DE1646030A1

DE1646030A1 - Pulverzufuehrungsvorrichtung fuer eine Flammspritzpistole

Info

Publication number: DE1646030A1
Application number: DE1967M0075186
Authority: DE
Inventors: Daley Horace S
Original assignee: Metco Inc
Current assignee: Metco Inc
Priority date: 1966-12-29
Filing date: 1967-08-17
Publication date: 1971-07-15
Also published as: DE1646030B2; GB1189634A; JPS4931607B1; US3501097A; DE1646030C3

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

16.8.1967 B/Se

Metco Inc.,

1101 Prospect Avenue, Westbury, Long Island, New York, "V.St.A.

PulverzufUhrungsvorrlchtung für eine Flammspritzplstole.

Das Flammspritzen erfordert das Erweichen in der Wärme oder das Schmelzen eines in der Hitze schmelzbaren Materials, wie z.B. Metall oder eines keramischen Stoffes, sowie das Aufschleudern oder Aufspritzen des erweichten Materials auf die zu überziehende Oberfläche. Das Flammspritzen wird unter Verwendung einer Flammspritzpistole ausgeführt. Bei bestimmten Arten von Pistolen wird das in der Hitze schmelzbare Material der Pistole in Pulverform zugeführt. Pistolen, denen dag aufzuspritzende Material in Pulverform zugeführt wird, werden als Pulverflammspritzpistolen bezeichnet. Das pulverförmige "Material ist allgemein als Flammspritzpulver bekannt und hat gewöhnlich eine verhältnismäßig kleine Teilchengröße, die beispielsweise durch ein Sieb mit einer

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Maschenweite von 0,10 mm hindurchgeht... Die Flarnmspritzpistole verwendet eine Verbrennungs- oder Plasmaflamme und bei manchen Pistolen wird das von einem Trägergas mitgenommene Pulver der Pistole zugeführt oder in die Flamme der Pistole eingeführt. Um Überzüge von hoher Qualität zu erhalten, ist es erforderlich, die Geschwindigkeit der Pulverzuführung durch die Pistole genau zu regeln und dieselbe für bestimmte Spritzbedingungen konstant zu halten. Pulver und insbesondere feines Pulver von der als Flammspritzpulver verwendeten Art hat sich als ein Material erwiesen, das schwierig zu hand— haben und in einem Trägergas schwierig mit der gewünschten, gleichmäßigen Geschwindigkeit zu fördern ist. Es sind zwar viele Vorrichtungen mit verschiedener Ausbildung und Art der Wirkungsweise unter Ausnützung von Schv/erlcraftförderung, mechanischer Förderung und Gasförderung oder von Kombinationen derselben vorgeschlagen worden. Diese Vorrichtungen weisen jedoch im allgemeinen einen Mangel an Zuverlässigkeit hinsichtlich der Aufrechterhaltung einer geregelten konstanten Pulverzuführung auf und sind sehr häufig der mechanischen Abnützung und der durch das Pulver verursachten Verstopfung unterworfen. Außerdem haben sich Schwierigkeiten ergeben bei der Bestimmung der tatsächlichen Pulvermenge, die in der Trägergasströmung gefördert wird. Während es möglich ist, die Geschwindigkeit der Gasströmung selbst genau zu messen und auch die der Strömung zugeführte Pulvermenge zu messen, ist es bisher nicht nöglieh "gewesen/ die in der Trägergasströmung tatsächlich geförderte Pulvermenge genau, und augenblicklich zu messen.

Den Gegenstand der Erfindung bildet daher eine Pulverzuführungsvorrichtung für eine Flammspritzpistole, welche ohne die oben erwähnten Nachteile das Pulver zuverlässig mit einer geregelten Geschwindigkeit zuführt.

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«-■■'3 —

Einen anderen Gegenstand der Erfindung bildet ein Anzeigegerät für eine Flanimspritzpulver-Zufü]2rungsvorriclT.tung, welches kontinuierlich eine ablesbare Anzeige der der Pistole tatsächlich zugeführten Pulvermenge liefert.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Regelsystem zur Regelung der Pulverströmungsgeschwindigkeit einer Flammspritzpulver-Zuführungsvorrichtung, die nach dem Rückkopplungsprinzip arbeitet.

Noch einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Sammeldurchlaß für eine Flammspritzpulver—Zuführimgsvorrichtung, welcher unter gegebenen Bedingungen .automatisch eine gleichmäßige Pulvermenge in einem „'Trägergas aufrechterhält.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung ergeben ::sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den-Zeichnungen.

Die Pulverzuführungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist mit einem Zuführungsdurchlaß versehen, der unter Söhwerkraftwirkung aus einem oberhalb desselben angeordneten Torratsbehälter gespeist wird. Ein Zellenrad nimmt Pulver aus diesem Zuführungsdurchlaß auf und fördert dasselbe in eine Mischkammer, durch welche ein Trägergas mit einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit hindurchgeht. Das Pulver wird vom Trägergas erfaßt und mitgenommen, welches dasselbe durch eine Leitung oder ein Rohr zur Flammspritzpistole fördert. Das Zellenrad ist lose angeordnet und dreht sich in einer K&mrner,- wobei sich ein Teil seines Hafanges in den Zuführungsdurchlas erstreckt, während ein anderer Teil seines Umfangen, der vom ersten Teil in der Drehrichtung winklig versetzt 1st, sich in -ίο Γίisehkamrner erstreckt.

