DE1571011A1

DE1571011A1 - Verfahren und Vorrichtung zum UEberziehen von langen Gegenstaenden durch Wirbelsintern

Info

Publication number: DE1571011A1
Application number: DE19611571011
Authority: DE
Inventors: Church Richard O
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1960-05-09
Filing date: 1961-04-21
Publication date: 1970-04-02
Also published as: GB981596A; DE1571011B2; CH384420A; US3108022A

Description

KNAPSACK AKTIENGESELLSCHAFT 1571011

Knapsack: bei Köln

Verfahren und Vorrichtung zum Überziehen von langen Gegenständen durch Wirbelsintern.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überziehen von langen Gegenständen, z. B. Rohren, Stangen, Stäben, Drähten und dergl. unter Ausnutzung der Vorteile des Wirbelsinterverfahrens.

Daa Y/irbelsinterverfahren zum Überziehen von Gegenständen verschiedener Art besteht darin, das pulverförmj-ge Überzugsmaterial durch einen das Material durchdringenden Gasstrom in einen flüssigkeitsähnlichen Schwebezustand (Wirbelschicht) zu versetzen und den vorher Über die Schmelztemperatur des Überzugsmaterials erwärmten Gegenstand in diese Wirbelschicht einzutauchen· Bei Berührung der Partikel dee Überzugsmaterials mit dem warmen Gegenstand schmelzen diese und vereinigen sich zu einem überzug.

Die oben beschriebene Technik des Wirbelsinterverfahrens, gekennzeichnet durch vertikales Eintauchen eines Gqsfnstanäes in einen oben eiferen^EUs&älter,, ist für die meisten Gegenstände, gut anwendbar* Probleme entstehen, wenn es erforderlich ist, sehr lange Gegenstände zu überziehen, da es sehr schwierig 1st, diese in den Behälter einzubringen und in demselben zu bewegen. Während es möglich Ist, Rohre von z. B. ungefähr 6 bis 12 Meter Länge in der bekannten Weise zu überziehen, werden bei größeren Abmessungen die erforderlichen Dimensionen des Wirbelbehälters so unpraktisch und die erforderliche Handhabung der Rohre so schwierig, daß es unwirtschaftlich.werden kann, das Wirbelsinterverfahren zu benutzen. Außerdem kann bei Eintauchen eines langen Gegenstandes in Richtung seiner Längsachse in der Wirbelschicht ein ungenügender Überzug entstehen, da Rieh in der Zelt »wischen dem Eintauchen des An-

Ηίί'.;β· Ur ώΐ'-a^sn !· .-:·. ; ΰ I /,'..«. 2 N.-. l Satz 3 des Änderungsges. v. 4. S i967) -»2—

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fanges und des Endes des Rohres die vorhandene Y/ärmekapazität auf die Dioke dee Überzuges in der Weise bemerkbar macht, daß der Überzug am Rohranfang dicker wird als am Ende. Es ist daher äußerst schwierig, die bekannte Wirbelsintertechnik zum überziehen von endlosen oder langen Körpern an» zuwenden. Dies trifft insbesondere bei dem Überziehen von Drähten zu, ferner bei bestimmten kontinuierlichen Schweißverfahren zur Herstellung von Rohren, bei denen es vorteilhaft ist, den Gegenstand unmittelbar nach der Schweißung zu überziehen. Wenn diese endlosen Gegenstände ausreichend elastisch sind, können sie mittels Rollen oder dergl., die in der Wirbelschicht angeordnet sind, in diese hineingedrückt werden. Diese Maßnahme ist aber nur eine ungenügende Verbesserung und auoh nur auf sehr elastische Gegenstände, wie Drähte, anwendbar, da der überzug in seinem noch weichen und verformbaren Zustand leicht beschädigt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird daher ein Verfahren vorgeschlagen, nach dem der erwärmte Gegenstand horizontal und in Längsrichtung desselben durch die Wirbelschicht hindurchbewegt wird, wobei dem Gegenstand gegebenenfalls zusätzlich eine Drehbewegung um seine Längsachse erteilt wird.

