DE2704302A1

DE2704302A1 - Metalltube und verfahren und vorrichtung zum erzeugen einer oberflaechenpulverschicht auf der metalltube

Info

Publication number: DE2704302A1
Application number: DE19772704302
Authority: DE
Inventors: Nobuo Furuya; Tsutomu Itoh; Kenji Ohuchi
Original assignee: Onoda Cement Co Ltd
Current assignee: Onoda Cement Co Ltd
Priority date: 1976-02-03
Filing date: 1977-02-02
Publication date: 1977-08-04
Also published as: GB1558043A; DE2704302C2; US4271208A; US4213541A; US4112869A; FR2340500A1; FR2340500B1

Description

6276, Oaza Onoda, Onoda-shi, Yamaguchi-ken, Japan

Metalltube und Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer Oberflächenpulverschicht auf der Metalltube

Priorität: 3. Februar 1976 Anmelde-Nr.: o1ooo5/1976 Japan 8. März 1976 " " O24867/1976 Japan

Die Erfindung betrifft eine metallische Ausquetschtube für Nahrungsmittel in Pastenform, deren Geschmack ein wichtiges Element darstellt, oder ähnliche Stoffe. Diese Tube zeichnet sich dadurch aus, daß nach dem Aufbringen einer kontinuierlichen Schicht aus einem geladenen Kunstharzpulver auf der Innenfläche, der Außenfläche des Halsbereichs und der Außenfläche des Schulterbereichs der Tube die Harzpulverschicht gebacken oder gesintert, alternativ bei geeigneten Materialien auch wärmegehärtet, ist, um einen kontinuierlichen Harzüberzugsfilm zu schaffen, der eng an den genannten Flächen anhaftet. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Herstellung von metallischen Ausquetschtuben der genannten Art, mit der eine Harzpulverschicht auf den genannten Oberflächen der Tube erzeugt wird.

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Eine solche Tube hat besonders gute Eigenschaften als Behälter für Nahrungsmittel, deren Geschmack für wichtig gehalten wird, denn das Ansaugen von Außenluft nach dem Ausquetschen ist nur gering wegen des FormbewahrungsVermögens der Tube, so daß der Kontakt zwischen dem Tubeninhalt und der Außenluft auf ein Minimum eingeschränkt ist. Zu den in derartige Tuben zu füllenden Stoffen gehören aber auch verschiedenartige Stoffe, die für Aluminium oder dgl., welches als Rohmaterial für die Tube vorzugsweise in Frage kommt, korrodierend wirken. Bisher ist zum Vermeiden der Korrosion ein Verfahren angewandt worden, bei dem nach dem Besprühen und Überziehen der Innenfläche der Tube mit flüssigem Epoxyharz, Epoxyphenolharz oder dgl. der Überzug einer Wärmebehandlung ausgesetzt wird, um der Innenfläche der Tube Korrosionswiderstand zu verleihen. Bei Anwendung dieses Verfahrens reicht aber der Korrosionswiderstand nicht aus, weil nur ein dünner Film gebildet werden kann. Besonders bei einem Formgebungsverfahren für eine derartige Tube kann ein Abreißen an der innenfläche im Schulter- und Halsbereich auftreten, und es besteht die Gefahr daß besonders in diesen Bereichen Nadellöcher auftreten, so daß es im wesentlichen unmöglich ist, mit diesem Verfahren einen perfekten Korrosionsschutz zu erhalten. Außerdem ist es bei Anwendung dieses Verfahrens manchmal nicht möglich, Korrosion im Gewindeabschnitt an der Außenfläche des Halsbereichs zu vermeiden, an dem unweigerlich Tubeninhalt haften bleibt. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist ein anderes Verfahren gewählt worden, welches in Fig. 3 der

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Zeichnungen dargestellt ist. Hierbei wird eine flexible Innentube, die beispielsweise durch ein Extrusionsformgebungsverfahren erzeugt wird (nachfolgend als "Einpaßtube" 20 bezeichnet) längs der Innenfläche der metallischen Ausquetschtube eingeführt, Um auch den Gewindeabschnitt zu schützen, ist ein gleichfalls durch Extrusion erzeugter Gewindeschutzteil (in Fig. 3 mit 21 bezeichnet) um den Halsbereich herum passend vorgesehen. Bei Anwendung dieses Verfahrens ergibt sich jedoch der Nachteil, daß das Formbewahrungsvermögen der Tube stark beeinträchtigt ist, weil es nicht nur schwierig ist, eine besonders dünne Einpaßtube zu schaffen, sondern auch, weil diese Einpaßtube keine innige Berührung mit der metallischen Ausquetschtube eingeht. Ein weiterer schwerwiegender Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß bei dieser Tube, sobald sie einmal geöffnet ist, der Inhalt zwischen die metallische Ausquetschtube und die Einpaßtube eindringt, und zwar im wesentlichen vom Halsbereich und vom unteren Ende der Einpaßtube her, so daß im Halsbereich und im unteren Endbereich der Tube unweigerlich Korrosion auftritt und dadurch die wirksame Verwendung des Inhalts der Tube nach kurzer Zeit unmöglich wird. Darüber hinaus kann man bei der Herstellung der Einpaßtube und des Gewindeschutzteils, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, deren Dicke praktisch nicht über ein gewisses Ausnaß verringern, so daß Korrosionsschutzteile, wie die Einpaßtube und der Gewindeschutzteil verwendet werden müssen, die erheblich dicker sind, als die zur Erzielung der Korrosionsschutzwirkung, auf die diese Teile ja im wesentlichen abgestellt sind, nötige Filmdicke. Das ist besonders unerwünscht in Anbetracht der ver-

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brauchten Harzmenge·

Zusätzlich zu den beiden oben beschriebenen Verfahren ist auch ein Verfahren zum Erzeugen einer korrosionsbeständigen Tube vorgeschlagen worden, bei dem ein Harzüberzug sowohl auf der Innenfläche als auch auf der Außenfläche dadurch erzeugt wird, daß eine vorerwärmte metallische Tube durch ein pulverisiertes Kunstharz geleitet wird, welches in einem Kasten verteilt ist. Da die Tube größtenteils sehr dünn und die Wärmekapazität dieses Teils sehr gering ist, ist es mit diesem Verfahren schwierig, einen gleichmäßigen Uberzugsfilm über die ganze Tube hinweg zu erreichen. Wenn im Bereich des Körpers der Tube ein PiIm von ausreichender Dicke erzeugt wird, dann haftet außerdem am Halsbereich, der ein sehr dicker Bereich mit großer Wärmekapazität ist, insbesondere an der Außenseite des Gewindeabschnitts überschüssiges Harz an, was zu besonders großer Filmdicke führt,

so daß ein Nachbearbeiten nötig ist, um eine Kappe oder einen Deckel aufsetzen zu können. Andererseits ist es schwierig, eine Harzschicht von ausreichender Dicke an der Innenseite des Halsbereichs zu erzeugen. Dies Verfahren erfordert überdies normalerweise ein Vorerwärmen der Tube auf bis zu 170 bis 250° C. Wenn dieses Vorerwärmen nach vorherigem Bedrucken der Außenfläche der Tube erfolgt, besteht insofern ein Nachteil, als bei üblichen Druckfarben Farbabweichungen unvermeidlich sind. Wenn das Bedrucken erfolgt, nachdem die Außenfläche der Tube mit Harz beschichtet wurde, dann wird der Auswahlbereich der zur Verfügung stehenden Druckfarben und Druckvorrichtungen außerordentlich eng

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im Vergleich zu dem direkten Bedrucken der Oberfläche der metallischen Ausquetschtube, weil die Harzoberfläche ungleichmäßig ist und aus anderen Gründen. Es wird auch schwierig_; eine schöne äußere Verzierung auf der Tube anzubringen, so daß dies Beschichtungsverfahren hinsichtlich seiner Anwendbarkeit beschränkt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter möglichster Vermeidung der genannten Nachteile der oben beschriebenen bekannten Verfahren eine metallische Ausquetschtube zu schaffen, die eine starke Korrosionsschutzwirkung hat und für stark korrodierende Stoffe verwendbar ist und deren Außenfläche im Bedarfsfall sich für gutes Oberflächenbedrucken eignet. Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Pulverbeschichtung unter Steuerbarkeit des Fließens des Pulvers so vornehmbar ist, daß ein schichtförmiger überzug erreichbar ist, der keine Ungleichmäßigkeiten und Nadellöcher hat.