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Der Winkel zwischen dem höchsten Kreuzungspunkt zwischen dem Zuführungsdurchlaß und der Zellenradkammer und dem niedrigsten Kreuzungspunkt zwischen der Zellenradkammer. und der Mischkammer ist kleiner als der natürliche Böschungs- winkel des durch die Vorrichtung zu fördernden pulverförmiger! Materials, beispielsweise kleiner als 35°^ so daß das Pulver nicht unter Schwerkraftwirkung aus dem Zuführungsdurchlaß in die Mischkammer gelangen kann, sondern durch das Zellenrad mechanisch gefördert werden muß. Dieses ist ohne irgendwelche enge Toleranzen oder Dichtungen lose angeordnet, welche eine Abnützung oder ein Verklemmen bewirken könnten/ Vorzugsweise sind Durchlässe vorgesehen, um im ganzen System.einen ausgeglichenen Druck aufrechtzuerhalten und dadurch zu verhindern, daß Druckuntersohiede oder Druckerhöhungen die Pulverzuführung beeinflussen. Das System ist vorzugsweise mit einer automatischen Ventilanordnung versehen, welche eine Entnahme ohne Verschütten oder Verlust von Pulver ermöglicht. Das System ist ferner vorzugsweise mit einer Doppelkammer und einer Ventilanordnung versehen, welche das Öffnen und Füllen der oberen Kammer ohne Unterbrechung des Betriebs und trotz Aufrechterhaltung des Druckausgleichs ermöglicht. =

Der Pulverdurchlaß oder die Leitung ist stromabwärts von der Einführungsstelle des Pulvers in das Trägergas mit einem Sammeldurchlaß versehen, der in der Strömungsrichtung einen progressiv abnehmenden Strömungsquerschnitt aufweist und in weichem sich eine bestimmte Pulvermenge ansammelt. Die Menge des angesammelten Pulvers regelt den durchschnittlichen .Querschnitt und demnach die Strömungsgeschwindigkeit, welche unter gegebenen Betriebsbedingungen den Solbstausgleicli der Zuführung bewirkt. Dieser Sammeldurchlaß ist für Pulver— Zuführungsvorrichtungen im allgemeinen verwendbar, in welchen

das Pulver in einem Trägergas gef-ödert wird.

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Außerdem wurde überraschenderweise gefunden, daß bei Einführung einer verhältnismäßig kleinen Pulvermenge in ■ ein Trägergas, das mit einer konstanten Geschwindigkeit durch eine Leitung strömt, eine wesentliche Zunahme des Druckabfalls längs eines bestimmten Abschnitts oder über die ganze Lange der Leitung erfolgt, wobei sich dieser Druckabfall in Abhängigkeit von der Pulvermenge verändert, die tatsächlich in dem Trägergas gefördert wird.

Gemäß der Erfindung wird dieser Druckabfall durch ein druckem'j|pindliches Gerät gemessen, wie z.B. einen Differenzdruckmesser, um die Pulverströmungsgeschwindigkeit und'" Veränderungen derselben zu bestimmen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird diese Veränderung des Druckabfalls verwendet,, um die Pulverzuführung automatisch zu regeln.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 im Längsschnitt eine Ausführungsform einer Pulverzuführungsvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt der Vorrichtung gemäß Füg. 1,

Fig. 35 eine schaubildliche Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. k- eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht, * welche im einzelnen die Zellenradanordnung und den Gehäuseblock veranschaulicht, der die Zellenradkammer enthält, Fig. 5 eine sohaubildliche Ansicht des aus der Vorrichtung gemäß den Fig. 1-3 herausgenommenen Zufüfrrungstrichters mit dem Fußventil.

Fig, 6 eine schaubildliche Ansicht des unteren Pfropfens des Vorratsbehälters,

Fig. 7 schematisch die Zuführungsvorrichtung gemäß den vorhergehenden Figuren mit einer Ausführungsform einer automatischen Regeleinrichtung gemäß der Erfindung,

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Fig. 8 schematisch eine weitere Ausführugsform einer Pulverzuführungsvorrichtung, welche das Regelungsprinzip gemäß der Erfindung verwendet.

Bei der in den Fig. 1-6 dargestellten Ausführungsform ist mit 1 ein Vorratsbehälter bezeichnet, der mit einer Deckelplatte 2 versehen ist, die eine Druckdichtung 3 aufweist. Eine hohle rohrförmige Verbindungsstange 4 ist an der Deckelplatte 2 mittels eines Armsterns 5 und Schrauben 6 befestigt. Ein Füllpropfen ¹J ist an der Verbindungsstange 4 mittels einer Schraubverbindung 8 abnehmbar befestigt und durch einen Dichtungsring 9 abgedichtet. Das untere Ende der Verbindungsstange 4 ist an einem unteren Pfropfen 10 befestigt. Der Pfropfen 10 ist. am oberen Ende, das sich in den Vorratsbehälter 1 hinein erstreckt, konisch verjüngt und mit vier in gleichem Abstand liegenden Pulverzuführungsdurchlässen 11 von kreisförmigem Querschnitt versehen. Die PulverZuführungsdurchlässe 11 konvergieren in eine mittlere Pulverauslaßöffnung 12 von kreisförmigem Querschnitt, die einen Ventilsitz für ein Pulverventil 13 bildet. Das Pulverventil IJ'ist-"mit dem unteren Ende einer Ventilstange l4 verbunden, welche konzentrisch durch die rohrförmige Verbindungsstange 4 hindurchgeht und deren oberes Ende 15 aus derselben herausragt. Eine Feder 16 drückt die Ventilstange 14 elastisch nach oben in eine Stellung, in welcher das Pulverventil 13 gegen den durch die öffnung 12 gebildeten Sitz anliegt, wodurch der Vorratsbehälter 1 verschlossen wird. Wenn der Füllpfropfen 7 hingegen eingeschraubt ist, berührt derselbe das obere Ende 15 der Ventilstange 14 und drückt dieselbe nach unten, wodurch die Feder- l6 zusammengedrückt und das Ventil 13 geöffnet wird. Der untere Pfropfen 10 ist außerdem mit Gasströmungsdurohlässen 17 und 18 versehen, welche die mittlere öffnung 12 mit dem Inneren der rohrförmigen Verbindungsstange 4 verbinden. Die