Eine weitere Maßnahme der Erfindung besteht darin, den Gegenstand in dem Maße in Längsrichtung fortschreitend zu erwärmen, wie er durch die Wirbelschicht hindurchbewegt wird, und zwar auf eine Temperatur, die ausreicht, um eine Vereinigung der Partikel des Überzugsmaterials zu erreichen, die sich in Kontakt mit dem Gegenstand befinden. Diese Heizelemente können unmittelbar in der Nähe der Einlaßöffnung an der Außenseite oder innerhalb des Behälters angeordnet werden.

Das Erwärmen des Gegenstandes, entweder unmittelbar vor seinen Eintritt in die Wirbelschicht oder während er in der Wirbelschicht ist, erfolgt auf eine temperatur ober-

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halb des Sinter- oder Schmelzpunktes des Überzugsmaterials. Unter Schmelzpunkt wird dabei die Temperatur verstanden_f bei der sich das Überzugsmaterial im wesentlichen zu dem vorgesehenen gleichmäßigen überzug des Gegenstandes vereinigt. Unter Sinterpunkt wird dabei die Temperatur verstanden, bei der das Überzugsmaterial im wesentlichen klebfähig ist, um auf der Oberfläche des Gegenstandes zu haften« Wenn der Gegenstand nur auf den Sinterpunkt des Überzugsmaterials erhitzt wird, bevor er mit diesem in Berührung kommt, kann es vorkommen, daß eine Naoherwärmung des Überzugsmaterials erforderlich ist, um einen gleichmäßigen FIuS und eine glatte Oberfläche zu erhalten.

weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß mindestens an einer der Stellen, an denen der zu überziehende Gegenstand in die Wirbelschicht ,hinein- und herausgeführt wird, ein zusätzlicher Gasfluß in die Wirbelschicht hineingerichtet wird, um einen Abfluß des Überzugsmaterials an diesen Stellen zu verhindern. Das Hineinströmen des zusätzlichen Gasstromes wird erreicht durch das Aufrechterhalten eines unter dem Umgebungsdruck liegenden Druckes oberhalb der Wirbelschicht und/oder durch Zuführen eines zusätzlichen Gasstromes mit einem Uberatmosphärischen Druck.

Die Dicke des Überzuges kann durch Verändern der Durchlaufgeschwindigkeit des Gegenstandes durch die Wirbelschicht reguliert werden und wird außerdem durch die Temperatur bestimmt, auf die der Gegenstand erwärmt worden ist. Ebenso kann der Grad der Aufwirbelung des überzugsmateriale durch Verändern der Gasgeschwindigkeit geregelt werden·

Wenn erforderlich, kann der überzug durch Wiederholen des Vorganges des Hindurchführen des Gegenstandes in Längsriohtung durch die Wirbelschicht verstärkt oder verdickt werden, wobei natürlich eine erneute Erwärmung erforderlich ist.

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Bevorzugte Formen dee Verfahrens und der Einrichtung, mit denen das Verfahren ausgeübt werden kann, sowie weitere Einzelheiten sind nachfolgend näher beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt, von denen

Pig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wirbelbehälter, zeigt, bei dem die Wirbelschicht des Überzugsmaterials durch Erzeugen eines Unterdrücke oberhalb der Wirbelschicht erreicht wird und der mit Mitteln zum Einführen langer Gegenstände in die Wirbelschicht versehen ist; die Figur zeigt ferner Bewegungsmittel, um dem Gegenstand eine Bewegung in Längsrichtung und um seine Achse zu erteilen·

Fig. 2 ist ein Ausschnitt einer Draufsicht, die das Winkelverhältnis zwiechender Antriebsrolle und dem Rohr zeigt,

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Wirbelbehälter, bei dem die Wirbelschicht durch einen Unterdruck oberhalb der Wirbelschicht und einem regelbaren überatmosparisehen Gasdruck unter der Wirbelschicht aufrechterhalten wird; die Figur zeigt ferner Mittel an der Einlaß- und Aualaßöffnung, die verhindern, daß das Überzugsmaterial durch die öffnungen herausströmt und außerdem Mittel zum Erwärmen des Gegenstandes, bevor er In die Wirbelschicht geführt wird,

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Gegenstandes der Figur 3, gedreht um 90°, um dl· Mittel sum Zufuhren des pulverförmigen überzugematerlale in den Wirbelbehälter zu zeigen«

Fig. ,5 ist ein vertikaler Schnitt durch eine ähnliche Einrichtung wie die in Figur 3, zeigt aber andere Mittel sum Erwärmen des Gegenstandes»

Fig. 6 ist ein vertikaler Schnitt entlang der Linie. 6-6 von Figur 3 in einem etwas vergrößerten Maßstab und zeigt Lagerungsmittel für den Ubersogenen Körper, wenn er den Wirbelbehälter verläßt.