Die metallische Ausquetschtube gemäß der Erfindung, nachfolgend kurz als Tube bezeichnet, hat einen kontinuierlichen, fest an-* haftenden film- oder schichtförmigen Kunstharzüberzug, der an der Innenfläche ihres Körperbereichs, der Innen- und Außenfläche ihres Schulterbereichs sowie der Innen- und Außenfläche ihres Halsbereichs erzeugt ist, wobei gegebenenfalls die übrige Außenfläche der Tube vom überzug freigehalten ist. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Erzeugen einer Pulverschicht

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ORIGINAL INSPECTED

auf der Oberfläche dieser Tube gemäß der Erfindung weist ein Zufuhrrohr für geladene Teilchen auf, welches innerhalb einer nicht weiter verarbeiteten Tube bzw. eines Tubenrohlings in senkrecht bewegbarer Weise so angebracht ist, daß es aus seiner öffnung geladenes Harzpulver ausstößt oder aussprüht. Zwischen das Zufuhrrohr für geladene Teilchen und den Tubenrohling ist eine Hochspannung angelegt, damit die geladenen Teilchen an der Innenfläche des Tubenrohlings anhaften. An der Innenseite und an der Außenseite des Halsbereichs sind konzentrische Elektroden vorgesehen, von denen eine kappenartig gestaltet ist, und die zum Steuern der Aufwärts- und Abwärtsströmung eines Gemisches dienen, welches aus Pulver und Gas besteht und oben aus dem Zufuhrrohr für geladene Teilchen ausströmt. Hiermit ist ein Produkt zu erzeugen, daß keine Ungleichmäßigkeit und keine Nadellöcher aufweist. Ein wesentlicher Vorteil ist dabei die teilweise Anpassung der Elektroden an die Tubengestalt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Patentansprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an verschiedenen Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zwei kombinierte Teil-Längsschnitte durch eine metallische Ausquetschtube gemäß zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Teil eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Einpaßtube und einen Schraubgewindeschutzteil zur Verwendung bei einer Tube,

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λ..

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die nicht in den Bereich der Erfindung fällt;

Pig, 4 eine schematische Ansicht des Herstellungsprinzips für die erfindungsgemäße Tube;

Pig, 5 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen einer Tube gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Pig, 6 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Pig, 5 in einem anderen Betriebsstadium;

Pig, 7 einen Längsschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Teils der in Pig, 5 gezeigten Vorrichtung;

Pig. 8 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen einer Tube gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Pig, 9 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß

einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Pig, 10 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit einer anderen Art von Beschickungseinrichtung;

Pig. 11 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit einem anderen Ausführungsbeispiel einer Beschickungseinrichtung;

Pig, 12 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In Pig. 1 ist in der linken Hälfte ein Beispiel einer Tube gemäß der Erfindung und in der rechten Hälfte ein anderes Beispiel einer erfindungsgemäßen Tube dargestellt. Die Tube gemäß der Erfindung hat einen kontinuierlichen Kunstharzüberzugsfilm, der

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durch die Bezugszeichen 4a, 5a, 6a, 7a und 8a dargestellt und an der Innenfläche 4 des Körperbereichs 1, der Innenfläche 5 des Schulterbereichs 2, der Innenfläche 6 des Halsbereichs sowie im Schraubgewindeabschnitt 7 und an der Außenfläche 8 des Schulter* bereichs 2 eng anhaftend gebildet ist. Dieser Kunstharzüberzugefilm ist in der Regel nicht auf der Außenfläche 9 des Körperbereichs erzeugt. Ferner ist zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßer Tube, die in der rechten Hälfte in Fig. 1 dargestellt ist und bei der die entsprechenden Uberzugsabschnitte durch das Suffix b bezeichnet sind, ein Teilbereich der inneren Körperfläche, der mit 4c bezeichnet ist, einen Harzüberzugsfilm vermissen läßt, und

daß auch an der Außenseite im Schulterbereich ein Abschnitt-fld —

keinen Harzüberzugsfilm aufweist. Das in Fig. 1 rechts dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Tube zeichnet sich außerdem noch dadurch aus, daß gesonderte Kunstharzüberzugsfilme 7c und 8c mit hohem Abriebwiderstand an der Außenseite der Kunstharzüberzugsfilme 7b und 8b im Schraubgewindeabschnitt und im Schulterbereich gebildet sind.

Der Grund, weshalb die Bereiche 8d und 4c nicht mit dem Kunstharzfilm beschichtet sind, wie es rechts in Fig. 1 dargestellt ist, besteht im wesentlichen darin, daß es beim Erzeugen dieser Überzugsfilme auf der Tube manchmal aus Herstellungsgründen zweckmäßiger ist, entweder den einen oder beide unbeschichteten Bereiche 8d und 4c vorzusehen, je nach der Struktur der Vorrichtung zum Festhalten des Tubenkörpers.

Die Außenfläche 9 des Körperbereichs braucht im allgemeinen keinen Überzugsfilm aus Korrosionsschutzgründen zu haben. Wenn

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ein schoner Aufdruck auf der Außenfläche 9 vorgesehen werden soll, ist es außerdem wirtschaftlich vorteilhafter, nur die für das Bedrucken der Tube unmittelbar nötigen Behandlungsschritte

für diesen Fall
auszuführen, so daß/bei einer Tube gemäß der Erfindung kein Kunstharzüberzugsfilm auf der Außenfläche 9 des Körperbereichs, erzeugt wird.

Pig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches dann anwendbar ist, wenn der Inhalt der Tube verhältnismäßig wenig korrodierend wirkt oder die Tube nur verhältnismäßig kurze Zeit in Gebrauch ist. Wie aus Pig. 2 hervorgeht, ist nur die gesamte Innenfläche der Tube und die Oberseite des Endes des Halsbereichs mit einem eng anhaftenden Kunstharzüberzugsfilm beschichtet, während kein Film im Schraubgewindeabschnitt 7 oder im Schulterbereich 2 gebildet ist.

Die Tube gemäß der Erfindung mit ausgezeichneter Korrosionsschutzwirkung und entsprechendem Pormbewahrungsvermögen läßt sich leicht und mit geringen Kosten in großer Menge mit einer nachfolgend im einzelnen beschriebenen Vorrichtung herstellen.

Das Herstellungsprinzip der erfindungsgemäßen Tube ist in Pig, 4 dargestellt. Im einzelnen wird in den Körperbereich einer metallischen Ausquetschtube 50, die noch keiner Behandlung unterworfen wurde (kurz als Tubenrohling bezeichnet) über die gesamte Länge ein Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen eingeschoben, welches im wesentlichen konzentrisch zum Tubenrohling

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und senkrecht über dessen gesamte Länge hinweg bewegbar ist. Wenn (Kunst-)Harzpulver geladen und aus der öffnung dieses Zufuhrrohrs 61 für geladene Teilchen ausgestoßen wird, während das Zufuhrrohr zurückgezogen wird, dann läßt sich eine Pulverschicht 71 auf der Innenfläche des Tubenrohlings 50 erzeugen. Dies beruht darauf, daß an das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen über die gesamte Länge hinweg eine Hochspannung von einer Hochspannungsgleichstromquelle 60 angelegt wird und daß ein starkes elektrisches Feld, welches vom Zufuhrrohr 61 zum Tubenrohling 50 gerichtet ist, ständig zwischen dem mittels einer Erdleitung geerdeten Tubenrohling 50 und dem Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen über die gesamte in den Tubenrohling eingeführte Länge des Zufuhrrohrs 61 erzeugt ist,so daß die in das Zufuhrrohr geleiteten geladenen Teilchen, die aus der Öffnung des Zufuhrrohrs 61 ausgestoßen werden und in Richtung des Pfeiles 61a fließen, aufgrund einer elektrostatischen Kraft sofort ander Innenfläche des Tubenrohlings 50 anhaften und damit eine feste Pulverschicht 71 bilden. Ein Teil der aus der Endöffnung des Zufuhrrohrs 61 ausströmenden geladenen Teilchen gelangt durch den Halsbereich des Tubenrohlings, wie der Pfeil 61b anzeigt, an die Außenseite und wird durch eine Luftströmung transportiert, die durch ein beliebiges geeignetes Saugverfahren erzeugt wird. Eine stangenförmige Elektrode 68 kann konzentrisch zum Halsbereich des Tubenrohlings im wesentlichen über dessen gesamte Länge hinweg angeordnet sein. Eine konzentrische zylindrische Elektrode 66 kann der Außenseite des Halsbereichs des Tubenrohlings gegenüber mit Abstand angeordnet sein. Wenn dann an diesen