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e Verbindungsstange H ist am oberen Ende mit seitlichen ßrioaustrittsöffnungen 10 versehen, so daß eine Gasströmungsverbindung von der mittleren Öffnung 12 über die Durchlässe 18 und 17 durch die rohrförmige Verbindunßsstnnge H nach oben und durch die seitlichen Öffnungen IQjrrit dem oberen Teil des Vorratsbehälters 1 hergestellt ist. Der Vorratsbehälter 1 ist axial ausgerichtet oberhalb des Pulverziuführungstrichters 20 angeordnet und die ganze Einheit ist am Gehäuse der Vorrichtung mittels des Schraubflansches 21 befestigt, welcher den Vorratsbehälter 1 mit dem Zuführungstriehter 20 verbindet und den Trichter 20 ii.i Haltebügel 23 des Gehäuses hält. Zwischen dem Vorratsbehälter 1 und dem Trichter. 20 wird eine druckdichte Verbindung durch den Dichtungsring 22 hergestellt. Das untere Ende des Trichters 20 ist mit einem konisch verjüngten Teil 2.H versehen und eine Stange. 25 geht in axialer-Richtung durch den Zuführungstrichter 20 hindurch. Am unteren Ende der Stance 25 ist der Fußventilteil 26 befestigt. Die Stange

25 wird durch den Armstern 27 zwecks axialer Bewegung in Stellung gehalten und ist der Wirkung der Feder 28 unterworfen,, se· daS^der !Dichtungsring 29 am Fußventilteil 26 in Berührung mit der inneren konischen Fläche des Teils 24 abdichtet. Das obere Ende der Stange 25 isi? in einer zylindrischen Muffe am unteren Ende des Pulverventils 13 verschiebbar. Die Stange 25 ist hohl und der Fußventilteil

26 ist mit einer mittleren Bohrung 30 versehen, welche eine Fortsetzung des hohlen Inneren der Stange bildet.

Das untere Ende dec Teils 2.H des Trichters 20 erstreckt sich in eine zylindrische Bohrung 31 im Gehäuseblock 32, der beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein kann. Der Fußventilteil 26 wird durch Eingriff mit einer Schulter in der Bohrung ""*. Xn einer gehobenen Stellung gehalten, wobei die Feder 2', .iu^air-raenpedrückt ist. Ru-nd mn die Dichtung'20

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wird dadurch ein Pulverströmungsdurchlaß in die Pulverzuführungskammer 33 gebildet, welche vorzugsweise eine geringe entgegengesetzte Verjüngung aufweist. Durch einen Dichtungsring, der sich rund um das obere Ende des.Teils 24 erstreckt, ¹ wird eine Druckdichtung gebildet. Die Pulverzuführungskammer 33 erstreckt sich bis zum unteren Ende des Blocks 32 nach unten und wird.dort durch den Ablaßpfropfen 34 abgedichtet. Aus dem Block 32 ist eine zylindrische Zellenradkammer 35 ausgeschnitten, welche die Zuführungskammer 33 kreuzt. In der Kammer 35 ist ein Zellenrad 36 drehbar angeordnet, das mit Zellen 37 versehen ist, wie Pig. 4 zeigt. Die obere Kante 3^, an welcher die Zuführungskammer 33 die Zellenradkammer kreuzt, liegt vorzugsweise oberhalb einer waagerechten Linie, die durch die Drehachse des ·Zellenrades J>6 hindurchgeht. Die obere Kante 38 soll vorzugsweise«etwas unterhalb, einer Stelle liegen, die an eine Stelle auf dem Zellenrad angrenzt,, an welcher eine Tangente zum Zellenrad mit der Waagerechten einen Winkel bildet, der gleich dem Böschungswinkel des Pulvers ist. Vorzugsweise soll die Kreuzungskante 38 um einen Betrag unterhalb dieses höchsten Punktes liegen, der gemessen von der Achse des Zellenrades 20 nicht überschreitet. Auf der entgegengesetzten Seite der Zelle'radkammer 35 erstreckt sich eine Mischkammer 39 senkrecht durch den Block 32 und kreuzt die Zelleradkammer, so daß die untere Kreuzungskante 40 so angeordnet ist, daß eine zwischen dieser Kante und der Kante 38 gezogene Linie einen Neigungswinkel aufweist, der kleiner ist als der natürliche Böschungswinkel des zu behandelnden Pulvers und isfe vorzugsweise z.B. ein Winkel,von weniger als ungefähr 35° zur Waagerechten ist. Eine Verbindung mit der (nicht dargestellten) Trägergasleitung mündet bei 4l in das hintere Ende des Blocks 32. In der Mischkammer 39 ist eine Gasdüse 42 befestigt, so daß durch den Durchlaß 41 hindurchgehendes Gas durch die seitlichen Ausnehmungen 43 und den mittleren Durchlaß 44 der Düse nach unten in die Kammer 39 gelangt. Eine kleine Gasmenge strömt

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infolge der geringen Toleranz des Sitzes als Reinigungsmantel rund um die Außenseite der Düse. Mit dem Durchlaß 4l ist . ein Ausgleichsrohr 45 verbunden, bevor dasselbe mittels einer T-Verbindung in die Mischkammer39 mündet. Das Ausgleichsrohr 45 führt zu einer seitlichen Verbindung 46 im Gehäuse, welche ihrerseits in einen Durchlaß 47 und ein Ausgleichsröhr 48 mündet, das am unteren Ende mit einem Auslaß und am oberen Ende mit einem seitlichen Auslaß 4p versehen ist. Durch diese Verbindung des Ausgleichsrohres und durch die Bohrung 30 und das hohle Innere der Stange 25, sowie durch die Durchlässe 17,18, das hohle innere der Verbindungsstange 4 und die öffnungen 19 bleibt der Druck im ganzen bisher beschriebenen System gleich dem Druck des Trägergases. Zur weiteren unterstützung dieser Aufgabe ist im Block J>2 ein geneigter ' Ausgleichsdurchlaß 49^f vorgesehen, der das obere Ende der Zellenradkammer 35 mit dem oberen Ende der Zuführungskammer 33 verbindet.