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SAD

7 ist ein Schnitt im vergrößerten Maßstab entlang der Linie 7-7 von Figur 3.

1 zeigt eine Einrichtung, bei der die Wirbelschicht- aus pulverförinigem Überzugamaterial allein durch die Anwendung eines reduzierten oder Unterdruckes oberhalb der Wirbelschicht aufrechterhalten wird. Der-Spiegel der überzugsmasse, befindet sich in ruhendem Zustand an der Stelle a und bei Auf wirbelung an der Stelle b» In dieser relativ einfachen . Form der Einrichtung ist der Wirbelbehälter mit-der.Ziffer 10 bezeichnet« Der Behälter weiat eine Im wesentlichen, höh® und zylindrische Form aiif, kann aber auch iia einem anderen Querschnitt ausgebildet sein.

Der Behälter ist durch eine, gasdurchlässige Platt® 12 horizon«» tal in eine ober® Kammer 14 und. ein© untere Kammer 16 unter*=· teilt, die die Gaskammer bildet. Diese Ist mit der umgebenden Atmosphäre durch-.die Leitung 18 .verbunden. Dia Leitung-weist. ■ ■ein.Ventil 20 auf, welches gemäß der Arbeitsweise der dargestellten Einrichtung offengehalten wird und durch das infolge des Unterdrückes In der oberen Kammer 14 ein Strom von Luft in die Kammer 16 eintritt-und.-durch dia gasdurchlässige* Platt® 12 nach oben in-.das Uberzugsmat'erl&l strömt· Die Platte 12 erlaubt den .Durchfluß «ine3 Gases-nach oben, «jhne daß die übes*=* -ssu-gsmaterial partikel, die Möglicbkslt iaben, OtH⁰Ch dl© Platt© "hindurehzufallen, w@nn di® Binriehtmig siofet in Betrieb lst_s

Sie Art übt Anordnung der Platte 12 in Ihrer Lage ist- nicht wesentlich. Bei der gsaaigtaa Anordnung ist*-dis .Platt®-'über zwei in Abstand, voneinander-angeordnete obe^mad untsre Flanschen 21 und 22'mit den Wänden .des Wlrbelbehälters verbunäeE.._P tmd Öles® Flaäaohsn werden suaaiasiengahalt.en die- alt 23

der Bit

25 angeschlossen ist. Diese führt zu einem Abscheider in der Form eines Zyklone 26, an dessen oberen Aualaß eine Vakuumpumpe 27 oder andere Mittel zur Erzeugung eines verminderten Luftdruckes in dem oberen Teil der Kasnaer H angeschlossen sind. Es ist zwar in den Zeichnungen nicht dargestellt, aber es kann zweckmäßig sein» die Quersohnittsflache des Wirbelbehältera im ojberen Teil der Kammer 14 in Form eines sich nach oben erweiternden Konussee zu vergrößern, Dadurch wird _% die Geschwindigkeit dea Gases, sobald es die Wirbelschicht verläßt, derart reduziert, daß etwa la Gas enthaltene Partikel in die Wirbelschicht zurückfallen wad so bereite im Wirbelbehälter eine Verringerung der la Zyklon 26 auszuscheidenden feinen Partikel erfolgt. Durch eine an dem unteren Auslaß des Zyklons 26.angeordnete Leitung werden die ausgeschiedenen Partikel in die Wirbelschicht zurückgeführt.