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Elektroden eine Spannung von gleicher Polarität wie am Zufuhrrohr 61 für die geladenen Teilchen anliegt, die von einer Hochspannungsgleichstromquelle 70 kommt, bilden die geladenen Harzpulverteilchen, die ans Äußere gelangen, weil sie aufgrund des durch die Pfeile 6'1b und 53 angedeuteten Saugluftstromes durch den Halsbereich gelangen, eine feste Pulverschicht als Film auf der Innen- und Außenfläche des Halsbereichs des Tubenrohlings. Wenn die Saugluftgeschwindigkeit so voreingestellt wird, daß eine (Kunst-)Harzpulverschicht 71a von entsprechender Dicke auf der Innen- und Außenfläche des Halsbereichs und auf der Außenfläche des Schulterbereichs des Tubenrohlings zur gleichen Zeit geschaffen werden kann, wie das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen eine entsprechende Pulverschicht 71 an der Innenfläche des Tubenrohlings über die gesamte Länge des Körperabschnitts in der oben beschriebenen Weise erzeugt^ dann läßt sich eine Kunstharzschicht aus geladenen Teilchen fest an der Innenfläche des Tubenrohlings, an der Innen- und Außenfläche des Halsbereichs sowie an der Außenfläche des Schulterbereichs herstellen, wenn das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen eine gewisse Reihe von Verfahrensschritten durchläuft. Es sei noch erwähnt, daß in manchen Fällen die stangenförmige Elektrode 68 und das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen mit einem Isolations- oder Halbleiterüberzug versehen sind, um Funkenentladung zu vermeiden.

Zur Regulierung der durch den Halsbereich des Tubenrohlings ans

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Äußere gelangenden Ladungsteilchennenge ist manchmal ein günstiges Ergebnis dadurch zu erzielen, daß nicht nur die Saugströmung 53 sondern auch die aus dem Ende des Körpers des Tubenrohlings abgegebene Ausgangsströmung 86 reguliert wird. An der öffnung des Zufuhrrohrs 61 für geladene Teilchen ist eine Umlenkplatte 65 angeordnet, die zum Dispergieren des aus der öffnung des Zufuhrrohrs 61 abgegebenen geladenen (Kunst-)Harzpulvers dient. Der Pfeil 87 soll angeben, daß das Zufuhrrohr 61 gegenüber dem Tubenrohling 50 nach außen bewegt wird, während ein Pfeil 85 die Strömungsrichtung der dem Zufuhrrohr 61 zugeleiteten Harzpulverteilchen angibt. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Betriebszustand ist nur die linke Hälfte der Innen- und Außenfläche des Tubenrohlings mit einer Pulverschicht 71 überzogen gezeigt, während diese in der rechten Hälfte fehlt. Die zylindrische Elektrode 66, die dem Halsbereich gegenüber mit Abstand zu dessen Außenfläche angeordnet ist, ist gegenüber der stangenförmigen Elektrode 68 durch einen Isolator 69 isoliert, damit innerhalb des Halsbereichs ein elektrisches Feld erzeugt wird. Dies ist nötig, für den Fall daß unterschiedliche Spannungen an die stangenförmige Elektrode 68 und die zylindrische Elektrode 66 angelegt werden. Je nach der Gestalt des Hals- und Schulterbereichs des Tubenrohlings ist es aber nicht immer nötig, verschiedene Spannungen an diese Elektroden anzulegen. In manchen Fällen kann die gleiche Spannung am Zufuhrrohr 61 für die geladenen Teilchen und an der zylindrischen Elektrode 66 sowie der stangenförmigen Elektrode 68 anliegen.

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Das aus dem Zufuhrrohr 61 ins Innere des Tubenrohlings abgegebene Kunstharzpulver kann gleichzeitig aufgeladen werden und zur Bildung der Kunstharzpulverschicht dienen, indem Koronaentladung angewandt wird, die von der Endöffnung des Zufuhrrohres und/oder der Umlenkplatte in Richtung zur Innenfläche des Tubenrohlings erzeugt wird. Hierzu werden die Ränder der Endöffnung des Zufuhrrohrs und die Umlenkplatte 65 angespitzt bzw. scharf auslaufend ausgebildet oder an der Spitze zu einer nadeiförmigen Elektrode 65a gestaltet, wie Fig. 10 in somit Fig. 5 entsprechender Anordnung zeigt. Auch Fig. 11 zeigt diese Abwandlung, wobei jedoch die gesonderte geerdete Pulverbeschickungsvorrichtung 59 fortgelassen ist (vgl. später Beschreibung von Fig. 5). Diese Abwandlung der Fig. 10 und 11 wird manchmal für Pulver verwendet, das schwer im Innern aufzuladen ist. Normalerweise erzielt man aber einen bes-. seren Uberzugsfilm, wenn man Kunstharzpulver vorher mittels einer hier nicht gezeigten Einrichtung zur Teilchenaufladung, die im Innern des Zufuhrrohrs oder außerhalb desselben angeordnet ist, vor dem Ausstoßen aus dem Zufuhrrohr 61 auflädt und anschließend die geladenen Kunstharzpulverteilchen aus dem Ende des Zufuhrrohrs 61 ausstößt, ohne daß eine Koronaentladung unmittelbar vom Ende des Zufuhrrohrs 61 oder der Umlenkplatte 65 zu der zu beschichtenden Oberfläche des Tubenrohlings erzeugt wird. Besonders wenn ein dünner Überzugsfilm, der von Nadellöchern frei und glatt und fest ist, geschaffen werden soll, werden oft bessere Ergebnisse erzielt, wenn man die Harzpulverteilchen vorher nur mit einem elektrischen Feld auflädt, ohne sich auf die Koronaentladung zu verlassen, und wenn man anschließend die (Kunst-) Harzpulverschicht an der Innenfläche des Tubenrohlings mit aus

dem Ende des Zufuhrrohrs 61 ausgestoßenen geladenen Harzpulverteilchen aufbaut.

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Bei sehr kleinen Tuben beträgt der Innendurchmesser 10 mm, normalerweise und in den meisten Fällen beträgt er 15 - 40 mm, höchstens ca· 50 mm bei sehr großen Tuben. Deshalb ergeben sich beim Beschichten der Innenfläche einer solchen Tube bei Anwendung des Verfahrens zur Förderung des Harzpulvers ins Innere des Tubenrohlings durch ein Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen große Schwierigkeiten. Insbesondere kann bei Verwendung großer Luftmengen zum Transport des Harzpulvers durch das Zufuhrrohr 61 wegen des geringen Innendurchmessers des Tubenrohlings eine bereits an der Innenseite des Tubenrohlings niedergeschlagene Pulverschicht 71 durch die zum Transport dienende Luft, die aus dem Ende des Zufuhrrohrs 61 ausströmt, wieder zerstreut werden, so daß keine stabile und feste Pulverschicht 71 erzielbar ist. Auch kann eine Neigung zur Bildung von Nadellöchern in der Nähe des Ubergangsbereichs von der Schulter zum Hals an der Innenfläche des Tubenrohlings bestehen. Um diese Art von Problemen zu lösen, wird als Zufuhrrohr 61 für die geladenen Teilchen ein Förderrohr verwendet, in dem ein elektrisches Feld mit Kontaktwirkung bzw. vom Kontakttyp in Form eines Vorhangs (contact type electrical field curtain) wirkt. Hierdurch ist es möglich, geladenes Pulver regelmäßig aus der Endöffnung des Förderrohres ins Innere des Tubenrohlings mit nur geringer Luftfördermenge abzugeben. Oft läßt sich bei Verwendung eines solchen Förderrohres für geladene Teilchen ein günstiges Ergebnis erzielen.