Die Mischkammer 39 erstreckt sich in einen konisch verjüngten Sammeldurchlaß,$0, der seinerseits zu der Verbindung 51 führt, welche mit der Zuführungsleitung der Flammspritzpistole verbunden ist, wie z.B. einer Plasmaflammspritzpistole. Ein Druckmesser 52,beispielsweise ein üblicher Membrandruckmesser, ist durch.eine weitere T-Verbindung mit dem Durchlaß 4l verbunden« Dieser Drucmesser wir* daher Veränderungen des Druckabfalls längs der Pulverleitung hinter der Einführungs* stelle des Pulvers und demnach die Pulverzuführungsgeschwindigkeit anzeigen, wie nachstehenct noch genauer beschrieben wird. Das Zellenrad 36 wird durch den Elektromotor 53 über, das übliche Zahnradgetriebe angetrieben, wie Fig. 2 zeigt. Der Motor ^?ist ein Motor mit einer Einstellbaren Drehzahl, welche in der üblichen Weise durch βϊηβη Einsteilknopf 54 geregelt vjird. Vorzugsweise ist der Motor 53 ein durch die Ankerspannung geregelter Gleichstrommotor mit einem Silizium-Gleichrichter, in welchem die gegenelektromotorisehe Kraft zür/iRegelung der Motordrehzahl verwendet wird.

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Wenn im Betrieb der Behälter 1 und der Trichter 20 mit dem aufzuspritzenden Pulver gefüllt sind, wird ein Trägergas veranlaßt, durch die Vorrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit zu strömen, die durch einen üblichen Strömungsmesser 55 (Pig. 3) gemessen wird. Die Strömung, beispielsweise in nr/h, wird während des ganzen Vorganges- konstant gehalten. Das Pulver wird unter Schwerkraftwirkung die Zuführungskammer 33 füllen, kann aber selbst bei Fehlen irgendeiner mechanischen Dichtung rund um das Zellenrad 36 nicht durch die Zellenradkammer 35 in die Mischkammer 39 gelangen, weil der natürliche Böschungswinkel des Pulvers dasselbe nicht über die·Kante 4o hinaus bringt. Das ermöglicht eine Anordnung des Zellenrades mit sehr großen Toleranzen und ohne mechanische Dichtung (außer für die Welle, die sich in den Motor erstreckt). Dadurch wird die Gefahr einer Verstopfung durch das Pulver vermieden. . .

Wenn das Zellenrad 36 mit einer geregelten Drehzahl verdreht wird, die durch den Einstellknopf 5^l\ regelbar ist, wird das Pulver von den Zellen 37 aufgenommen und in die Mischkammer 39 mit einer Geschwindigkeit gefördert, welche lediglich durch die Drehgeschwindigkeit des Zellenrades geregelt wird. Da die Kante 38 oberhalb der Drehachse des Zellenrades liegt, ist die Zuführung in der Kammer.33 zum Zellenrad, stets eine direkte senkrechte Zuführung unter Sohwerkraftwirkung, welche nicht von irgendeiner seitlichen Übertragung oder Strömung abhängt. Die entgegengesetzte konische Verjüngung gewährleistet, daß der Durchlaß stets mit Pulver gefüllt ist in dem Bereich, in welchem die Zellen 37 dasselbe aufnehmen, so daß Hohlräume öder eine Brückenbildung verhindert werden. Der Ausgleichsdurehlaßh9 und die anderen Druckausgleichs- , merkmale gewährleisten, da/T-die Druckaüsgleichsfaktoren die Pulverströmung oder Pulverzuführung nicht beeinflussen.Das™

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Trägergas, das durch den Durchlaß 41 hindurchgeht und" aus dem Durchlaß 44 austritt, erfaßt das Pulver in der Mischkammer 39 und nimmt dasselbe mit, worauf dasselbe durch den Sammeldurchlaß 50 über die Verbindung 51 und die Zuführungsleitung zur Flammspritzpistole gelangt.

Die Pulvermenge, die von der Gasströmung mitgenommen wird, verändert sich direkt mit der Strömungsgeschwindigkeit. Eine bestimmte Pulvermenge wird sich im Sammeldurchlaß 50 ansammeln. Infolge der konischen Verengung des Sammeldurchlasses 50 nimmt die Geschwindigkeit des Gases beim Durchgang durch denselben progressiv zu. Wenn beispielsweise eine große Pulvermenge aus dem Gas in den Sammeldurchlaß 50 herausfällt, füllt dieselbe /den Sammeldurchlaß: über einen größeren Teil seiner Länge. Das Pulver kommt daher mit Gas in Berührung, das sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt und es wird somit eine größere Pulvermenge erfaßt. Wenn Jedoch eine größere Pulvermenge von dem Gas erfaßt wird, erstreckt sich das im Sammeldurchlaß zurückbleibende Pulver nur über einen kleineren Teil der Länge; desselben und das Pulver kommt daher mit Gas in Berührung, das mit geringerer Geschwindigkeit strömt und das nicht so viel Pulver erfaßt als das mit hoher Geschwindigkeit strömende Gas, Außerdem wird die Füllung des Durchlasses in größerem oder geringerem Maße die durchschnittliche Querschnittsgröße des Durchlasses und damit die durchschnittliche Geschwindigkeit des durch denselben hindurchgehenden Gases verändern. Bei einem größeren Füllungsgrad wird die durchschnittliche Geschwindigkeit zunehmen und mehr Pulver wird erfaßt werden. Bei einem geringeren Füllungsgrad wird die durchschnittliche Geschwindigkeit abnehmen und es wird mehr Pulver aus dem Gas herauszufallen

wirkt

trachten. Der Durchlaß 50 bi;läefe daher als Bine automatische Ausgleichsregelung und kompensiert außerdem jede Neigung zu einer pulsierenden oder intermittierenden Pulverzuführung, wie.sie bei einem Zellenradsystem auftritt. Dieses Prinzip