Die Wände 28 des Wirbelbehälters aiad oberhalb der Platte 12 mit gegenüberliegenden öffnungen 29 uM 50 versehe», durch welche der eu Überzieheade Gegenstand Mndurch in die Wirbelschicht geführt wird· Die öffnungen sind von einer Größe,daß eins Anzahl von Rohren oder Stangen verschiedenen Durchmessers hindurchgeführt werden kann·

Wie bereits erwähnt, müssen die zu Überziehenden Gegenstände auf eine bestiisate Temperatur srwärat werden, bevor sie in die Wirbelschicht eingeführt werden, oder eobald wie möglich danach, um eine Vereinigung der Partikel des Überzugsmateriala auf dem Gegenstand zu erreichen· In Fig. 1 1st das Heizelement in Fora einer elektrischen Induktionsspule 31 ausgebildet, die an der Außenseite der Wand 28 und koaxial su der Einlaßöffnung 29 angeordnet tat· Wenn erforderlich, können die Gegenstände auch in eine» Ofen erwärmt werfen.

Auf gegenüberliegenden Seiten dee Wirbelbs.n£⁺era sind ferner Rollen 33 vorgesehen, lot das su überstehende Bohr 32 au Ia- und anzutreiben· Di« Holies 53 «·1··η «ine konkave Ober-

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fläche auf, sind drehbar gelagert und schräg zu der Längsachse des Rohres 32 angeordnet. Dies« Rollen werden duroh nicht dargestellte Antriebsmittel angetrieben und erzeugen eine Längsbewegung des Rohres durch den Behälter, und außerdem erteilen sie dea Rohr «ine Hotationsbewegung.

Der überzug, der auf das Hohr oder andere Gegenstände aufgebracht wird, kann unter Umständen noch nicht erstarrt sein, wenn das Rohr durch die AttSaduffnung 30 auf die dahinter angeordnete Holle 33 gelangt. Bei dem Kontakt mit der Holle würde der Überzug dann beschädigt werden. Ua dies zu vermeiden, wird die Temperatur des Überzuges nach Verlassen des Wirbelbehälters reduziert, so daS der tlbersug hart wird. Dies geschieht nitteis einer als hohler Hijag 34 ausgebildeten Wasserbrause, die koaxial zu &9T Auelaiöffnung 30 angeordnet ist mau die das Hohr passiert« ,

Auch die Verwendung anderer Kühlmittel ist möglich.« Mit 35 ist die KüiilwasserzufUhrleitung bezeichnet« An der Einlaßöffnung 29 können elastische Sichtlingsmittel angeordnet 'werden, die das Rohr 32 dichtend umschließend und verhindern, daß Pulver aus der öffnung 29 heraustritt. Diese Dichtungsmittel sind so ausgebildet, daß sie der Yorwärmtemperatur des Bohreβ widerstehen. Als Material ist s. B. SilikongUBBl oder Polytetrafluoräthyles geeignet. Die Dichtungsmittel können nicht an der Öffnung 30 angeordnet werden, da ei» sonst den überzug abwischen oder auf ander« leise den noch welchen überzug beschädigen.

Auf die Anordnung besonderer Dichtungsmittel kann gegebenenfall* auch verzichtet werden, da durch die Auf recht erhaltung des Unterdrückes in dem Behälter keine wesentlichen Mengen an fbersugematerial durch die öffnungen herausfallen, sondern Luft in den Behälter duroh die offmangen hineingesaugt wird, die &ea Austritt des M*terialaE verhindert.

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Um den Zustand und die Stellung der Wirbelschicht zu überprüfen, ist die Wand 28 de» Behälters Bit einen Schauglas 36 versehen.

Anstelle der Erzeugung lediglich eines Unterdruckes zum ZufUhren von Luft durch die Wirbelschicht, kann auch eine Kombination de« Unterdruckes Bit eines Überdruck unterhalb der Wirbelschicht angewendet werden, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist. In dieser Figur ist der Wirbelbehälter etwa in der gleichen Fora und Art wie in Fig. 1 gezeigt und mit 10a bezeichnet·

Der Behälter ist mittels einer gasdurchlässigen Platte 37 in die obere Kammer 38 und die untere Kammer 39 unterteilt· Di· eine Wand der Kammer 39 weist eine GaszufUhrungsöffnung 40 auf, die mit einer mit einem Regelventil 42 ausgestatteten Gaszuleitung 41 verbunden ist.