Wenn aber gemäß der Erfindung eine Pulverschicht gleichzeitig an der Innenfläche des Tubenrohlings und an der Innen- und

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Außenfläche des Halsbereichs des Tubenrohlings erzeugt wird, ist es nötig, eine Luftförderströmung zu erzeugen, die durch den Pfeil 61b angedeutet ist und durch den Halsbereich des Tubenrohlings durch eine mit dem Pfeil 53 gekennzeichnete Saugwirkung erzeugt wird. Wenn Pulverpartikelchen nur durch das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen geleitet werden, wird die durch Pfeil 86 angedeutete Luftausgangsströmung nicht ordnungsgemäß erzeugt. Luft könnte in umgekehrter Richtung im Raum zwischen dem Körperabschnitt des Tubenrohlings 50 und dem Zufuhrrohr für geladene Teilchen fließen . Deshalb wird durch das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen Luft mit einer Ströuiungsrate ins Innere des Tubenrohlings 50 gelenkt, die den Strömungsraten der durch Pfeil 53 angedeuteten Saugluftströmung und der durch Pfeil 86 gekennzeichneten Luftaustrittsstrcmung entspricht. Durch entsprechende Wahl des Innendurchmessers und der Saugluftströmungsgeschwindigkeit für das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen,je nach der geometrischen Gestalt des Tubenrohlings, der Form des Zufuhrrohrs 61, die entsprechend der geometrischen Gestalt des Tubenrohlings bestimmt ist, und dem Verarbeitungsvermögen ist es also möglich, Kunstharzpulver durch das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen zu fördern, ohne daß dazu eine besondere Vorrichtung nötig ist.

Die Vorrichtung zum Laden des Harzpulvers, welches durch das Zufuhrrohr 61 gefördert werden soll, kann nach einem beliebigen verwendbaren Verfahren arbeiten, z.B. mit Koronaentladung, unter Verwendung einer ebenen Ionenquelle, usw..Unabhängig

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von der Wahl des betreffenden Verfahrens kann durch Anlegen einer Gleichstrom-Hochspannung von gleicher Polarität wie die Polarität der Ladung des Kunstharzpulvers für das Zufuhrrohr 61 und durch Wahl der Größe dieser Gleichstrom-Hochspannung, so daß sie der in der Pulverladevorrichtung angewandten Antriebsspannung entspricht oder größer ist als diese, die Verschmutzung durch Pulvermaterial, welches sich an den Innen- und Außenflächendes Zufuhrrohrs 61 für geladene Teilchen im Verlaufe langen kontinuierlichen Betriebs ansammelt, verringert werden. Um die Beeinträchtigung der durch diese Teilchenansammlungen hervorgerufenen Verschmutzung auszuschalten, ist es in manchen Fällen nötig, die Innen- und Außenflächen des Zufuhr rohres für geladene Teilchen mit einer Luftströmung von hoher Geschwindigkeit_toder anderweitig,zu reinigen.

Wenn mit dem oben im einzelnen beschriebenen Verfahren eine Pulverschicht erzeugt worden und diese in einer Heizvorrichtung bei der entsprechend dem gewählten Pulvermaterial nötigen Temperatur und für die entsprechend notwendige Zeitspanne einer Wärmebehandlung ausgesetzt ist.., schmilzt die Pulverschicht und erhärtet, was zur Schaffung eines kontinuierlichen, festen Kunstharzüberzugsfilms an den nötigen Bereichen der Tube führt. Auf diese Weise kann die Tube gemäß der Erfindung vervollständigt werden. - . .

Eine Vorrichtung zum Herstellen einer Tube gemäß der Erfindung wird nun im Zusammenhang mit einem bevorzugten Ausführungsbei-

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spiel näher beschrieben. Wie Fig. 5 zeigt/ wird ein Tubenrohling 50 ins Innere einer aufrechten, zylindrischen Abdeckhaltevorrichtung bzw. Halterungsmaske 51 von unten her eingesetzt und befestigt. Die Abdeckhaltevorrichtung 51 dient als Maske bzw. zum Abdecken oder Abschirmen, damit verhindert wird, daß sich eine Uberschußpulverschicht an der Außenfläche eines Tubenrohlings bildet. Gleichzeitig ist im Innern der Abdeckhaltevorrichtung 51 ein Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen senkrecht bewegbar angebracht. Im oberen Bereich der Abdeckhaltevorrichtung 51 ist eine Saugleitung 52 vorgesehen, die an eine Ausströmleitung 52a in Ringform angeschlossen ist. Die Abdeckhaltevorrichtung 51 dient als Haube oder Abschirmung, um eine Strömung 61b geladenen (Kunst-)Harzpulvers zu erzeugen, die durch den Halsbereich des Tubenrohlinys 50 sowie die Leitungen 52 und 52a und eine durch einen Pfeil 53 angedeutete Sauggasströmung abgesaugt wird. Oberhalb der ringförmigen Ausströmleitung 52a ist ein Haubendeckel oder Stöpsel 67 konzentrisch mit der ringförmigen Leitung und dem Halsbereich des Tubenrohlings angebracht. In der Mitte des Stöpsels 67 ist zum Erzeugen eines elektrischen Feldes im Innern des Halsbereichs eine stangenförmige Elektrode 68 konzentrisch angeordnet, die von einem Isolator 69 gegen den Stöpsel 67 isoliert ins Innere des Halsbereichs eingesteckt ist.An der Innenfläche des Stöpsels 67 ist konzentrisch eine zylindrische Elektrode 66 zum Erzeugen eines elektrischen Feldes im Raum zwischen ihr und der Außenfläche des Halsbereichs und der Außenfläche des Schulterbereichs des Tubenrohlings angebracht. An diese Elektrode 66 wird von einer Hochspannungsgleichstromquelle 70 eine Hochspannung angelegt, so daß geladene Pulverteilchen, die durchs Innere des Tubenrohlings und

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aus diesem nach außen gelangen, wie durch Pfeil 61b angedeutet, an der Innen- und Außenfläche des Halsbereichs sowie an der Außenfläche des Schulterbereichs eine feste Pulverschicht bilden können. Da der Aufbau so gewählt ist, daß ein schmaler ringförmiger Spalt 73 zwischen dem unteren Ende des Stöpsels 67 und dem oberen Ende der Abdeckhaltevorrichtung 51 entstehen kann, wird die Verteilung von Gas, Luft und geladenem Kunstharzpulver, welches hierdurch gefördert wird und aus dem Halsbereich des Tubenrohlings 50 nach außen gesaugt wird, gleichmäßig. Es sei noch erwähnt, daß die Vorrichtung wünschenswerterweise so konstruiert ist, daß die Strömungsgeschwindigkeit der durch Pfeil 53 angedeuteten Saugluftströmung mit Hilfe einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Saugluftsteuervorrichtung genau voreingestellt und gesteuert werden kann. Das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen hat an seinem oberen Endbereich eine konzentrisch angeordnete Umlenkplatte 65. * wobei die Abdeckhalteyorrichtung 51 ihre Außenseite umgibt. Das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen ist von einem Zufuhrrohrmantel 62 konzentrisch umgeben. Im unteren Bereich des Zufuhrrohrmantels 62 ist eine untere ringförmige Ausströmleitung 76 angeordnet, zu der die Verbindung durch eine ringförmige Verbindungsöffnung 63 besteht. Eine durch Pfeil 64 angeordnete Gasaustrittsströmung wird durch den zwischen dem Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen und dem Zufuhrrohrmantel 62 gebildeten Raum 74 und durch diese Ausströmleitung 76 abgesaugt. Es ist auch wünschenswert, die Strömungsgeschwindigkeit und die zeitliche Abstimmung dieses Ausströmgases genau vorher einzustellen und zu steuern. Die Länge des Zufuhrrohrmantels 62 kann

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mit Hilfe eines Balges 78 verstellt werden. In einem Trichter enthaltenes Kunstharzpulver 54 wird von einer Pulverbeschickungsvorrichtung 55 mit Hilfe eines vorbei an Umlenkelementen 56, 77 bzw. durch die Düse 77 geleiteten Luftstroms 58, wie bei 57 gezeigt, durch eine Kunstharzpulverladevorrichtung 59 geleitet,die gemeinsam mit dem Zufuhrrohr 61 an eine Spannungsquelle 60 angeschlossen ist, um in geladenes Kunstharzpulver umgewandelt zu werden. Das Kunstharzpulver wird durch das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen weiterbefördert und aus seiner Endöffnung abgegeben, wie bei 79 gezeigt« Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird von der Hochspannungsquelle 60 eine Spannung an die Teilchenladevorrichtung 59 angelegt, und gleichzeitig kann, wie oben beschrieben, eine vorherbestimmte Spannung an das Zufuhrrohr für geladene Teilchen angelegt werden.

