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Vorrichtung zum Auftragen einer Pulverschicht Zum Auftragen einer
Pulverschicht auf eine Unterlage wird meist ein mit dem aufzutragenden Pulver beschickter
Aufgabetrichter verwendet, an dessen Mündungsöffnung die zu beschichtende Unterlage
vorbeibewegt wird, wobei jene Kante der Mündungsöffnung, an der die beschichtete
Unterlage abläuft, als Streichkante ausgebildet ist und die Höhe der Beschichtung
festlegt.
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Diese einfache Auftragsvorrichtung zeigt aber in der Praxis verschiedene
Mängel, und zwar besonders dann, wenn eine lockere und gleichmäßige Aufschüttung
des Pulvers in einer dünnen Schicht mit glatter Oberfläche angestrebt wird, was
beispielsweise der Fall ist, wenn durch Sinterung einer Kunststoffpulverschicht
poröse Platten hergestellt werden sollen, die als Separatorplatten für Akkumulatoren
verwendbar sind. Vor allem erweist sich, daß bei dem beschriebenen einfachen Auftragsvorgang
die Dichte der Aufschüttung stark vom jeweiligen Pulverstand im Aufgabetrichter
abhängt und daß überdies starke Dichteschwankungen in der Schicht sowie Rißbildungen
an der abgestrichenen Oberfläche auftreten, wenn der Ausfluß des Pulvers aus dem
Trichter infolge von Brückenbildungen des Pulvers und plötzlichen Einbrüchen solcher
Brücken schwankt. Ferner ist es nicht ohne weiteres möglich, eine gleichmäßige Schichtdicke
zu gewährleisten, wenn der Auftrag auf eine nicht vollkommen ebene, z. B. etwas
verworfene Unterlage erfolgt.
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Die geschilderten Schwierigkeiten werden bei einer bekannten Vorrichtung
zum Auftragen einer Pulverschicht auf eine relativ dazu bewegte Unterlage dadurch
überwunden, daß das Mündungsende des Aufgabetrichters von einem gegebenenfalls einseitig
offenen Rahmen oder Hohlkörper umschlossen ist, der über das Mündungsende vorsteht
und ablaufseitig eine Streichkante bildet. Hierbei kann das Pulver im Zwischenraum
zwischen dem Rahmen oder Hohlkörper und der Trichteraußenwand nach Maßgabe seines
Fließvermögens unter dem Schüttdruck im Aufgabetrichter hochsteigen, wobei die ablaufseitige
Streichkante die Begrenzung der aufgetragenen Schichtdicke bewirkt. An der für den
Pulverauftrag maßgeblichen Streichkante des Rahmens oder Hohlkörpers herrscht dann
ein relativ geringer Schüttdruck, der im wesentlichen vom Pulverstand im erwähnten
Zwischenraum abhängt und selbst bei starken Schwankungen des Pulverstandes im Haupttrichter
nur relativ wenig veränderlich ist, jedenfalls aber einen geringen Absolutwert hat,
so daß in den meisten Fällen eine lockere und gleichmäßige Aufschüttung gewährleistet
wird.
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Aber auch bei dieser verbesserten Auftragsvorrichtung, von der die
vorliegende Erfindung ausgeht, können sich noch Schwierigkeiten hinsichtlich der
Erzielung einer gleichmäßigen und glatten Pulverschicht ergeben, besonders wenn
wenig fließfähiges Pulver verarbeitet wird. Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten
dadurch behoben, daß bei einer Auftragsvorrichtung der zuletzt beschriebenen Art,
auf der Ablaufseite des Aufgabetrichters in dem Raum zwischen diesem Trichter und
der die Dicke der aufgetragenen Pulverschicht bestimmenden Hauptstreichkante eines
Rahmens oder Hohlkörpers zumindest ein zusätzliches Verteilungsorgan für das Pulver
angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, daß dieses zusätzliche Verteilungsorgan die
zu einem gewissen Grad noch willkürliche Pulveranhäufung zwischen dem Aufgabetrichter
und der Hauptstreichkante vergleichmäßigt und dadurch auch einen gleichmäßigeren
Staudruck zu der Hauptstreichkante sichert, was in weiterer Folge zu einer sehr
gleichmäßigenSchichtbildung selbst bei sehr wenig fließfähigem Pulver führt. Vorrichtungen
dieser verbesserten Art haben sich auch unter recht ungünstigen Arbeitsbedingungen
in der Praxis sehr gut bewährt.