Pas obere Ende des Behälters 10a ist mit einem Deckel 43 versehen, welcher eine Auslassöffnung 44 besitzt, an die eine mit 45 bezeichnete Leitung angeschlossen ist, Diese führt zu dem Abschei«⁷ ir 46, von welches eine leitung 47 ausgeht, die mit einer Vakuumpumpe oder anderen Kitteln 48 zur Reduzierung des Druckes innerhalb des oberen Teiles dee Behälters verbunden ist.

Der Behälter 10a ist mit Auslaß- und Einlaßöffnungen 50 und versehen. Der Einlaßöffnung 50 iat konzentrisch ein ringförmiger hohler Ring 52 zugeordnet. Dieser Ring 52 ist an der Außenseite der Behälterwand angeordnet} es ist aber auch mög-

lieh, diesen an der Innenseite zu befestigen, wenn dies zweckmäßig ist. Der Ring 52 ist Bit einer Vielzahl von feinen kreisförmig angeordneten Düsenöffnungen 53 versehen· Durch diese wird «in Gas unter Druok la eines konzentrischen Strom auf die BingangeSffnung gerichtet·

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SAD OR/GWAL

An der Auslaßöffnung 51 ist ebenfalls ein hohler Ring an der Außenseite des Behälters konzentrisch zu der Öffnung 51 vorgesehen und mit 55 bezeichnet. Der Ring 55 unterscheidet sich von dem Ring 52 nur insoweit, daß er eine nach einwärts gerichtete ringförmige Düsenöffnung 56 aufweist, durch die ein Konus von Luft in den Behälter hineingerichtet wird.

Die gegenüberliegend angeordneten "und in axialer Richtung liegenden Ringe 52 und 55 sind von einer Größe, die das Hindurchführen von Rohren, die mit 57 bezeichnet sind, erlaubt. Vorzugsweise sind die Ringe in einer Größe ausgebildet, daß die Rohre relativ eng.umschlossen werden, obgleich die funktion der Ringe auch erhalten bleibt, wenn das Überziehen von Rohren kleineren Durchmessers erfolgt? da die einwärts gerichteten Luftdüsen der Ringe und der Unterdruck innerhalb des Behälters 10a verhindern, daß'Überzugsmaterial durch eine der öffnungen heraustritt, welche die Ringe umschließen.

Zum Überziehen rohrfÖrmiger Körper» wie hier gezeigt, werden -deren Enden verschlossen, um zu verhindern, daß Überzugsmaterial in die Rohre eintritt. Diese Verschlüsse sind in der Darstellung als Kolben 58ausgebildet, obgleich auch andere Mittel ebenfalls für diesen Zweck vorgesehen werden können»

Pur das Lagern der Rohre und ebenso für die Bewegung der Rohre in Längsrichtung durch die Wirbelschicht ist ein System von Rollen 59 vorgesehen. Diese Rollen sind mit ihrer Rotationsachse senkrecht zur Bewegungsrichtung des Rohres 57 angeordnet oder sie sind mit ihrer Rotationsachse schräg su der Bewegungsrichtung -vorgesehen, wobei sie dem Rohr 57 gleichseitig 'mit der Längsbewegung eine axiale Rotation erteilen.

Wie aus Pig. 7 hervorgeht, sind die Rollen 59 un ihrem umfang mit einer Hut versehen, um eine sicher© Lagerimg &©s-au .ziehenden Rohrea 57 zu- erreichen«; .

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An der AuslaSöffnung außerhalb des Ringes 55 ist eine weitere Rolle 60 angeordnet» auf welcher das überzogene Rohr gelagert ist. Da das Rohr 57 beim Verlassen der Wirbelschicht einen überzug aufweist, der sich bei der Bewegung bis zur Rolle 60 noch nicht voll verfestigt hat, iat die Rolle 60 mit einer v/eichen lagerfläche versehen, z. B. in der Form eines luftgefüllten, ballonförmigen Ringes. Durch das Aufliegen des Rohres auf dem Ballonreifen wird dieser zusammengepreßt und bildet ao einen weichen Lagerkanal, wie in Fig. 6 dargestellt. Dadurch wird der noch weiche Überzug gegen Abrieb und Beschädigung geschützt.