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der Wirkungsweise der Ausgleiohskammer kann in Verbindung mit jeder Pulverzuführungsvorrichtung verwendet werden, in welcher Pulver in einem Trägergas gefördert wird. Jeder waagerecht angeordnete Durchlaß zum Ansammeln von Pulver aus der Gasströmung, der am Einlaß einen erweiteren Querschnitt

• ten
und am Auslaß einen verengbei*en Querschnitt aufweist, kann verwendet werden. Mit dem vorstehend verwendeten Ausdruck "waagerecht" soll ein Durchlaß bezeichnet werden, dessen untere Flache sich im allgemeinen in waagerechter Richtung erstreckt und nicht unter einem Winkel nach unten geneigt ist, welcher ausreicht, um eine unter Schwerkraftwirkung erfolgende Pulverströmung auf dieser Fläche zu bewirken.

Wenn die*Pulverzuführungsgeschwindigkeit zunimmt, so daß eine größere Pulvermenge durch die Leitung gefördert wird, wird der Druckabfall in der Leitung hinter der Einführungsstelle des Pulvers wesentlich zunehmen und diese Zunahme wird durch den Druckmesser 52 angezeigt. Wenn der Knopf 54·" soeingestellt wird, daß die Ablesung auf demDruckmesser 52 (in willkürlichen Einheiten) konstant bleibt, wird die PulverzuführungSeschwindigkeit ebenfalls/ auf einem konstanten Wert gehalten werden. Diese Veränderungen des Drucks werden im ganzen System durch die Druckverbindung über das Ausgleichsrohr 45, die Verbindung 46, das Rohr 4-8, die Durchlässe 17,l8, das hohle Innere des Rohres 4 und die seitlichen öffnungen 19 ausgeglichen. Dieser Ausgleich verhindert, daß Druckunterschiedsfaktoren im System die Pulverzuführung beeinflussen.

Wenn der Pulvervorrat im Vorratsbehälter 1 gering wird, kann derselbe während des Betriebs ohne Unterbrechung desselben

nachgefüllt werden. Zu diesem Zweck wird der Füllpfropfen aus der Deckelplatte 2 herausgeschraubt. Wenn der Füllpfropfen herausgeschraubt ist, drückt die Feder 16 die Stange 14 nach oben, so daß das Pulver&entil Γ3 geschlossen und demnach ■

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die Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter 1 und dem Zuführungstrichter 20 abgedichtet wird. Gleichzeitig wird der Gasströmungsdurchlaß l8 abgedichtet, und zwar bevor der Füllpfropfen 7 vollständig entfernt ist. Wenn daher der Vorratsbehälter 1 geöffnet wird, ist derselbe bereits gegen das übrige System abgedichtet» Das übrige System arbeitet in normaler Weise weiter, indem die Pulverzuführung aus dem Pulvervorrat im Zuführungstrichter 20 und der Druckausgleich über das Ausgleichsrohr 45 und die mit demselben verbundenen pfeile erfolgt * Nachdem der Vorratsbehälter 1 nachgefüllt ist, wird der Füllpfropfen 7 wieder eingeschraubt. Sobald sich der Dichtungsring 9 in Stellung befindet, ist ein gasdichter Verschluß gewährleistet. Wenn der Füllpfropfen 7 weiter eingeschraubt wird, drückt derselbe auf die Stange 14 und öffnet das Ventil 13, so daß die Verbindung zwischen dem Vorratsbehälter 1 und dem Zuführungstrichter 20 durch die Öffnung 13 wieder hergestellt wird. Der Druckausgleich wird ebenfalls über die Durchlässe l8,17, das hohle Rohr 4 und die seitlichen Öffnungen 19 wieder hergestellt. Das Austrittsende, des Durchlasses 18 ist so angeordnet, daß das durch denselben hindurchgehende Gas über die obere freie Oberflache des Pulvers im Zuführungstrichter 20 strömt. Im Zuführungstrichter 20 ist stets eine freie·Pulveroberfläche vorhanden, weil das durch die Öffnung 12 hindurchgehende Pulver eine Pulveranhäufung mit einer oberen Oberfläche bildet, die eine konische Form aufweist, welche dem natürlichen Böschungswinkel des Pulvers entspricht. Sobald der Scheitel dieses Kegels die Öffnung 12 ausfüllt, kann weiteres Pulver erst aus dem Vorratsbehälter 1 in den Zuführungstrichter 20 gelangen, wenn Pulver aus dem letzteren abgeflossen ist. Das Austrittsende des Durchlasses 18 ist Bö angeordnet, daß das durch denselben hindurchgehende Gas Über diese' freie Oberfläche strömt,- gegebeneptf alEcs. unter Bildung eines Kanals» Dadurch wird eine Verstopfung oder

Blockierung des ^Durchlasses durch das Pulver im Zuführungstrichter 20 verhindert.

