DE1546927A1 - Verfahren zum Herstellen von Schichtueberzuegen aus thermoplastischen Massen auf magnetischen Unterlagen sowie Teile von Vorrichtungen zu dessen Ausfuehrung - Google Patents

Description

Dr. Expl.

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Verfahren zum Herstellen von Schichfuberzügen aus thermoplastischen Massen auf magnetischen Unterlagen sowie Teile von Vorrichtlangen zu dessen Ausführung,,

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schichtüberzügen aus pulverförmigen bis krümeligen thermoplastischen Massen an magnetischen Flächen sowie Teile von Vorrichtungen zu dessen Durchführung.

Das Verfahren bezweckt, das Auftragen und vorübergehende Anhaften von pulverförmigen bis krümeligen thermoplastischen, zunächst nich klebenden Massen an magnetischen Flächen solange zu ermöglichen, bis diese Massen in einem weiteren Arbeitsgang, der häufig in erster Linie andere Zwecke hat, zu einem an der Fläche selbst haftenden SchichtüberzÜg verschmolzen werden· Das Verfahren eignet sich besonders zur Beschichtung von solchen Flächen, auf denen wegen ihrer Stellung aufgrund der Gravitation das Aufbringen von zunächst nicht klebenden, pulverförmigen bis krümeligen Massen erschwert oder verhindert istβ Das Verfahren eignet sich insbesondere zum Auftragen von pulverförmigen Korrosions-, Abrieb- und Dröhnschutzmassen an geneigten, senkrechten, überhängenden und unter waagerechten Eisenkonstruktionen, deren Stellung beim Aufbringen bis zum Aufschmelzen der thermoplastischen Sehichtüberzüge nicht so angeordnet werden kann oder soll, dass die pulverförmigen Massen bis zum Aufschmelzen nicht abfallen oder abrutschen. Das Abfallen oder Abrutschen dieser noch nicht kl eb en'den, ptxlverförmigen bis krümeligen Massen wird erfindungsgemäss durch dem Pulver innewohnende Magnetkräfte bewirkt, die dieses an den zu beschichtenden Flächen vorübergehend festhalten·

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Als ein Anwendungsgebiet der Erfindung kann das Beschichten von insbesondere senkrechten, geneigten und unter mehr oder weniger waagerechten Flächen von Automil-· karosserien, also unter der Karosserie und in den Radkasten sowie an senkrechten Flächen im Inneren der Karosserie, mit Korrosions— und Dröhnschutzmassen in Betracht kommen·

Im übrigen kann die Erfindung überall da Anwendung finden, wo thermoplastische Schutzschichten an Blech- und Eisenkonstruktionen aufgetragen werden sollen und die Eisenkonstruktionen selbst, beispielweise mit Einbrennlacken lackiert werden oder aus sonstigen Gründen einer nachfolgenden Wärmebehandlung unterworfen werden·

Nach herkömmlichen Verfahren werden im Automobilbau die äusseren Unterflächen der Karosserie mit einer Füllstoffe enthaltenden, thermoplastischen, aus Kunststoffen oder Teerpech oder Asphaltbitumen enthaltenden Masse gegen Korrosion, Steinschlag und Karosseriedröhnen geschützte Desgleichen werden solche Massen auch innerhalb der Karosserie u.a. auch an senkrechten, geneigten und unter waagerechten Flächen, wie in den Türfüllungen, den Seitenwänden des Kofferraums und des Innenraums sowie unter Dach und Motor- und Kofferraumdeckel als Döhnschutz und Schalldämmung verwendete Vorzugsweise werden hier bituminöse Massen in Form von klebrigen Emulsionen oder in Lösungsmitteln gelöst auf die Karosserieteile aufgespritzt und daran anschliessend das Emulsionswasser oder die kohlenwasserstoffhaltigen Lösungsmittel vorzugsweise in den Lackbrennkammern beim Brennen der Grund-lackierung bei Temperaturen bis zu l80 C verdampft«