Ferner kann zur Verfestigung des Überzuges Kühlflüssigkeit auf das beschichtete Rohr aufgesprüht werden, bevor es die Lagerrolle 60 berührt. Die Kühlung des Überzuges kann auch mit gekühlter Luft oder andere» Gasen erfolgen, die durch die öffnung 56 des Ringes 55 austreten und zusätzlich das Herausfallen von Überzugsiaaterial aus dem Behälter durch die öffnung 51 verhindern.

Als Heizelement dient auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Induktionsspule 64, die der öffnung 50 und dem Ring 52 zugeordnet ist.

Das erfindung8gemä3e tlberzugsverfahren kann auch bei Anwendung nur eines Überdruckes sum Aufwirbeln des Überzugsinateriala durchgeführt werden, wenn durch die Ringe 52, 55 ein Gasstrom mit entsprechend höherem Druck in den Behälter geblasen wird.

In PIg> 5 ist eine Konstruktion dargestellt, bei der das Heizelement für das Rohr innerhalb dea Behälters in der Wirbelschicht angeordnet wird." In Fig. 5 ist der Behälter mit lob bezeichnet und dureii äi& gasdurchlässige Platte 65 in Kammern 66 und 67 unterteilt.

Dia Ziffern 68 und 69 bezeichnen die gegenüberliegenden EiB-

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und Auslaßöffnungen,, durch welche das Rohr 70 oder andere lange Körper in."-Längsrichtung durch die Wirbelschicht geführt . werden/wobei" das-Ilfeer&tzgsmaterial mit" 71 bezeichnet ist. Dieser Zustand kann "durch" das.-.Fenster 72 'in-der Wand des Behälters "beobachtet werden«, Si® SIff. 73 bezeichnet eine Luftdüse derselben Konstruktion wie. die bereits - beschriebene und mit 55 bezeichnete·- ^ .

An der Einlaß&ffming 68 ist eine Dichtung vorgesehen, die das Austreten des tfcersiigsmaterials durch die Einlaßöffnung verhindern soll. Diese. Dichtung besteht aus einer eine zentrale Öffnung 76 aufweisenden elastischen Membran 74» welche an der Behälterwand durch ©inen Sing 75 befestigt ist. Die Öffnung 76 1st von einen-kleineren.-Durchmesser als das. Rohr. und äahnt sich beim Hindurchführen des Rohres.aus, wobei die Kanten der öffnung ein© gut© Dichtung gegenüber dem Körper bilden.

In dem AusfUhrungsbeiaplel nach 1?ig« 5 sind, die Heizelemente ' in Form einer Induktionsspule. 77 ausgebildet und innerhalb des Behälters 1Ob is axialer Zuordnung zn der Einlaßöffnung 68 und der ÄuslaBöff nung 69 angeordnet« Durch die Spule 77 wird das Rohr 70 oder ©in anderer Körper erwärmt ₉' nachdem sie ia den Behälter lob eingebracht wurde. Die Lagermittel sind wie bei den anderen Ausftührungen gestaltet·

In. der Fig. 5 sind Ausscheider und Vakuumpumpe nicht dargestellt. Der obere Teil des Behälters kann auch offen, ausgebildet sein»^: wobei"dann ein Gas unter Überdruck durch die mit einem/Ventil -wermhen® Leitung 79. 'in die Kammer 66 ©ingeführt -wird* Der drad ü®t Aufwirbelung des Überaugsmat©rials kann durch das -Ventil geregelt werden« -

Di®. Mesig© des üb^rsug'smaterials im Wirbelbehälter verringert sich sit zunehmende? ■ Beschichtung® seit und es'ist daher in Fiff. 4 ©ine -Zuführeissriehtuisg für neues Pulvermaterial dargestellt. Dies© Gesteht-aus einem Biaterialvorratsbehälter 83"',

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der über Leitungen 84, 82, 81 mit dem Wirbelbehälter 10a verbunden ist. Die Leitungen 84 und 82 sind gegeneinander koaxial verschiebbar.

Durch die Anordnung nicht dargestellter Mittel in Verbindung mit dem Vorratsbehälter 83 kann dieser nach oben oder unten bewegt werden,, wodurch eine Zuflußregelung ermöglicht wird. Die Zufuhr kann auch geregelt werden durch Aufwirbeln des Überzugsmaterials innerhalb der Leitungen 81 und 82.