Wenn es nicht erforderlich ist, die Vorrichtung während des Betriebs nachzufüllen, kann das Ventil entfallen, welches den Vorratsbehälter gegenüber dem Zuführungstrichter abdichtet. Es ist auch möglich, einfach den Zuführungstrichter zu vergrößern, so daß der ganze Vorratsbehälter 1 entbehrlich wird, wobei dann der Pfropfen 10 als abnehmbarer Deckel ausgebildet wird ._j Der Druckmesser 52 zeigt den Druck des Trägergases beim Eintritt in die Mischkammer 39 an und ⁼ " demnach den Druckabfall, der in der ganzen Trägergasleitung einschließlich ihrer Auslaßöffnung auftritt. Gemäß, der Erfindung kann der Druckabfall längs irgendeines Abschnitts oder Teils der Trägergasleitung stromabwärts von der Einführungsstelle des Pulvers für diese Anzeige verwendet werden. Anstelle des dargestellten Druckmessers 52 kann daher ein Differenzdruckmesser in irgendeinen Abschnitt der Länge der Trägergasleitung hinter der Einführungsstelle des Pulvers eingeschaltet werden und die genaueste Anzeige kann erzielt werden, wenn das Anzeigegerät parallel zu einem bestimmten Abschnitt der Trägergasleitung hinter der Verbindung 51 geschaltet wird. In die Trägergasleitung kann beispielsweise ein Manometer eingeschaltet werden, dessen beidei^ Enden im Abstand voneinander liegen. Dieses Manometer wird dann einen Druckabfall in der Leitung zwischen seinen Verbindungspunkten anzeigen, was eine sehr genaue Anzeige der tatsächliehen Geschwindigkeit der Pulverströmung darstellt, beispielsweise in Gewichtsmengen pro Zeiteinheit, z.B. kg/h. Es ist möglich, den Druckmesser 52 oder das Manometer für ein bestimmtes Pulver zu kalibrieren, so daß die Pulverzuführungsgeschwindigkeit direkt abgelesen werden kann. Diese Anzeige der Pulverzuführungsgeschwindigkeit gemäß der Erfindung ist selbstverständlich nicht nur in Verbindung mit der = dargestellten Art der Pulverzuführungsvorrichtung verwendbar,.

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sondern für irgendein PulverZuführungssystem, in welchem das Pulver in einem Trägerg'as gefördert wird, das mit einer konstanten Geschwindigkeitströmt. Unter "konstanter Geschwindigkeit" ist unter den Betriebsbedingungen eine konstante Gasmenge pro Zeiteinheit zu verstehen, die gewöhnlich durch einen Strömungsmesser gemessen wird, z.B. durch einen mit einem Schwimmer versehenen Strömungsmesser.

Die Veränderung des Druckabfalls, die von der Geschwindigkeit, abhängig ist, mit welcher das Pulver tatsächlich gefördert wird, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zur automatischen Regelung der Pulverzuführungsgeschwindigkeit verwendet werden.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist eine Membrankammer 56 mit der biegsamen Membran 57 so angeordnet, daß die Oberseite der Membran mittels der Leitung 58 durch eine'.T-Verbindung mit dem Ausgleichsrohr 45Vmit .dem Trägergas in der Mischkammer 39 in Druckverbindung steht, während die Unterseite der Membran durch die.Leitung 59 mit einem Teil der Tragergasleitung 60 zwischen der Verbindung 51 und der Flammspritzpistole, z.B. der Plasmaflammspritzpistole, in Druckverbindung steht» Die Membran 57 wird sich daher entsprechend den Veränderungen des Druckabfalls in diesem Abschnitt der Leitung 60 zwischen der Mischkammer 39 und der Verbindungsleitung 59 bewegen. Die Membran 57 betätigt einen beweglichen Kontakt 62 auf dem Rheostat.en 63, durch welchen die positive Strom verbindung vom Motor 53 hindurchgeht. Wenn durch die Leitung 60 eine größere Pulvermenge zugeführt wird, wird der Druckunterschied an der Membran 57zunehmen und dieselbe wird nach unten gebogen, so daß der Jiontakt 62 nach unten bewegt und der Widerstand vergrößert wird. Dadurch wird der Motor 53 verlangsamt und die durch das Zellenrad zugeführte Pulvermenge verringert. Bei Abnahme der zugeführten

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Pulvermenge tritt das Entgegengesetzte ein. Der durch die Membran betätigte Rheostat bewirkt daher eine genaue Regelung der Pulver zuführung,, die nach einem Rückkopplung^- system arbeitet, da die "Geschwindigkeit der Pulverzuführung selbst das System regelt. Diese Veränderung des Druckunterschiedes, die durch die Geschwindigkeit der Pulverzuführung bewirkt wird, kann auch auf irgendeine andere bekannte oder übliche Weise verwendet werden, um die in das Trägergas eingeführte Menge des Pulvers zupegeln. Der Druckunterschied kann daher irgendeine elektrische, elektronische oder mechanische Vorrichtung oder ein Ventil betätigen, um die . in die Gasströmung eingeführte Pulvermenge zu verändern.

Die Änderung des Drucks, die durch die Menge des geförderten Pulvers bewirkt wird, kannauch direkt verwendet werden, um die Menge des zugeführten Pulvers zu regeln, indem beispielsweise eine Vorrichtung vorgesehen wird, die gegen den Rückdruck des Trägergases in der Leitung wirksam sein. _s muß und in Verbindung mit welcher die Zuführungsgeschv/indiglceit bei zunehmendem Rückdruck abnimmt.