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Die Erfindung beruht auf dem Gedanken anstelle von Emulsionen oder Lösungen thermoplastische Massen in pulverförmigem bis krümeligem Zustand zu verwenden, wobei die beim Beschichten noch nicht klebenden Massen, soweit sie nicht aufgrund der Stellung der BlechkOnstruktion, auf die sie aufgetragen werden sollen, aufgrund der Gravitationskräfte von selbst halten, dxirch magnetisierte Beimischungen solange zum Anhaften an den magnetischen Bl eclüvons trukt ionen veranlasst werden, bis die Masse unter Einwirkung entsprechender Wärme zu einem an der Blechkonstruktion selbstklebenden, geschlossenen Schichtüberzug verschmolzen ist.

Das erfindungsgemäss' Verfahren umfasst im wesentlichen vier Verfahrensschritte, die ganz oder teilweise kontinuierlich durchgeführt werden können_o

Zunächst wird eine pulverförmige bis krümelige Mischung aus fein dispergierten, thermoplastischen Bindemitteln wie Bitumen oder Teerpech mit anorganischen oder organischen Füllstoffen und magnetisierbaren pulverförmigen Beimischungen hergestellt. Bei der Herstellung von pul— verförmigen, insbesondere magietisierbaren Mischungen aus feinsten, im kalten Zustand nicht klebenden oder flüssigen, also thermoplastischen Bindemittelpartikelchen mit anorganischen oder organischen, teilweise oder ganz magnetisierbaren Feststoffpartikelchen stellt sich das Problem, die Entmischung der Masse/verhindern, wenn die Masse auf Flächen aufgetragen wird, an denen die raagnetisierten Partikel aufgrund ihrer magnetischen Kräfte haften, die nicht magnetischen oder magnetisierten Partikel wie Bindemittel und neutrale Feststoffe jedoch infolge ihrer Schwerkraft das Bestreben haben, von den Flächen, auf denen sie mangels irgendwelcher Adhäsionskräfte nicht haften können, abzurutschen oder

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abzufallen. Es ist deshalb Vorsorge zu treffen, dass in der Mischung jeweils neutrale und magnetisierbare Feststoffpartikelchen mit einem Bindemittelpartikelchen fest verbunden sind. Auf diese Weise vermag ein magnetisiertes Partikelchen neutrale Feststoffpartikelchen und ein Bindemittelpartikelchen, mit denen es in der Mischung individuell fest verbunden ist, mitzutragen, sofern die Magnetkraft des Partikelchens grosser ist, als die Summe der Schwerkraft seiner selbst und der mit ihm verbundenen Bindemittel- und Feststoffpartikelo

Die Herstellung solcher Mischungen ist in Anwendung von Wirbelstromverfahren möglicho

Die Feststoffpartikelchen werden kalt in einem kitten Gasstrom so aufgewirbelt, dass sie sich individuell voneinander getrennt in einem aufgelockerten Zustand kurzzeitig in Schwebe halten» In dieses Feststoff-Eas—Gemisch wird thermoplastisches, durch Erwärmen verflüssigtes Bindemittel so eingesprüht, dass feinste Tröpfchen des heissen Bindemittels mit Feststoffpar— tikeln zusammenprallen· Die Bindemitteltröfpchen, die bereits nach ihrer Entstehung im Sprühkegel durch das kalte Gas im Mischraum eine gewisse Abkühlung efahren haben, erkalten beim Zusammenprall mit Feststoffpartikeln so, dass sie plastisch bis starr werden. Durch den Zusammenp%ll kleben die getroffenen Feststoffpartikel an dem Bindemitteltröpfchen an, das so mehr oder weniger vollständig mit Feststoffpartikeln paniert wird_e Die so entstandenen Bindemittel-Feststoff -Partikel ergeben ein nicht klebendes, pulverförmiges schütt- und blasfähiges Gemisch, sofern der Bindemittelanteil nicht so hoch ist, dass freie Bindemitteipar tike.1 chen in der Mischung vorhanden sind. Es ist also Vorsorge zu treffen, dass das Bindemittel-