Zum Aufwirbeln des Überzugsmaterials kann jedes Gas verwendet werden, das bei den erforderlichen Temperaturen und gegenüber dem verwendeten Überzugsmaterial inert ist. Luft ist vollkommen ausreichend und wird aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt. Zur Vermeidung von Oxydation ist es unter Umständen vorteilhaft, Stickstoff oder andere nicht oxydierende Gase zu verwenden. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Gas durch die Wirbelschicht strömt, soll nicht so groß sein, daß sie einen wahrnehmbaren Staub von Überzugsmaterial in dem oberen Bereich des Behälters erzeugt.

Bei Verwendung einer Heizspirale oder anderer Heizelemente wird die Temperatur des Körpers in dem Bereich, in welchem er mit dem pulverförmigen Überzugsmaterial in Berührung kommt, so geregelt, daß die Temperatur oberhalb der Sintertemperatur des Materials, aber unterhalb des Zersetzungspunktes desselben liegt. Wenn der Körper erwärmt und rotierend in Längsrichtung durch die Wirbelschicht bewegt wird, gelangt das Überzugsmaterial in alle Nuten und Spalten des Körpers, welche in der Oberfläche desselben vorhanden sind, und es wird so jeder Teil des Körpers in Kontakt mit dem Überzugsmaterial gebracht. Die Drehbewegung des Körpers ist auch insofern vorteilhaft, daß aie die Anhäufung von pulverförmigern Material auf dem oberen Teil des Körpers verhindert.

Wenn das Rohr oder ein anderer langer Körper durch das Wirbel-

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bett in dem beschriebenen Zustand bewegt wird, wird es intensiv mit dem Pulver beschichtet. Nach kurzer Zeit schmilzt das Pulver durch den Übergang der Wärme des Körpers in das Überzugsmaterial zu einem gleichmäßigen überzug· Es versteht sich, daß bei einem langsamen Durchlauf des Körpers der erwärmte Teil sich·in der Wirbelschicht abkühlt und der Überzug sich schnell verfestigt. In diesem Falle.wird der Überzug relativ schwer und besitzt eine, rauhe Oberfläche, da der Überzug nicht völlig mit dem Körper vereinigt ist. Bs ist dann erforderlich, den überzogenen Körper nochmals zu erwärmen, nachdem er die Wirbelschicht verlassen hat, wobei durch die Hacherwärmung die rauhe Oberflächenschicht schmilzt und eich in eine gleichmäßige und glatte Schicht verwandelt·

Die Vorwärmtemperatur des Körpers muß entsprechend der Sintertemperatur des Überzugsmaterials.sein, und zwar etwa gleich oder größer als diese, Zum Beispiel hat Polyäthylen eine Schmelztemperatur von ungefähr 115° O und es wurde gefunden, daß Metallkörper vorteilhafterweise auf 150 "bis 300° C, vorzugsweise auf 220 bis 240° C, vorgewärmt werden· Der maximal mögliche Bereich der Brhitzungstemperatur ist in der Praxis des erfindungsgemäßen Verfahrens folgender:

Die untere Grenze ist abhängig von dem Schmelzpunkt oder Weichpunkt des Überzugsmaterials und die obere Grenze ist abhängig von der Temperatur, bei der der zu überziehende Körper sich verformt, schmilzt oder bei der der Gegenstand oder das Überzugsmaterial sich zersetzt. Beim Auswählen der geeigneten Vorwärmtemperatur müssen die Wärmekapazität' und die Masse des Körpers ebenso wie die Zeitdauer, während der der Gegenstand in der Wirbelschicht sich befindet, berücksichtigt werden. Zum Beispiel muß ein dünnwandiges Aluminiumrohr, das in einem Ofen vorgewärmt wird, höher erwärmt werden ale ein dickwandiges Eisenrohr, um den Wärmeverlust bei der Überführung des Aluminiumrohre β vom Ofen In daa Wirbelbett auszugleichen·