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Das zusätzliche Verteilungsorgan kann als eine Hilfsstreichkante
ausgebildet sein, die höher liegt als die Hauptstreichkante und deren Höhenlage
bezüglich der Hauptstreichkante einstellbar ist. Andererseits kann das zusätzliche
Verteilungsorgan auch kamm- oder rechenartig ausgebildet und quer zur Bewegungsrichtung
der Unterlage hin- und herbewegbar
sein. In diesem Falle werden
vorzugsweise zwei oder mehr gegensinnig bewegte kamm- oder rechenartige Verteilungsorgane
hintereinander angeordnet.
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Es sei erwähnt, daß-zum Auftragen von teigigen Massen unter Begrenzung
der Schichtdicke schon weitab von der Auftragsstelle hintereinander angeordnete
Streichbleche oder durch an der Auftragsstelle anschließende hin- und herbewegte
Verteilungsorgane angewendet werden. Diese Maßnahmen sind aber für das gleichmäßige
Auftragen eines losen, wenig fließfähigen Pulvers nicht brauchbar, vielmehr ist
es hierzu erforderlich, zunächst den Pulverstand unmittelbar hinter dem Aufgabetrichter
durch das zusätzliche Verteilungsorgan auf einen geringen, angenähert konstanten
Wert zu bringen und sodann die endgültige Schichtdicke durch eine ruhende Streichkante
festzulegen.
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In Kombination mit einem als Hilfsstreichkante wirkenden oder als
Rechen oder Kamm ausgebildeten Verteilungsorgan wird zweckmäßig der Träger der Hauptstreichkante
auf der Zulaufseite des Pulvers mit einer sanften konvexen Krümmung ausgeführt,
die allmählich von einer größeren Schichtdicke auf die durch die gegebenenfalls
profilierte Hauptstreichkante bestimmte Solldicke der Pulverschicht überleitet.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden an Hand von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert.
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Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel mit einer Hilfsstreichkante
im Längsschnitt dar; Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig.
1 bei abgenommenem Aufgabetrichter, während Fig. 3 eine Seitenansicht vom ablaufseitigen
Ende des Trichters her veranschaulicht; Fig. 4 und 5 stellen im Längsschnitt bzw.
in einer der Fig. 3 ähnlichen Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel mit
einer Hilfsstreichkante dar. Ein Ausführungsbeispiel mit kamm artigen Verteilungsorganen
ist in Fig. 6 im Längsschnitt und in Fig. 7 in Draufsicht bei abgenommenem Aufgabetrichter
veranschaulicht.
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Wie die Fig. 1 bis 3 erkennen lassen, besteht die Auftragsvorrichtung
nach der Erfindung aus einem Aufgabetrichter 1 für das Pulver, der z. B. mittels
einer (nicht dargestellten) Konsole fest gehaltert ist.
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Unter der Mündungsöffnung des Aufgabetrichters wird mit Abstand die
zu beschichtende Unterlage 3 in Richtung des Pfeiles P an der Auftrags stelle vorbeibewegt.
Das Mündungsende des Aufgabetrichters 1 ist von einem einseitig offenen und durch
einen Bügelteil 6 an einer festen Achse 7 gelenkig gehalterten Rahmen oder Hohlkörper
5 umgeben. Oberhalb der an diesem Hohlkörper ausgebildeten Hauptstreichkante 9 ist
an der Außenseite des Hohlkörpers ein Querbalken 8 angebracht, der seitlich über
den Hohlkörper vorsteht, wobei die vorstehenden Balkenendteile auf Führungsschienen
4 gleiten, die seitlich an der bewegten Unterlage 3 ausgebildet sind.
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Am Hohlkörper 5 ist mittels Gelenkzapfen 20 schwenkbar ein weiterer,
in Draufsicht U-förnniger Hohlkörper 21 gelagert, dessen Unterteil auf der Ablaufseite
eine Hilfsstreichkante22 bildet. Mit Hilfe einer Stellschraube 23. welche sich an
einem Absatz 24 des Hohlkörpers 5 abstützt, kann die Lage des Hohlkörpers 21 in
bezug auf den Hohlkörper 5 und
damit die relative Höhenlage der beiden Streichkanten
9 und 22 eingestellt werden.
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Das aus dem Aufgabetrichter 1 austretende Pulver wird von der bewegten
Unterlage 3 mitgenommen und staut sich zunächst an der ablaufseitigen Wandung des
Hohlkörpers 21, wo es entsprechend der Höheneinstellung der Hilfsstreichkante 22
auf der Unterlage aufgestrichen wird. Im Zwischenraum zwischen den Streichkanten
9 und 22 staut sich wieder Pulver an, weil die Hauptstreichkante 9 tiefer liegt
als die Hilfsstreichkante22. Das Pulverniveau in diesem Zwischenraum ist jedoch
niedriger als in dem Zwischenraum zwischen der ablaufseitigen Wand des Trichters
1 und der Hilfsstreichkante 22.