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Feststoffpartikel-Verhältnis ein möglichst vollständiges Einhüllen der Bindemittelpartikel gewährleistet« χ rait Feststoffpartikeln

Einen schematischen Schnitt durch ein derartiges Partikelchen zeigt Figur 1»

Derartige Mischungen können nach bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie bereits bei Abraham, "Asphalts and Allied Substances", 3rd Edition 1929, oder in der deutschen Zusatzpatentschrift Nr* 637*300 zum Hauptpatent Nr₀ 600'l84 als Wirbelstromraischver— fahren oder in der deutschen Patentschrift Nr» 933'^97 als mechanisches Wirbelstromverfahren beschrieben ist» Nach den vorgenannten Verfahren können kontinuierlich oder diskontinuierlich lager- und transportfähige, pulverförmige Mischungen zwischen Bindemitteln und Feststoffen hergestellt werden, die sich bei entsprechenden Erwärmung verflüssigen·

Nach einem Ausführungsbeispiel werden 30 Gewichtsprozent eines im Temperaturbereich von 220 C liegenden dünnflüssigen Bitumen» B85/4O in ein aufgewirbeltes, kaltes Gemisch von 60 Gewichtsprozent Asbest·« mehl und 10 Gewichtsprozent Magnesitmehl (Fe₂O-FeO) versprühte

Die verwendeten Mischungskomponenten können nach Belieben sowohl hinsichtlich der Materialien als auch der Mengen variiert werden«, Es ist lediglich darauf zu achten, dass das magnetisierbare Material so stark magnetisierbar ist, dass die Summe der Magnetkräfte der einzelnen Partikel grosser ist, als die Summe der Schwerkraft aller Partikel und dass die Mischung durch zu hohen Bindern!ttelpartikeigehalt nicht ihren puiverförmigen bis krümeligen Charakter verliert_e-

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Sodann wird die pulverförmige bis krümelige .Masse mittels eines Gasstromes nach bekannten Wirbeijstrwnt-· verfahren von einem Vorratsbehälter durch Rohrleitung zu einem pistolenartigen Rohrstutzen transportiert» während des Durch»fcritfcs durch d&n Rohrstutzen magnetisiert und auf die gewünschte Fläche aufgeblasen»

Das Gemisch kann zwar schon aus magnetisierten Partikeln hergestellt werden oder direkt nach der Herstellung magnetisiert oder an einer beliebigen Stelle im Rohrleitungssystem zum Austrittsstutzen magnetisiert werden,. Dies kann jedoch gegenüber dem Magnetisieren unmittelbar vor dem Austritt aus dem Stutzen Nachteile haben· Magnetisierte pulverförmige Materialien lassen sich wegen ihrer magnetischen Kohäsions— kräfte schlecht mit anderen Materialien mischen. Auch ist das Mischen in magnetischen Mischaggregaten erschwert. Schliesslich ist der Transport magnetisierter Massen im Gaswirb el strom wegen der magnetischen Koheisionskräfte und der damit verbundenen Ballungen schiecht kontrollierbar, selbst wenn die Transportleitungen nicht aus magnetischen Materialien bestehen· Abgesehen davon ist die Lagerung von magnetisierten Materialien mit geringer Remanenz beschränkt_f was die Möglichkeiten der Wahl der magnetisierbaren Bestandteile der pulverförmigen Masse wesentlich einschränkte

Nach einem Ausführungsbeispiel wird die Masse durch eine wie in Pig. 2 dargestellte Rohraustrittsöffnung 1 geblasen, die in einer elektrischen Spule 2 sitzt, deren magnetisches Gleichfeld 3 sich vorzugsweise axial durch das Innere des Rohres erstreckt· Bei dem Durchfliegen des Rohrabschnittes innerhalb der Spule werden die im Gasstrom schwebenden magnetisierbaren Partikelchen 4 darch das magnetische Feld