Die einzelnen Verfahrensschritte zum Erzeugen einer festen Pulverschicht aus geladenem Kunstharzpulver an vorherbestimmten Stellen eines Tubenrohlings 50 werden beispielsweise wie folgt durchgeführt» Zunächst wird das Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen ins Innere des Tubenrohlings 50 bis zu einer durch 61c gekennzeichneten oberen Stellung eingeführt. Da der Zufuhrrohrmantel 62 am Zufuhrrohr 61 fest angebracht ist, erreicht er gleichzeitig eine Stellung 62c, an der er angehalten wird» Es ist gleichgültig ob in diesem Pail das Zufuhrrohr 61 oder der Tubenrohling bewegt wird, denn beides ist zweckmäßig und hängt von der Konstruktion der Vorrichtung ab. Sobald das Zufuhrrohr 61 für die geladenen Teilchen bis zu der mit 61a gekennzeichneten

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Stellung bewegt und dort angehalten worden ist, beginnt das Ausströmen geladenen Kunstharzpulvers aus dem oberen Ende des Zufuhrrohrs 61 und gleichzeitig beginnt die durch den Pfeil 53 gekennzeichnete Saugluftströmung sowie die durch den Pfeil 64 angedeutete Luftaustrittsströmung. Gleichzeitig hiermit oder nach kurzer Pause wird das Zufuhrrohr 61 für die geladenen Teilchen gegenüber dem Tubenrohling 50 mit vorherbestimmter Geschwindigkeit zurückgezogen. Bin Teil der während dieser Zeitspanne aus dem Ende des Zufuhrrohrs 61 ausgestoßenen geladenen Teilchen verfolgt die durch den Pfeil 61b angedeutete Bahn. Aufgrund eines im Raum 75 von der stangenförmigen Elektrode 68 und der zylindrischen Elektrode 66 erzeugten elektrischen Feldes kann eine feste Pulverschicht an der Innen- und Außenseite des Halsbereichs des Tubenrohlings 50 niedergeschlagen werden. Auch wird sukzessive vom oberen Ende der Innenfläche des Tubenrohlings 50 aus zum unteren Ende der Innenfläche hin eine feste Pulverschicht 71 an der Innenseite des Tubenrohlings 50 aufgebaut. Die Zufuhr an Pulverteilchen wird dann beendet, wenn das obere Ende des Zufuhrrohrs 61 für geladene Teilchen am unteren Ende des Tubenrohlings vorbeibewegt worden ist. Damit wird also eine kontinuierliche Pulverschicht, die wesentliche Teile des Tubenrohlings bedeckt, in einem einzigen Verfahren fertiggestellt. Die durch Pfeil 53 angedeutete Saugluftströmung wird in manchen Fällen während des ganzen Verfahrens beibehalten. In anderen Fällen kann sie auch in der Anfangsphase beendet werden, wenn mit dem Rückzug des Zufuhrrohrs 61 für die geladenen Teilchen begonnen wird. Diese Entscheidung wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit von der geometrischen Gestalt des Tuben-

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rohlings 50 sowie von der Herstellungsgeschwindigkeit getroffen. Was das durch Pfeil 64 angedeutete Ausströmen von Luft betrifft, so wird dies normalerweise während der ganzen Verfahrensdauer beibehalten, wie im einzelnen oben beschrieben. Hierdurch können verschiedene Mängel vermieden werden, die während einer langen kontinuierlichen Betriebsdauer auftreten, z.B. daß übersprühtes Kunstharzpulver aus der Vorrichtung heraus verstreut wird, was zu einer Verschmutzung der Umgebung führt.

Es sei ausdrücklich erwähnt, daß der Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung nicht auf die oben im einzelnen beschriebene Arbeitsweise beschränkt ist. Z.B. ist das Aussprühen oder Ausstoßen von Pulver nicht auf die Zeitdauer beschränkt, während der das Zufuhrrohr 61 aus dem Tubenrohling zurückgezogen wird. Es kann auch sowohl beim Einschieben als auch beim Zurückfahren des Zufuhrrohrs oder auch nur während eines Teils eines dieser Voi'gänge erfolgen. Außerdem ist der Transport des mit geladenen Teilchen vermischten Gases an die Außenseite des Halsbereichs nicht auf die Saugwirkung von außerhalb des Halsbereichs beschränkt, sondern statt dessen kann auch ein dynamischer Druck des mit geladenen Teilchen vermischten Gases verwendet werden, wenn man das äußerste Ende des Zufuhrrohrs 61 an die Innenfläche des Halsbereichs annähert.

Eine Tube mit einer durch eine Reihe von oben beschriebenen Verfahrensschritten in ihrem oberen Abschnitt erzeugten festen Pulverschicht wird aus der Abdeckhaltevorrichtung entnommen und

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in einem Ofen bei einer vorherbestimmten Temperatur und eine vorherbestimmte Zeitlang einer Wärmebehandlung, insbesondere Wärmehärtung oder Sinterung ausgesetzt. Hierdurch kann eine kontinuierliche Harzschicht geschaffen werden, die starr und fest an der Tube haftet. Damit ist der Herstellungsvorgang einer Tube gemäß der Erfindung beendet.

Einzelheiten zum Anbringen eines Rohlings an einer Abdeckhaltevorrichtung und zur Abnahme der Tube nach dem Erzeugen der Pulverschicht gehen aus Fig. 6 hervor. Pig. 6 zeigt ein Zwischenstadium bei der Abnahme einer Tube, bei der an vorherbestimmten Stellen eine feste Pulverschicht erzeugt wurde, von einer Abdeckhaltevorrichtung 51. Im einzelnen wird der haubenförmige Stöpsel 67, der in den oberen Teil der Abdeckhaltevorrichtung 51 eingesetzt wurde, mittels einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Abnehmvorrichtung entfernt. Dadurch kann die Tube 50 durch Herunterdrücken der Schulter von oben nach unten mit Hilfe eines Ausstoßelements 80, das von oben in die Abdeckhaltevorrichtung eingeführt wird und an seinem Ende vier spitze Nadeln 81 hat.entferrit werden. ⁷

Da die Nadelspitzen 81 am Ende des Ausstoßelements 80, die mit der Außenfläche der Schulter der Tube in Berührung treten, zugespitzt sind, wird die Pulverschicht auf der Außenfläche der Schulter der Tube durch diese Nadeln kaum beschädigt. Da es außerdem sehr unwahrscheinlich ist, daß bei der praktischen Anwendung ein korrodierend wirkender Inhalt der Tube in diesen Bereich gelangt, ergeben sich in der Praxis selbst dann keine Nachteile, wenn die im Schulterbereich gebildete Pulverschicht dadurch leicht beschädigt würde, daß dieser Teil mit Hilfe des

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Ausstoßelements 80 herausgedrückt wird. Die Tube, die in der oben beschriebenen Weise in ihrem oberen Bereich mit einer festen Pulverschicht versehen wurde, kann mit Hilfe des Ausstoßelements 80 automatisch von der Abdeckhaltevorrichtung 61 abgenommen und auf eine Fördervorrichtung oder dgl. gebracht werden, ohne daß dabei die Pulverschicht in irgendeiner nennenswerten Weise beschädigt würde. Eine Vorrichtung zum Anbringen eines Tubenrohlings an der Abdeckhaltevorrichtung 51 vor Betriebsbeginn der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in Pig· 6 mit 82 angedeutet. Das Anbringen läßt sich leicht durch Verwendung eines Dorns 82 bewerkstelligen, der ins Innere des Tubenrohlings eingeschoben wird, auf dem noch keine Pulverschicht abgesetzt ist. Hierdurch wird der Tubenrohling ins Innere der Abdeckhaltevorrichtung eingeschoben und in die richtige Lage gebracht.

