit dem Pulverkanal 50.
Die Luft- und Gasmengen werden durch Ventile 53 und 54 geregelt.
Die Luft verläuft
durch Ausstoßeinrichtungen 55,
die ein teilweises Vakuum in dem Brenngaskanal 49 erzeugen,
und die Gas in die Mischkammern 56 saugen. Das verbrennungsfähige Gemisch
fließt
durch die Mundstückdüsen 52 und
verbrennt. Die Pulverteilchen werden in einen geschmolzenen Zustand
erhitzt, während
sie schnell durch die Flamme verlaufen.
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Wenn
gemäß der Abbildung
aus 4 diskrete Massen 27 aus 1,
wie etwa Keramikgranulat oder dergleichen, über den oberen Harzüberzug vorstehen,
wird eine entfernbare Trägerlage 60 von der
Spule 61 gezogen und mit dem mit Granulat beschichteten
Metallblech 62 eingeschossen, wenn dieses wieder auf die
Spule 63 gewickelt wird, um die Unterseite des Metallblechs
zu schützen.
Die Trägerlage 60 kann
aus geschäumtem
Material hergestellt werden, wie etwa Polystyrol oder Poly(vinylchlorid).