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der Spule magnetisiert_o i)ie Magnetisierung der Partikel· chen kann durch Variierung der Feldstärke je nach Spulengrösse bzw» Windungszahl sowie de» sie durchfliessenden Stromes mehr oder weniger nach Massgabe der dem jeweiligen Material entsprechenden Hysteresisschleife gesteuert werden» Es ist lediglich darauf zu achten, dass die Fortbewegungskraft des Partikelchens im Gasstrom so gross ist, dass die magnetische Anziehungskraft innerhalb des von der Spule umgebenen Rohrabschnittes, insbesondere an den Austrittsstellen der Feldlinien aus dem Rohrabschnitt, überwunden werden und das Partikelchen durch den Gasstrom noch so nahe an die magnetische Fläche oder an schon auf ihr anhaftende magnetische Partikelchen herangetragen werden kann, dass die Annäherung und Haftung durch die ihm innewohnenden Magnetkräfte gewährleistet ist_o

Während normalerweise vorteilhaft die Spule von Gleichstrom durchflossen wird, um ein gleichgerichtetes Magnetfeld innerhalb des Ho Irr ab schnitt es zu erzeugen, kann es bei Materialien mit entsprechend hoher Remanenz von Vorteil sein, zur Erleichterung des Durchtritts des Gas-Feststoff-Gemisches durch den Rohrabschnitt die Spule mit Wechselstrom zu versorgen ο Dadurch kann bei gleicher Spulengrösse ein entsprechend starkes, ständig wechselndes Feld hervorgerufen werden, das eine entsprechend starke Magnetisierung der magnetisierbaren Partikelchen gewährleistet. Zwar führt dies auch ständig zur Ent<magnetisierung und erneuten Magnetisierung während des Durchflusses der Teilchen, was jedoch dann nicht von Nachteil ist, wenn es sich um ferromagnetische Verbindungen handelt, die eine so hdre Remanenz und Koerzitivkraft haben, dass sie bei Austritt aus dem Feld noch nicht vollständig entmagnetisiert sind«

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Bei Verwendung eines gleichgerichteten magnetischen Feldes entsprechender Feldstärke, die eine entsprechend lange Spule voraussetzt, kann die Gefahr von Stauungen im Rohrabschnitt im Inneren der Spule dadurch vermieden werden, dass man die Feldlinien nach relativ kurzer Strecke aus dem Rohrabschnitt austreten lässt ₀ Dies kann dadurch erreicht werden, dass man, wie in Figo dargestellt, sich die Spule 1 in Transportrichtung des Gasstromes konisch erweitern lässt, da die Feldlinien 2 immer mehr oder weniger parallel zur Achse der Spule ausgerichtet sind«, Vorzugs/eise ist der Rohrabschnitt 3 aus diamagnetischem Material hergestellt, um Beeinflussungen der Feldlinien zu vermeiden«,

Zur Erleichterung des Durchsatzes de» Partikelstromes kann die Spule auch mit zerhacktem Gleichstem gespeist werden» Dadurch wird das Magnetfeld während des Partikel durchfluss es ständig auf- und abgebaut, die Partikel schrittweise magnetisiert und zwischenzeitlich nicht am unbeeinflussten Durchtritt durch den Spulenabschnitt gehinderte

Die aus dem Rohrabschnitt austretenden tind auf die zu beschichtende Fläche aufprallenden Pa-rtikelchen bilden eine relativ dichte Schicht; diese Schicht kann bei entsprechend starken Magnetkräften noch durch Rütteln der Fläche verdichtet werden, was eine zwangsläufige Folge beim Transport, beispielsweise im Automobilbau beim Transport der Karosserie nach Beschichtung mit der pulverförmigen Masse kauf dem Transportband, ist·

Mit Rücksicht auf die Länge des Transportweges, die Überwindung des Magnetfeldes, Gewicht und Struktur der Partikel kann es notwendig sein, mit einem sp hohen Gasdruck und so hoher Austrittsgeschwindigkeit zu arbeiten, dass der Gasstrom beim Aufprallen auf