Wenn keine Kunstharzschicht mit Korrosionsschutzwirkung im Gewindeabschnitt und an den Außenflächen des Hals- und Schulterbereichs erzeugt werden muß, wie Fig. 2 zeigt, kann ein haubenförmiger Stöpsel 67a von abgewandelter Gestalt verwendet werden, wie er in Fig. 7 gezeigt ist. Die Wirkung und Betriebsweise dieses abgewandelten Ausführungsbeispiels ist aber genauso wie bei der Abdeckhaltevorrichtung und dem Stöpsel, die oben im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben wurde, außer daß hier eine Abschirmung 9o für den Gewindeabschnitt unterhalb des Stöpsels 67a vorgesehen ist. Eine durch Pfeil 53 angedeutete Saugluftströmung erfolgt durch eine große Anzahl von Luftaustrittsöffnungen 73a zu einer

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ringförmigen Luftausströmleitung 52a. Auf diese Weise kann eine feste Kunstharzschicht geschaffen werden, die am oberen finde des Halsbereichs endet, wie Pig. 7 zeigt. Wenn bei diesem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Stöpsel 67a entfernt worden ist, befindet sich der obere Teil der Abdeckhaltevorrichtung in genau dem gleichen Zustand wie in Pig. 6 gezeigt, so daß es ebenso möglich ist, die Tube mit der darauf geschaffenen Pulverschicht von der Abdeckhaltevorrichtung mit Hilfe des Ausstoßelements 80 zu entfernen.

Ein Kunstharzüberzugsfilm auf der Tube gemäß der Erfindung läßt sich hinsichtlich der Pilmdicke ohne Erzeugung von Nadellöchern im Bereich von 50 bis 300 Mikron beispielsweise bei Verwendung von Polyäthylenharz oder dgl. willkürlich steuern. Auch kann ein solcher Überzugsfilm für die Innenseite der Tube eine korrosionsschützende Wirkung beibehalten. Ferner bleibt das Pormbewahrungsvermögen der Tube aufrechterhalten. Da die Überzugsfilme an der Innen- und Außenfläche in unterschiedlicher Dicke erzeugt werden können, ist auch kein erneutes Bearbeiten des Schraubgewindeabschnitts nötig. Wenn jedoch der Innendurch- . messer im Halsbereich der Tube verhältnismäßig klein ist, wird der Spalt, der zwischen der Innenfläche des Halsbereichs der Tube und der das elektrische Feld erzeugenden, stangenförmigen Elektrode 68 besteht, sehr eng, so daß es bei Massenfertigung schwer ist, das konzentrische Verhältnis zwischen ihnen aufrechtzuerhalten· Deshalb ergeben sich manchmal Unebenheiten in der Pilmdicke der an der Innenfläche des Halsbereichs gebildeten

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Pulverschicht. In manchen Fällen kann auch die an der Innenfläche im Halsbereich gebildete Pulverschicht zu dick werden, was zu einem Blockieren des Innenraums im Halsbereich durch das Pulver schon in einem frühen Stadium des Pulverbeschichtungsverfahrens führt, so daß die Zufuhr geladenen Harzpulvers zur Erzeugung einer Pulverschicht an der Außenfläche im Hals- und Schulterbereich unterbrochen wird, was zu einer unzureichenden Bildung einer Pulverschicht an den Außenflächen im Hals- und Schulterbereich führt. Da die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Pulver und Luft bestehenden gasförmigen Gemisches, welches aus der Tube durch den Halsbereich nach außen gelangt, gering wird, wird auch die Windgeschwindigkeit durch den engen ringförmigen Spalt 73 gering, der dazu vorgesehen ist, an den Außenflächen des Hals- und Schulterbereichs gleichmäßig in Umfangsrichtung eine Pulverschicht zu erzeugen. Dadurch wird der Druckabfall im ringförmigen Spalt 73 auf einen geringen Wert herabgesetzt, so daß die Strömungsverteilung des aus dem Pulver und der Luft bestehenden gasförmigen Gemisches aus der Tube heraus und um den Halsbereich herum kaum noch gleichmäßig in ümfangsrichtung ist. Gleichzeitig setzt sich in diesem ringförmigen Spalt 73 wegen der geringen Windgeschwindigkeit dasjenige Pulver ab, das nicht an der Oberfläche der Tube haften blieb, was die Ungleichmäßigkeit in der Erzeugung einer Pulverschicht im Schulterbereich noch verstärkt und in manchen Fällen sogar die Schaffung der Pulverschicht schwierig macht.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten dient ein abgewandeltes Aus-

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führungsbeispiel der Vorrichtung zum Erzeugen einer Pulverschicht gemäß der Erfindung, das nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, Bei einer Tube, deren Halsbereich einen kleinen Innendurchmesser hat, ist diese Vorrichtung im Betrieb besonders zuverlässig und kann mit hoher Geschwindigkeit und geringen Kosten Tuben herstellen, bei denen der an der Innen- und Außenfläche im Halsbereich und an der Außenseite im Schulterbereich gebildete Film besonders stabile Eigenschaften hat, das fertige Erzeugnis schön, und die Uberzugsfilmdicke in weitem Bereich steuerbar ist.

Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die abgewandelte Vorrichtung eine Pulverbeschickungs- und Ladevorrichtung zum Ausstoßen eines geladenen Harzpulvers aus der Öffnung eines Zufuhrrohrs 61 für geladene Teilchen auf, welches konzentrisch innerhalb des Körperteils 1 des Tubenrohlings 50 und in senkrecht bewegbarer Weise mit Abstand vom Körper vorgesehen ist, wie Fig. 8 zeigt. In Pig. 8 ist nur ein Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen, welches ein elektrisches Feld erzeugt, in das Innere einer Metalltube eingesetzt sowie eine Hochspannungsgleichstromquelle 60 gezeigt, während die anderen Vorrichtungen auf der Seite des Zufuhrrohrs in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Einer zylindrischen Elektrode 66, die mit Abstand der Außenfläche des Hals- und Schulterbereichs gegenüber angeordnet ist, wird Spannung mit gleicher Polarität und im wesentlichen gleicher Größe zugeführt wie die Spannung, die an dem das elektrische Feld erzeugenden zylindrischen Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen von einer Hoch-

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spannungs-Gleichsti'omquelle 70 anliegt. Das durch diese Hochspannung erzeugte elektrische Feld reicht durch den schmalen ringförmigen Spalt 73» welcher ringförmig den Schulterbereich der Tube umgibt und vom Stöpsel 67 begrenzt ist, bis zur Ausströmleitung 52a, so daß ein Rest des gasförmigen Gemisches, das die geladenen Teilchen enthält, die aus dem eine zylindrische Elektrode bildenden Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen ausgestoßen werden, elektrostatisch angezogen und durch diesen ringförmigen Spalt 73 abgegeben werden kann, wie der den Luftaustritt andeutende Pfeil anzeigt.