Eine solche Vorrichtung ist schematisch in Fig. 8 dargestellt. Diese Vorrichtung entspricht der in Fig. 1 gezeigten Pulverzuführungsvorrichtung mit der Ausnahme, daß das Zellenrad J>6 entfernt ist, so daß das Pulver in der Kammer 35 einfach eine Anhäufung 64 bildet» Infolge der Höhe der Kante 40, die in Verbindung: .mit Fig, I beschrieben wurde, kann das Pulver nicht unter Schwerkraftwirkung in die Mischkammer 39 gelangen. Eine Gasleitung 65 mündetjin die Kammer 35 und endet unterhalb der Oberfläche der Anhäufung 64 als eine Düse 66, welche auf die in die Mischkammer "59 mündende Öffnung oberhalb der Kante 40 gerichtet ist. Eine, kleine Gasmenge wird unter einem konstanten Druck zugeführt,. der vorher auf dem Druckregler 66a eingestellt wird.

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Das aus der Düse 66 austretende Gas bläst eine bestimmte Menge des Pulvers von der Oberfläche der Anhäufung 6k in die Mischkammer 39$ in welcher dasselbe mit dem Trägergas gemischt wird und durch die Verbindung 51 und die Leitung in der oben beschriebenen Weise austritt. Die aus der Düse austretende Gasströmung muß gegen den Rückdruck in der Leitung βθ wirksam sein, der durch den Druckabfall bewirkt wird. Die Menge des aus der Düse 6$ austretenden Gases wird daher zunehmen, wenn der Rückdruck abnimmt, und abnehmen, wenn der Rückdruck zunimmt. Die in die Mischkammer 39 . geblasene Pulvermenge ist somit von der Gasströmung durch die Düse 66 abhängig. Wenn eine größere Pulvermenge In die Mischkammer 39 geblasen und durch die Leitung βθ gefördert wird, nimmt der Rückdruck zu und die Menge des durch die Düse 66 hindurchgehenden Fördergases wird daher entsprechend abnehmen, so daß die in die Mischkammer 39 geblasene Pulvermenge verringert wird.

Bei einer Abnahme der durch die Leitung βθ geförderten Pulvermenge tritt das Entgegengesetzte ein, so daß das System selbstregelnd ist. Die Regelung basiert auf dem Rückkoppliings- prinzlp und die Menge des zugeführten Pulvers wird bei Veränderungen des Druckabfalls in der Trägergasleitung hinter der Einführungsstelle des Pulvers verändert.

Dieses Rückdruckprinzip kann auf viele andere Arten angewendet werden, um die PulverzufÜhrung zu bewirken, oder der konstante Gasdruck, der gegen den Rückdruck des Trägergases wirksam 1st, kann zum Antrieb einer mechanischen PulverzufUhrungsvorrichtung, zur elektrischen Regelung einer solchen Zuführungsvorrichtung oder zur direkten oder indirekten Betätigung eines Regalventils verwendet werden.

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Claims

Ansprüche

1. Pulverzuführungsvorrichtung für eine Flammspritzpistole mit einer Einrichtung zum Einführen des aufzuspritzenden Pulvers in ein Trägergas, das mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit durch eine Leitung strömt, gekennzeichnet durch ein Anzeigegerät zur Bestimmung von Veränderungen der Pulverströmungsgeschwindigkeit, welches aus einem druckempfindlichen Meßgerät besteht, das auf eine Veränderung des Druckabfalls in der Leitung hinter der Einführungsstelle des Pulvers anspricht.

2. Pulverzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Regelsystem zur Regelung der Pulverströraungsgeschwindigkeit, bestehend aus einer Einrichtung, die auf eine Veränderung des Druckabfalls in der Leitung hinter der Einführungsstelle des Pulvers anspricht, und aus einer Einrichtung zur Veränderung der Geschwindigkeit, mit welcher das Pulver in die Trägergasströmung eingeführt wird, welche durch die druckempfindliche Einrichtung geregelt wird.

3. Pulverzuführungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einführung des Eulvers aus'einem mechanisch angetriebenen Pulverförderer besteht, dessen Drehzahl*durch die druckempfindliche Einrichtung geregelt wird.

4. PulverzufUhrungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die. Einrichtung zur Einführung des Pulvers Mittel aufweist, welche ein Fördergas unter einem = konstanten Druck in Berührung mit dem Pulver bringen, um dasselbe in die Trägergasströmung zu fördern, wobei sich

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die Strömuiigsesehwindigkeit des Fördergases bei einer Veränderung des Druckabfalls des Trägergases verändert, wodurch die Geschwindigkeit verändert wird, mit welcher das Pulver in die Trägergasströmung eingeführt wird.

5. PulverZuführungsvorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einführung des Pulvers eine Kammer aufweist und Mittel zum Aufrechterhalten einer Pulveranhäufung in der Kammer, sowie daß eine Fördergasleitung in die Kammer mündet und in einer Auslaßdüse endet, welche so gerichtet ist, daß sie das Pulver von der Anhäufung in die Trägergasströmung bläst.

6, Pulversufülirungsvorriehtung für eine Plammspritzpistole, gekennzeichnet durch eine senkrecht gerichtete Fulverzuführungskammer, durch eine in seitlichem Abstand von der Zuführungskammer liegende Mischkammer, durch eine Zellenradkammer, die zwischen der Zuführungskammer und der Mischkammer angeordnet ist und beide Kammern kreuzt, wobei die untere Kreuzungskante zwischen der Zellenradkammer und der Mischkammer eine genügende Höhe aufweist, um eine Strömung von Pulver unter Sehwerkraftwirkung aus der Zuführungskammer in die Mischkammer zu verhindern, durch ein Zellenrad, das in der Zellenradkammer drehbar gelagert ist, um bei seiner Drehung Pulver aus der Zuführungskammer in die Mischkammer zu fördern, durch eine Einrichtung, Vielehe die Zuführungskammer mit Pulver^s?üllt hält, durch eine Einrichtung, welche das Zellenrad mit einer geregelten.. Drehzahl dreht, und durch eine Einrichtung, welche ein Trägergas durch die Mischkammer leitet,- damit dasselbe das vom Zellenrad zugeführte Pulver erfaßt und mitnimmt, welches dann durch eine Leitung zur Flammspritzpistore gelangt.