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der Fläche starke Wirbel bildet, die die aufprallenden Partikel mitreissen und ziellos zerstreuen» Um dies zu vermeiden kann, wie in Figo 4 dargestellt, das Austrittsrohr 1 in Transportrichtung hinter der Spule 2 durch ein ringförmiges Mantelrohr 3 versehen werden, durch das ein Teil des Gastroms 4 seitwärts abfliessen kann» Der weiterführende Rohrabschnitt 5 kann dann einen geringeren Querschnitt haben· Dadurch wird der Strom der raagnetisierten Partikel 6 nicht abgeleitet, da diese aufgrund ihrer Massenträgheit einerseits in der nach Spulenaustritt gegebenen Richtung weiterfliegen und sich im übrigen auf Grund ihrer den einzelnen Partikelchen innewohnenden Magnetkräfte zur Achse des Rohres bewegen und so in einem Gasstrom mit grösserer Partikeldichte 7 in» Zentrum des Rohrabschnit— tes weiterfliegen β Dagegen kann ein Teil des an der Peripherie des Rohrquerschnittes fliessenden Gasstromes, der nach Durchtritt durch das Magnetfeld nur noch überwiegend nicht magnetisierte Partikel enthält, weil diese eventuell kein magnetierbares Par tikel teil ent— halten, seitlich abSLietfsen.

Sodann wird die magnetische Fläche und die auf ihr aiisitzende Schicht solange und so stark erhitzt, bis durch Überschreiten des Schmelzpunktes des thermoplastischen Bindemittels die pulverförmige Masse zu einem je nach Dicke des PulVerauftrages mehr oder weniger dicken Film verschmilzt« Während des Plastischwerdens des thermoplastischen Bindemittels wirken die magetisierten Partikel noch insofern vorteilhaft zur Verdichtung der Schicht und der Haftung mit, als sie sich bei Verringerung der Reibung durch das Plastisch- und Flüssig—Werden des Bindemittels durch ihre Magn&- kraft in Richtung auf die magnetische Fläche zu be— wegen und durch das Sich—in-^fSregung—Setzen unter Umständen den Fluss des Bindemittels in Gang bringen oder vorteilhaft beeinflussen·

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Nach einem Ausführungsbeispiel wird auf der "Unterseite einer Kraftfahrzeugkurosserie eine aiagnetisierte Mischung von 30 Gewichtsprozenten Bitumen ß 85/40 mit 60 Gewichtsprozent Asbestmehl und 10 Gewichtsprozent Magnetitmehl in einer 2 mm dicken Schicht aufgeblasen« Sodann wird die Karosserie, die bereits vor dem Auftragen .der Korrosionsschutzschicht mit einem oO-lOOyu dicken Grundlack versehen wurde, in eine Lackbrenneis» kammer gebracht, in der die Karosse für 3-IO Minuten auf Temperaturen von 12O-I8O C durch heisse Umluft erhitzt wird· Durch diese Wärmebehandlung verflüssigen sich die in Feststoffpartikelchen eingebetteten fe Bindemittelpartikelchen und verschmelzen mit diesen und den benachbarten Partikelchen zu einem gleichmässigen, geschlossenen Schichtüberzug _a

Es kann von Vorteil sein, der Mischung Beimischungen hinzuzufügen, die das Fliessvermögen des thermoplastischen Bindemittels in bestimmten Temperaturbereichen erleichtern.

Das erfindungsgemäss Verfahren hat gegenüber- den herkömmlichen Verfahren, nach denen eine Lösung oder eine Emulsion auf zu beschichtende magnetische Flächen fe aufgespritzt wird, eine Reihe von im folgenden näher dargestellten Vorteilen:

Korrosionsschutzschichten aus Bitumen- oder sonstigen üindeinittellösungen haben den Nachteil, dass beim Verdampfen des Lösungsmittels in der Schicht mit der Ausseiifläche verbundene kleinste Poren entstehen, durch die Wasser durchdiffundieren kann« Dem gegenüber hat die erfindungsgemässe Schutzschicht eine geschlossene Aussenfilmschichtο Etwa vorhandene kleinste Lufteinschlüsse, die aus der lockeren Pulverschicht herrühren, werden beim Verschmelzen des Bindemittels verschlossen,