Zusätzlich ist um das obere Ende des Körpers des Tubenrohlings 50 herum ein zylindrischer Spalt 92 gebildet, der mit einer Gaseinlaßöffnung 3^ in Verbindung steht, die zur Außenseite hin offen ist. Wie Pfeil 93 anzeigt, kann Gas durch diese Einlaßöffnung eingeführt werden. Mit einem Steuerelement 94 ist die Gasströmung 93 durch die Einlaßöffnung 91 steuerbar. Deshalb entspricht also die Rate der Austrittsgasströmung, die durch den Ringspalt 73 gelangt, der Summe der Strömungsrate des von der Innenseite des Halsbereichs der Tube zur Außenseite des Halsbereichs gelangenden Gasströmung plus der Strömungsrate des von außen eingeführten Gasstroms 93. Die Gesamtmenge dieser Gasströme wird durch den Spalt 73 abgesaugt, wie der Pfeil 53 anzeigt. Die Windgeschwindigkeit durch den ringförmigen Spalt 73 kann also ausreichend hoch gewählt werden, so daß ein Blockieren im ringförmigen Spalt 73 durch die zurückbleibenden ge-

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ladenen Teilchen, die nicht als Pulverschicht an der Tube haften bleiben, niemals auftreten kann. Da der Druckabfall im ringförmigen Raum 73 ausreichend groß ist, kann das aus dem Inneren der Tube durch den Halsbereich ans Äußere gelangende gasförmige Gemisch in Umfangsrichtung an den Außenflächen des Hals- und Schulterbereichs gleichmäßig verteilt werden, so daß die Gleichmäßigkeit der an den Außenflächen im Hals- und Schulterbereich erzeugten Pulverschicht verbessert ist. Wegen des Vorhandenseins der durch den zylindrischen Spalt 92 gesaugten Luftströmung ist der Handbereich der an der Außenfläche des Schulterbereichs gebildeten Pulverschicht exakt begrenzt, so daß ein großer Vorteil insofern erzielt wird, als der Handelswert der beschichteten Tube, die als Endprodukt nach dem Erwärmen und Sintern der PuI-verschicht entsteht, verbessert werden kann.

Da bei der Vorrichtung zum Erzeugen einer Oberflächenpulverschicht auf der Tube gemäß der Erfindung die Strömungsgeschwindigkeit der von außen eintretenden Luft 93 ziemlich hoch gewählt werden kann, kann für die Windgeschwindigkeit des gasförmigen Gemisches, das aus geladenen Teilchen und Gas besteht und durch den Pfeil 61b dargestellt ist, nach dem Passieren des Halsbereichs der Tube ein verhältnismäßig niedriger Wert gewählt werden, so daß eine ausreichend feste Pulverschicht an der Innenfläche im Halsbereich durch die von den geladenen Teilchen an sich übermittelte elektrische Ladung und das an der Innenfläche im Halsbereich der Tube erzeugte elektrische PeId gebildet werden kann. Da die Strömungsgeschwindigkeit des Gases und der gela-

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denen Teilchen an der Oberkante des Halsbereichs auch sehr niedrig ist, ist die Erzeugung der Pulverschicht am oberen Ende und an der Außenfläche im Halsbereich ausreichend zuverlässig aufgrund eines starken elektrischen Feldes zwischen der Elektrode 68a und dem Halsbereich. Da die konzentrisch ins Innere des Halsbereichs einzusetzende, das elektrische Feld erzeugende, stangenförmige Elektrode 68 weggelassen ist, können auch die oben beschriebenen Probleme umgangen werden, die sich beim Beschichten einer Tube ergeben, welche im Halsbereich einen kleinen Innendurchmesser hat, z.B. die Ungleichmäßigkeit einer an der Innenfläche im Halsbereich gebildeten Pulverschicht oder das Auftreten von Blockierungen im Innern des Halsbereichs durch Pulver während der Beschichtung der Innenfläche des Halsbereichs. Infolgedessen wird hiermit eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Oberflächenpulverschicht auf der Tube geschaffen, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten kann und Tuben von hoher Qualität herstellt.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung ist zwar mit der dem oberen Ende des Halsbereichs der Tube gegenüber angeordneten Elektrode 68a in einigen Fällen eine Pulverschicht avisreichend herzustellen, wenn nur ein elektrisches Feld erzeugt wird, ohne daß es zu Entladungen kommt. Die Strömungsgeschv/indigkeit des Gemisches aus geladenen Teilchen und Luft, die durch das Innere des Halsbereichs der Tube entsteht, kann aber erhöht werden, wenn an dieser Stelle eine Koronaentlade-Elektrode vorgesehen wird, deren Länge so bemessen ist, daß sie nicht ins Innere des

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Hälsbereichs der Tube ragt« Dadurch läßt sich die Produktionskapazität für Tuben noch weiter verbessern«

Pig. 9 zeigt ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem kein Kunstharzüberzugsfilm im Schraubgewindeabschnitt an der Außenseite des Halsbereichs und an der äußeren Oberfläche des Schulterbereichs gebildet wird sondern nur an der Innenseite und am oberen Ende des Halsbereichs der Tube Kunstharzüberzugsfilme erzeugt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß in Pig. nur die Strömungen von Pulver und Gas aber nicht die elektrischen Anschlüsse und Spannungsquellen dargestellt sind. Wie aus Pig. 9 hervorgeht, wird Gas von außen, wie durch Pfeil 93 angezeigt, durch eine Gaseinlaßöffnung 91 und einen zylindrischen Spalt 92 eingeführt, der die Außenseite des Halsbereichs der Tube umgibt» Dies von außen zugeführte Gas wird mit dem Gemisch 61b von geladenen Teilchen und Gas vermischt, welches aus dem Innern der Tube durch den Halsbereich an die Außenseite gelangt ist. Die Ausströmung nach außen erfolgt durch einen ringförmigen Spalt 73 und eine Leitung 52a, wie der Pfeil 53 anzeigt. Die filmartige Kunstharzbeschichtung der eingangs erörterten Art wird hier auch durch eine stabförmige Elektrode 68, eine zylindrische Elektrode 66 und einen aufwärts gerichteten Gassaugstrom 53 bewirkt, wie es mehr im Detail in Fig. 12 dargestellt ist.

Genau wie oben im Zusammenhang mit 5'ig. 8 im einzelnen beschrieben ist es hier wegen der von außen eingeführten Gasströmung, die der Pfeil 93 anzeigt, möglich, daß von dem gasförmigen Ge-

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misch aus geladenen Pulverteilchen und Gas aus dem Zufuhrrohr 61 für geladene Teilchen, welche gleichzeitig als ein elektrisches Feld erzeugende zylindrische Elektrode dient, derjenige Teil, der durch den Halsbereich der Tube nach außen gelangt, wie durch den Pfeil 61b angedeutet, gleichmäßig in Umfangsrichtung an der Außenseite der Tube eine Pulverschicht bildet, die eine gute Gleichmäßigkeit auf dem oberen Ende der Tube aufweist. Je nach der Gestalt der Tube ist in einigen Fällen eine weitere Einlaßöffnung 95 zur Zufuhr einer weiteren Gasströmung 96 vorgesehen, die die zylindrische Elektrode 66 durchsetzt, welche außerhalb der Tube geschaffen ist. Hierdurch kann das Anhaften von Pulverteilchen an der Innenfläche der Elektroden 66 und 68b vermieden und weitere Wirkungen erzielt werden. Außerdem dient die Elektrode 68a als Entladungselektrode, um eine feste Pulverschicht am äußeren oberen Ende der Metalltube mit hoher Geschwindigkeit und großer Zuverlässigkeit erzeugen zu können. In Fig. 9 sind keine Steuerelemente zum Steuern der Strömungsgeschwindigkeiten und Mengen der Gasströme 93 und 96 dargestellt.

Bei den in den Figuren 8 und 9 dargestellten Vorrichtungen zum Erzeugen einer Oberflächenpulverschicht auf einer Metalltube gemäß der Erfindung kann zum Entfernen von Kunstharzpulver, das sich an der Innenfläche der zylindrischen Elektrode 66 angesammelt hat, die Innenseite der zylindrischen Elektrode 66 vor oder nach dem Einsetzen eines Tubenrohlings durch Ausnutzung der Lufteinlaßöffnung 91 für die Luftströmung 93 oder der Lufteinlaßöffnung 95 für die Luftströmung 96 gereinigt werden.