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7. Pulverzuführungsvorrichtung "nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenradkammer die Mischkammer an einer Stelle kreuzt, die niedriger liegt als die Drehachse des Zellenrades, und die Zuführungskammer an einer Stelle kreuzt, die höher liegt als die Drehachse des Zellenrades.

8. Pulverzuführungsvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch verbindende Gasdurchlässe, welche die Mischkammer und die Zuführungskammer unter dem gleichen Druck halten.

9. Pulverzuführungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche die Zuführungskammer mit Pulver gefüllt hält, aus einem umschlossenen, im wesentlichen druckdichten Zuführungstrichter besteht, welcher oberhalb der Zuführungskammer angeordnet ist und mit derselben unter Schwerkraftwirkung in Strömungsverbindung steht, sowie daß eine Gasleitung den Trichter mit der · Mischkammer verbindet, um den Druck im Trichter mit dem Druck in der Mischkammer auszugleichen.=

10. PulverzufUhrungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein druckdichter Vorratsbehälter oberhalb des Zuführungstrichters angeordnet ist und mit demselben unter Schwerkraftwirkung in Strömungsverbindung steht, daß ⁼ eine Gasleitung den Zuführungstrichter mit dem oberen Teil des Vorratsbehälters verbindet, daß der Vorratsbehälter eine Füllöffnung aufweist, die mit einem Verschluß versehen ist, und daß ein durch die Entfernung des Verschlusses betätigtes Ventil den Vorratsbehälter gegen die Pulverzuführungsverbindung und die Druckverbindung mit dem Zuführungstrichter abdichtet.

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11» Pulverzuführungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungskammer am oberen Ende mit einer entgegengesetzt gerichteten Verjüngung versehen ist, daß die Zellenradkammer aus einer zylindrischen Kammer mit waagerechter Achse besteht, daß die Mischkammer einen im wesentlichen senkrecht gerichteten Durchlaß aufweist, der am oberen Ende mit einer Trägergasdüse versehen ist, daß die obere Kante der Kreuzungsstelle zwischen der Zuführungskammer und der Zellenradkammer im Albstand oberhalb der unteren Kante der Kreuzungsstelle zwischen· der Zellenradkammer und der Mischkammer unter einem Neigungswinkel liegt, der kleiner ist als der natürliche Böschungswinkel des durch die Pistole zu fördernden Pulvers, daßjein druckdichter Zuführungstrichter oberhalb der Zuführungskammer angeordnet ist und mit derselben unter Schwerkraftwirkung in Strömungsverbindimg steht, daß eine Druckausgjeichsgasleitung den Einlaß zur Mischkammer mit dem Inneren des Zuführungstrichters verbindet und daß ein Gasausgleichsdurchlaß das obere Ende der Zellenradkammer mit dem oberen Ende der Zuführfigskammer verbindet.

12* Pulverzuführungsvorfichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellenrad eine Vieiahl von Zellen aufweist, die rund um seinen Umfang verteilt sind, daß das Zellenrad um eine im wesentlichen waagerechte Achse gedreht wird, daß die Einrichtung, welche das Zellenrad in Drehung versetzt, aus einem Elektromotor mit veränderlicher Drehzahl, besteht, daß die Mischkammer am unteren Ende mit einem Auslaß versehen ist, der in einen waagerechtgerichteten Sammeldurchla jpündefc, welcher am Einlaß eine vergirößerte Qüerschnittsflache aufweist Uid sich gegen den Auslaß jiin konisch verjüngt.

15, PulversufÜhrungsvorriöhtung nach Anspruch 2, gekenn* zeichnet d^ircii einen Druckmesser, der mit der Mischkammer ir) Drußlivefbindung steht, um die aesottwindigkeit der Pulverzuführuns anzuzeigen.

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14. Pulverzufübungsvorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine druekbetatigte Drehzahlregeleinrichtung, welche mit dem Elektromotor verbunden ißt und durch die Veränderung des Rückdrucks des Gases betätigt wird, das durch die Mischkammer hindurchgeht.

15· Pulverzuführungsvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein druckempfindliches Meßgerät, (lan auf die Veränderung des Druckabfalls in der zur Flammspritzpxstole führende¹¹ Leitung anspricht.

16. Pulverzuführungsvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine druckempfindliche Einrichtung, Vielehe auf die Veränderung des Druckabfalls in der zur Flammsprltzr pistole führende Leitung anspricht, und durch eineEinrichtung zur Veränderung der Geschwindigkeit der Drehung; des Zellenrades _s welche durch die druckempfindliche Einrichtung geregelt wird.

17. Pul verzuf übungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche das Zellenrad in Drehung versetzt, aus einem Elektromotor besteht, und daß die Einrichtung, welche auf die Veränderung des Druckabfalls anspricht, aus einer Membran in einer Membrankammer besteht, die zwecks Betätigung einer Drehzahlregeleinrichtung für den Elektromotor vorgesehen ist.

18. Pulverzufühnungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Flammspritzpistole führende Leitung einen waagerechten Sammeldurchlaß- umfaßt, dessen Querschnittsfläche vom Einlaß zum Auslaß progressiv abnimmt.

19. Vorrichtung zur Förderung von Pulver, das in einem Trägergas durch eine zu einer Flammspritzpistole führende Leitung mitgenommen wird, gekennzeichnet durch einen waagerecht gerichteten Sammeldurchlaß, der zur Leitung in Reihe geschaltet ist und dessen Querschnittsfläche in der Richtung vom Einlaß zum Auslaß progressiv abnimmt.

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