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so dass eine Korrosion der magnetischen Flächen ausgeschlossen ist, solange die Schicht nicht stark beschädigt is to

Das erfiiidtmgsgemässe Verfahren hat den weiteren Vorteil, dass weder aus Gesundheits- noch feuerpolizeilichen Gründen technische Massnahmen zur Vermeidung von Körperschäden und Explosionsgefahr getroffen werden müssen, da keine Lösungsmittel Verwendung finden_o

Die erfindungegemäss aufgetragene Schicht kann vor dem Verschmelzen leicht ohne besondere Mittel von den Stellen entfernt werden, an denen sie nicht gewünscht wird, während für das Entfernen der Emulsionen und Lösungen auch vor dem Trocknen Lösungsmittel verwendet werdei müssen. Abgesehen von dem grösseren Aufwand, können bei der Entfernung einer frisch aufgetragenen Emulsion oder Lösung durch Lösungsmittel Schäden an dem Grundlack des Blechteiles eintreten_o

Ein weiterei' technischer Vorteil gegenüber den herkömmlichen Verfahren ist der Umstand, dass sich die fertige Mischung in Säcken oder offenen Gebinden und Silos transportieren und lagern- lässt, während Emulsionen nur in luftdicht abgeschlossenen Gebinden transportiert werden können_o

BAD OWCINAL

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Claims (1)

1. Pat entansprüche

   Io Verfahren aum Herstellen von Schichtüberzügen aus thermoplastischen Massen an magnetischen Flächen, dadurch gekennzeichnet, dass pulverförmige bis krümelige Massen aus Feststoff- und Bindemittelpartikeln mit magnetisierbaren Feststoffpartikeln zu magnetisierbaren Feststoffpartikelverbindungen hergestellt werden, die so hergestellten, pulverförmigen bis krü» meligen Massen im Gaswirbelstrom durch eine ßohraustrittsöffnung ausgeblasen werden, die in einer elektrischen Spule sitzt, deren magnetisches Feld vorzugsweise axial durch das vorzugsweise nicht magnetische Transportrolir verläuft, die magnetischen Bestandteile der pulverförmigen Massen beim Durchtritt durch das Feld magnetisiert werden, die ausgeblasenen Massen auf. magnetische Flächen aufgeblasen werden und die so mit den pulverförmigen bis krümeligen Massen beschichteten magnetischen Flächen einer Wärmebehandlung im Temperaturbereich oberhalb des Schmelzpunktes der thermoplastischen Bxndemittelbestandtexle unterworfen werden»

   ^ 2· Verfahren gemäss vorstehendem Anspruch,

   dadurch gekennzeichnet, dass magnetische Mineralmehle verwendet werden, die nach der Magnetisierung eine hohe Remanenz und Koerzitivkraft aufweisen.

   3ο Vorrichtung zum Magnetisieren von in einem Gasstrom schwebenden ferromagnetischen Partikelchen, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorzugsweise nicht magnetisches Rohr axial in eine Spule eingesetzt wird, durch die ein in Rohrrxchtung vorzugsweise axial verlaufendes magnetisches Feld erzeugt werden kann·

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   4ο Vorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spule von zerhacktem Gleichstrom durchflossen wird.

   5· Vorrichtung gemäss den vorstehenden Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzelehnet, dass die auf einem Rohr sitzende, elektrische Spule sich in Richtung des das Rohr durchfliessenden Gasstromes konisch erweitert·

   6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3-51 dadurch gekennzeichnet, dass das Austrittsrohr in Gasstrom— richtung hinter der Spule mit einem ringförmigen Mantelrohr zur Ableitung des an der Rohrquerschnitts— Peripherie fliessenden Gasstromes versehen ist und der weitere Teil des Anstrittsrohres einen gegenüber dem Querschnitt vor dem ringförmigen Mantelrohr geringeren Querschnitt hat.

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