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Als Überzugsmaterialien kommen alle die Materialien infrage, die in den deutaohen Patenten 933 019 und 972 650 erwähnt sind.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum überziehen langer Gegenstände, insbesondere Rohre, Stangen und dergl., mit einem pulverförmiger schmelzbaren Material durch Inkontaktbringen des vorher Über die Schmelztemperatur des Überzugsmaterials erwärmten Gegenstandes mit diesem, wobei der Gegenstand horizontal und in Längsrichtung durch das Überzugsmaterial geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den Gegenstand horizontal durch einen mit seitlicher Ein- und Auatrittsöffnung für den Gegenstand versehenen Pulverbehälter führt, in welchem das Überzugspulver mit Hilfe eines Gasstromes zu einer flÜsBigkeitsähnlichen Wirbelschicht aufgelockert wird, wobei ein Austreten des Überzugspulvers aus den seitlichen öffnungen des Pulverber hälters durch Aufrechterhalten eines Soges oberhalb der* Wirbelschicht verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschicht durch gleichzeitige Anwendung eines Unterdruckes auf das Überzugsmaterial und duroh Zuführen eines Gases unter regelbarem Druck von unten durch das Überzugsmaterial hindurch erzeugt wird.

3· Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, bestehend aus einem durch eine gasdurchlässige Platte in eine obere und eine untere Kammer unterteilten Behälter, wobei sich in der oberen Kammer das Überzugsmaterial befindet und die untere Kammer zur Zuführung des das ruhende Überzugsmaterial in eine Wirbelschicht umwandelnden Gases dient, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei sich gegenüberliegenden Stellen (29, 30, 50, 51, 68, 69) der oberen Kammer (14, 38, 66) mindestens je eine Einlaß- und Auelaßöffnung (29, 30, 50, 51, 68, 69) für den Gegenstand (32, 57, 70) in jener Zone der Wirbelschicht- 1st, die sieh über das sonst ruhende Pulver erstreckt. \

y 3a i- ' 7 ί 1 Abs. 2 N.-. 1 Satz 3 des Anderungsges. v, 4. δ 19B*^ 6-

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4. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kammer (14, 38, 66) an eine Vakuumpumpe (27, ^C48) angeschlossen ist, der vorzugsweise eine Abscheidevorrichtung (26, 46) für feste Bestandteile vorgeschaltet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der obere Teil der oberen Kammer (14, 38, 66) in der Form eines sich naoh oben erweiternden Konusses ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- und/oder Auslaßöffnung (29» 50, 68 bzw. 30,-511 69) eine Vorrichtung (52, 55, 73) zugeordnet ist, durch die ein Gas in die Wirbelschicht hineingeblasen wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 6/ dadurch gekennzeichnet, daß die Blasvorrichtung aus einem hohlen Ring (52, 55, 73) besteht, der mit einer oder mehreren Auslaßöffnungen (53, 56) versehen 1st, die den Gasstrom auf die Ein- bzw. Aulaßöffnung (29, 50, 68 bzw. 30, 51, 69) richten, vorzugsweise derart, daß der Gasstrom den Gegenstand (32, 57, 70) umschließt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 - bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Sin- oder Auslaßöffnung (29, 50, 68 bzw. 30, 51, 69) eine elastische bzw. dehnbare Dichtung (74) zugeordnet ist, die eine Bohrung (76) aufweist, die kleiner ist als der zu überziehende Gegenstand (32, 57, 70) und diesen beim Hindurchführen dichtend umachließt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einlaßöffnung (29, 50, 68) mindestens eine den Gegenstand (32, 57, 70) teilweise erwärmende Heizvorrichtung (31, 64, 77) angeordnet ist*

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SAP ORlGfNAi,

10. Einrichtung nach.Anspruch.9> gekennzeichnet durch die Verwendung elektrischer Heizvorrichtungen, vorzugsweise einer elektrischen Induktionsspule (31, 64, 77) durch die der zu Überziehende Gegenstand (32, 57, 70) hindurchgeführt wird.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (31, 64, 77) außerhalb des Behälters"(10, 10a, 10b) und in unmittelbarer Hähe der Eintrittsöffnung (29, 50) angeordnet ist.

12· Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung innerhalb des Behälters (10, 10a, 10b) angeordnet ist.

13· Einrichtung naoh öinem der Ansprüche 3 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Lagermittel für den überzogenen Gegenstand (32, 57, 70) außerhalb des Behälters (tOy IQa, 10b) eine Rolle (60) mit wicher Lagerfläche, vorzugsweise in Form eines Ballonreifens, vorgesehen ist.

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