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Es werden zwei Beispiele eines Testbetriebs der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben.

Beispiel 1

Eine metallische Ausquetschtube mit einem Körper von 30 mm Innendurchmesser und 120 mm Länge, die einen Halsbereich mit einem Innendurchmesser von 8 mm und einer Länge von 15 mm aufwies, wurde für den Test benutzt. Eine Gleichspannung von 4500 V wurde an ein Zufuhrrohr für geladene Teilchen mit einem Außendurchmesser von 10 mm angelegt, welches als eine ein elektrisches Feld erzeugende zylindrische Elektrode diente. Das Zufuhrrohr für geladene Teilchen wurde mit einer Geschwindigkeit von 6 cm pro Sekunde konzentrisch in den Tubenrohling eingeführt, während ein Kunstharzpulver geladen und aus seinem Ende mit einer Geschwindigkeit von 25 g pro Minute ausgestoßen wurde, wobei dieser Vorgang 0,2 Sekunden vor dem Einsetzen aufgenommen wurde. Die Vorwärtsbewegung des Zufuhrrohrs für geladene Teilchen wurde einmal unterbrochen, und zwar an einer Stelle, die einer Einschublänge von 100 mm entsprach. An dieser Stelle wurde das Zufuhrrohr 0,4 Sekunden lang stillgehalten. Anschließend wurde es mit gleicher Geschwindigkeit wie beim Einfahren wieder zurückgezogen, wobei geladene Pulverteilchen ausgesprüht wurden. Selbst nachdem das Zufuhrrohr für geladene Teilchen den Tubenrohling verlassen hatte, wurde der Ausstoß des Kunstharzpulvers noch 0,2 Sekunden lang weiter fortgesetzt· In den Halsbereich des Tubenrohlings wurde eine ein Feld erzeugende, stangenförmige Elektrode 68 mit einem Außendurchmesser von 1,5 mm, die mit einem Halbleiterfilm überzogen war,

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konzentrisch eingesetzt und eine Spannung von 1000 V an diese Elektrode angelegt. Darüber hinaus wurde eine Spannung von 4500 V an die zylindrische Elektrode 66 angelegt. Denaturiertes Polyäthylenpulver wurde als Kunstharz verwendet. Pur dies Verfahren wurde eine Vorrichtung benutzt, die im einzelnen in Pig, 5 dargestellt ist. Nach einer Back- bzw. Warmsinterbehandlung der erzeugten Pulverschicht bei einer Temperatur von 16O°C konnte an der Innenseite und an den Außenseiten des Hals- und Schulterbereichs ein außerordentlich fester Kunstharzfilm in einer Dicke von 120 Mikron völlig frei von Nadellöchern festgestellt werden. Durch Wiederholen des gleichen Vorgangs wurde die Herstellung von Metalltuben mit einem Uberzugsfilm an der Innenseite sowie an den Außenseiten im Hals- und Schulterbereich industriell möglich.

Beispiel 2

Für den Test wurde eine metallische Ausquetschtube mit einem Körper von 25 mm Innendurchmesser und 120 mm Länge und einem Halsbereich von 4 mm Innendurchmesser und 15 mm Länge benutzt. Ein Zufuhrrohr für geladene Teilchen mit einem Außendurchmesser von 10 mm, welches als eine ein Feld erzeugende zylindrische Elektrode diente, wurde mit einer Geschwindigkeit von 12 cm pro Sekunde konzentrisch in den Tubenrohling eingeführt. Gemeinsam mit Luft wurde aus dem Ende des Zufuhrrohrs geladenes Polyäthylenpulver ausgestoßen, und zwar von einem Zeitpunkt an, der 0,3 Sekunden vor dem Einführen des Zufuhrrohrs für geladene Teilchen in den Tubenrohling lag. Die Vorwärtsbewegung

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des Zufuhrrohrs für geladene Teilchen wurde einmal in einem Zeitpunkt angehalten, der einer Einschublänge von 11 cm entsprach. Anschließend wurde das Zufuhrrohr für geladene Teilchen mit einer Geschwindigkeit von 12 cm pro Sekunde zurückgenommen, während kontinuierlich weiter geladenes Polyäthylenpulver aus dem Ende des Zufuhrrohrs abgegeben wurde, und zwar selbst noch 0,3 Sekunden lang nachdem das Zufuhrrohr für geladene Teilchen das untere Ende des Tubenrohlings verlassen hatte. Eine Spannung von 4500 V wurde an das Zufuhrrohr für geladene Teilchen angelegt, und die gleiche Spannung von 4500 V wurde gleichfalls an die zylindrische Elektrode 66 angelegt. Von außen wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 Liter pro Minute eine Luftströmung eingesaugt. Nach Aufheizung und Backen oder Sintern hatte sich an der Innenseite und an den Außenflächen des Hals- und Schulterbereichs der Tube eine fest anhaftende Kunstharzschicht in einer Dicke von 75 Mikron gebildet, die keine Nadellöcher aufwies« Dieser Testbetrieb bewies, daß es möglich ist, metallische Ausquetschtuben mit einem Kunstharzüberzugsfilm an der Oberfläche mit hoher Geschwindigkeit und kontinuierlich industriell herzustellen und während langer Betriebszeiten einen unveränderlichen kontinuierlichen Betrieb durchzuhalten.

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Claims

270A302 Patentansprüche

1. Metalltube, gekennzeichnet durch einen kontinuierlichen überzug auf mindestens einem Teil ihrer Innenfläche und der Außenfläche ihres Halsbereichs und gegebenenfalls der Außenfläche ihres Schulterbereichs mit einer Kunstharzpulverslnter^- oder Aufschmelzschicht.

2. Verfahren zum Herstellen einer Metalltube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Teil der Innenfläche und der Außenfläche des Halsbereichs und gegebenenfalls der Außenfläche des Schulterbereichs ihres metallischen Körpers eine Kunstharzpulverbeschichtung durch ein elektrostatisches Pulverbeschichtungsverfahren aufgebracht und durch Backen oder Sintern zu einem kontinuierlichen Überzug gebildet wird.

3. Vorrichtung zum Erzeugen einer Oberflächenpulverschicht auf einer Metalltube, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zufuhrrohr (61) für geladene Teilchen innerhalb einer aufrechten, zylindrischen Halterungsniaske (51) senkrecht bewegbar so angeordnet ist, daß zwischen der Innenfläche der Halterungsmaske und dem Zufuhrrohr für geladene Teilchen ein Zwischenraum gebildet ist, daß eine zylindrische Elektrode (66) oberhalb der Halterungsmaske

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ft.

mit Abstand gegenüber der Außenfläche des Halsbereichs und/oder der Außenfläche des Halsbereichs und der Außenfläche des Schulterbereichs der Tube angeordnet ist,und daß eine Hochspannungs-Gleichstromquelle an das Zufuhrrohr (61) für geladene Teilchen bzw. die zylindrische Elektrode angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zufuhrrohr für geladene Teilchen an eine Pulverbeschickungsvorrichtung (54) angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zufuhrrohr (61) für geladene Teilchen an seiner Endöffnung mit einer nadeiförmigen Elektrode (65a) versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrischen Elektrode (66) eine stangenförmige Elektrode (68) zugeordnet ist, die sich von der Mitte der Innenwandfläche der zylindrischen Elektrode nach unten erstreckt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bereich der zylindrischen Elektrode kappenförmig gestaltet und daß die Elektrode mit einer Luftdurchlaßöffnung versehen ist (Fig. 9).

8· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß der obere Bereich der zylindrischen Elektrode kappenförmig gestaltet und daß in der Mitte seiner Innenwandfläche eine vorspringende Elektrode (68a; 68b) zum Erzeugen von Ionen vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsmaske längs ihres Außenumfangs in oberen Ende des Körperabschnitts mit einer Gaseinlaßöffnung (91) versehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsmaske längs des Umfangs am oberen Ende ihres Körperbereichs mit einer Gaseinlaßöffnung versehen ist, und daß eine Haubenabdeckung (67) längs ihres Umfangs mit einer Gaseinlaßöffnung versehen ist.

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