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Es hat sich gezeigt, daß die Hauptstreichkante 9 unter dem in ihrem
Arbeitsbereich wirksamen mäßigen Pulverdruck die von der Hilfsstreichkante 22 aufgetragene
Pulverschicht in der Dicke auf den gewünschten Sollwert einwandfrei reduzieren kann,
ohne daß selbst bei wenig fließfähigem Pulver Oberflächenrisse auftreten.
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Falls bei besonders ungünstigen Pulversorten auch diese Maßnahme
noch nicht ausreichen sollte, kann man gemäß den Fig. 4 und 5 dem die ablaufseitige
Wandung des Hohlkörpers 5 bildenden Träger 25 der Hauptstreichkante 9 auf der Zulaufseite
des Pulvers eine sanfte konvexe Krümmung erteilen, die allmählich von einer größeren
Schichtdicke auf die durch die Hauptstreichkante bestimmte Solldicke überleitet.
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Es erweitern sich dann die Räume links und rechts von der Hilfsstreichkante
22 nach unten, wodurch auch allfällige Brückenbildungen des Pulvers verhindert werden.
Wenn die Hauptstreichkante 9, wie in den Fig. 4 und 5 angenommen worden ist, z.
B. zwecks Ausbildung von Längsrippen in der aufgetragenen Schicht profiliert ist,
wird diese gekrümmte Zulauffläche zweckmäßig so ausgebildet, daß sie nach hydrodynamischen
Gesichtspunkten allmählich in die Endform des Profils übergeht. Unter Anwendung
dieser Maßnahmen gelingt auch der Auftrag wenig fließfähigen Pulvers mit profilierter
Oberfläche, ohne daß dabei, speziell an den vorstehenden Profilteilen, irgendwelche
Risse auftreten.
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Gemäß den Fig. 4 und 5 ist der die ablaufseitige Wandung des Hohlkörpers
5 bildende Träger 25 der Hauptstreichkante 9 an Zapfen 30 in den Seitenwänden des
Hohlkörpers 5 schwenkbar gelagert und mit einem Bügel 27 versehen, der von einer
Stellte schraube 26 durchsetzt wird. Eine Feder 28 zieht diesen Bügel gegen einen
zwischen den Seitenwänden des Hohlkörpers 5 verlaufenden Balken 29, an dem sich
die Stellschraube 26 abstützt. Mit Hilfe dieser Stellschraube kann die Winkellage
des Trägers 25 und damit die Höhenlage der Hauptstreichkante 9 bzw. die Dicke der
aufgetragenen Pulverschicht eingestellt werden.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 6
und 7 dargestellt. Hierbei sind zwischen der Rückwand des Trichters 1 und der Hauptstreichkante
9, die ähnlich wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 ausgebildet ist,
Querbalken 31 und 32 angeordnet, die kammartig mit Zinken31', 32' versehen sind,
welche mit gekrümmtem Verlauf in die Pulveranhäufung vor der Streichkante 9 eingreifen
und bis in die Nähe dieser Streichkante reichen. Diese beiden kammartigen Organe
führen, wie durch Doppelpfeile angedeutet worden ist, eine gegenläufige, rasch hin-
und hergehende Bewegung
parallel zur Abstreichkante aus und durchwirbeln
dadurch das schwertließende Pulver. Die hin- und hergehende Bewegung dieser kammartigen
Organe wird beispielsweise dadurch bewirkt, daß die beiden in den Seitenwänden des
Hohlkörpers 5 verschiebbar geführten Balken 31, 32 an einem Ende durch ein Laschenglied
33 miteinander verbunden sind, an das senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 7 eine
Welle 34 angreift, die eine hin- und hergehende Schwenkbewegung ausführt.
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In den Fig. 6 und 7 ist eine andere Verstellvorrichtung für die Hauptstreichkante
9 dargestellt. Der Träger 25 der Hauptstreichkante ist um Zapfen 30 im Hohlkörper
5 schwenkbar und trägt einen Bügel 27, der durch eine Druckfeder28 vorgespannt ist;
andererseits stützt sich der Träger 25 gegen eine Stellschraube 26 ab, die in einem
Querbalken 29 montiert ist. Durch Drehen der Stellschraube kann wieder die Winkellage
der Hauptstreichkante und damit die Dicke der aufgetragenen Pulverschicht eingestellt
werden.
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Bei allen Ausführungsbeispielen können wahlweise einseitig offene
Rahmen bzw. Hohlkörper 5 und 21 oder allseitig geschlossene Rahmen, z. B.- trichterförmige
Hohlkörper, verwendet werden.