Verfahren und Vorrichtung- zum Veberziehen von Körnern mit
einem verdampfbären: Naterial
Die Erfindung. betrifft ein Verfahren und eine- Vorrichtung
zum
Ueberziehen von Körnern durch Oberflächenkondensation des
Dampfes eines verdampfbaren U.eberzugmaterials. Die, Körner
können metallisch oder keramisch sein; die Korngröße kann
.2 mm oder weniger--betragen0. Die Ueberzüge können-ebenfalls
metallisch oder keramisch sein. Beispielsweise können. erfindungs-
gemäW Körner aus Uran und seinen Oxiden und Karbiden--Aluminium
uröd seinen Oxiden überzogen werden, Typische LT"eberzugsstoffe
sind Taxital, Wolfram, I@Zolybdän., Zirkon, Aluminium und ihre
Oxide. .
Gemäß dem Stand der Technik werden die Körner zum Ueberziehen
reit Dampf behandelt, der auf ihrerOberfläche kondensiert.
Die
Verdamp2ung des Ueberzugmaterals kann -in verschedeaner Weise
geschehen, beispielsweise durch Induktionserhitzung oder
elektrische riderstandserhitzung des Ueberzugmaterials, Ver-
wendung desselben als Verzehrelektrode in einem elektrischen
Lichtbogen, Erhitzung in einem Lichtbogen, der zwischen
nichtverzehrbaren Elektroden brennt, oder Erhitzung in einem
Plasmastrahl. Ein neueres Verdampfungsverfahren -besteht .in-
; -
dem Elektronenstrahlbeschuss. In diesem Falle wird ein;
Elektronenstrahl hoher Leistung (@_ßn 30 kW) auf eine
Arti-.
kath-Qde aus dem Ueberzugsmaterial gerichtet..: Der Elektronen-,-
.
strahl- verdampft das Material an der Auftreffste@lle und_-.
dieser Dampf wird auf die Fläche gerichtet-,- .auf d:er_ die:
,-- -_ . -
zu überziehenden Körner liegen, f = - - - - --.
Beim Ueberziehen von -Körnern. mit Dampfe: der durchlektro@nel-F.
strahlbeschuss oder- durch andere. purjktförm.i:ge Quellen:
,erz.eugt;.
wird, sind. Schwierigkeiten hinsichtlich des glezchmäßigerL,
Leberziehens der Teilchen- aufgetreten.- Aufgabe .der. Erfindung
ist die Geberwindung dieser Schwierigkeiten,. insbesondere
-
bei der Dampferzeugung mittels Elektranenstrahlbeschuss. _
-
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus: daß der Dampf'
von der punktförmigen Quelle sich im allgemeinen geradlinig
ausbreitete Ein in diesen Dampfstrom eingeführtes Korn
wird stärker auf demjenigen Teil seiner Oberfläche überzogen,
auf den die Dampfteilchen unmittelbar auftreffen, weniger
dagegen auf dem der Dampfquelle abgewandten Teil. .
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ueberziehen von Körnern-
_ .
mit einem verdampfbaren Material, bei dem die Körner durch
den Dampf des Ueberzugmaterials geführt werden ist dadurch
'gekennzeichnet E daß die Lage der Körner relativ zu der Dampf-.
strömung während' des Ueberziehens wiederholt geändet wird,
bis der Ueberzug gleichmäßig ist.
Vorzugsweise werden die Körner wiederholt in en Dampf einge-
führt und die-jeweilige Lage beim Einführen wird dem 7ufa11
überlassen, soäaß jedes Korn bei verschiedenen Einführungs-
vorgängen sich in verschiedener Lage hinsichtlich des ".
Dampfstroms befindet.
Es ist bekannt, die zu überziehenden Körner während einer
entsprechenden Zeitspanne auf die Oberfläche einer schwingenden
Platte zu legen. Nach dieser Zeitspanne werden die Körner
von der Platte abgenommen. Dieses Ueberzugsverfahren hat
keine befriedigenden Ergebnisse gebracht. Der auf den Körnern
niedergeschlagene Ueberzug verhält sich, als obkr klebrig wäre;
weshalb die Körner aneinander und an der Plattenoberfläche
zu harten suchen.
Um dieses. Zusammenbacken und Anhaften zu vermeiden, werden
die Körner gemäß einer Weiterbildung der Erfindung über die
Fläche, auf der sie dem Dampf ausgesetzt sind, weiterbewegt
und periodisch von der `Fläche' abgehoben. Dies wird dadurch
erreicht, daß die Fläche eine periodische Bewegung macht;
die mindestens in einem Teil jeder Periode abrupt erfolgt.
Eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Ver-
fahrens besitzt einen Tisch, auf dessen Oberfläche die
. zu überziehenden Körner sich befinden und. dem periodische
Bewegung erteilt wird. Erfindungsgemäß enthält die
Schwingungsperiode einen Vorlaufabschnitt; worin die
Oberfläche aus der Ausgangslage bis zu einer bestimmten
. Geschwindigkeit beschleunigt wirdl und einen rtücklaufab-
schnitt, in welchem die Oberfläche mit einer wesentlich
höheren Rücklaufgeschwindigkeit in die Ausgangslage zurück-
kehrt, derart, daß die Körner während des Vorlaufs von
der Oberfläche mitgenommen werden und sich während de-,s
Rücklaufs von dieser lösen, wobei ein Dampfezeuger während
der Schwgbewegung den Dampf des Ueberzugmaterials in gerad-
linigen Strahlen auf die Körner richtet.
Gemäß einer .bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt
die Ueberziehvorrichtung°einen Förderer, bestehend aus einer
mehrgängigen vertikalen Schraube, deren Ein- und Ausmündungen
auf dem unteren bzw. oberen Umfang des Förderers verteilt
sind und mit Zuführungsvorrichtungen bzw. Abfükrungsvorrichtungen
in Verbindung stehen, sowie eine Antriebsvorrichtung für den
Schraubenförderer derart, daß die von unten in die Schrauben-
gänge eintretenden Körner zum oberen Ende derselben ge@irdert
werden.
Erfindungsgemäß wird dieser Schraubenförderer penodisch ange-
trieben. In jeder Bewegungsperiode wird der Förderer gedreht
Sand axial zurückgezogen und hierauf in die Ausgangsstellung
zurückgeführt. Die Drehung findet mit einer bestimmten
Geschwindigkeit verhältnismäßig langsam statt, während
die Rückkehr in die Ausgangsstellung so plötzlich geschieht,
daß die Körner infolge ihrer Tätigkeit in ihrer jeweils
fortgeschrittenen Zage bleiben, Die Körner werden also in
jeder Periode schrittweise weiterbewegt.
Die Bewegung in beiden Richtungen führt zu einer Kombination
verschiecmer Kraftkomponenten. auf die. Körner. Es existiert
eine Tangentialkomponente in Richtung der Schraubengänge
und eine Komponente in Richtung der Schraubenachse. Außerdem
tritt eine Zentrifugalkraft durch die Kreisbewegung auf,
wodurch die Körner nach außen gedrängt-werden. Die Vertikal-
komponenten sind so groß, daß=sie im Verein mit der Zentrifugal-
komponente die Körner veranlassen., an den von den Schrauben-
gängen gebildeten Schrägflächen hochzusteigen.
Der Schraubenförderer umgibt eine Fläche, auf der die Körner
dem Dampf ausgesetzt werden. Diese Fläche hat ein Loch,, durch-
das die Körner zu -derZuführungsvorrichtung gelagen. Die
Bedamp£ungsfläche dient also gleichzeitig als Rückführfläche.
Der Dampf wird auf die Bed-ämpfungsfläche gerichtet. Wird
er durch Elektrorienstrahlbeschü.ss erzeugt, so kann die
Antikathode nahe an der Bedampfungsfläche angebracht
werden, sä daß der Dampf zu dieser Oberfläche strömt.
Der Schraubenförderer ist mit vertikaler Achse so
daß die Bedampfungsfläche an das obere Ende und die Zuführ-
fläche an das untere Ende der Schraubengänge anschließt.
Um die Bewegung der Körner zu erleichtern, kann, die Dedampfung.s-
fläche trichterförmig von den Ausmündungen der Schraubengänge
zu dem loch abgeschrägt sein und die Zuführfläche kann.schwach
kegelförmig von der Auftre£fstelle der durch das -Loch der.
Bedampfungsfläche fallenden Körner zu den Einmündungen der
Schraubengänge abgeschrägt sein. Vorzugsweise sind der
Schraubenförderer und die erwähnten Flächen zu einer Einheit
zusammengefaßtdie eine Schwingbewegung in :der beshri.ebe'nen
Weise ausführt. Es ist wichtig, daß,auch die Bedampfungsfläche
eine Schwingbewegung durch den Antrieb erfährt. Durch die
Schwingung erfahren die Körner eine springende Bewegurig, -so
daß
sie während ihres Weges über die Bedampfungsfläche periodi's'ch
von dieser gelöst werden und-nicht an ihr festkleben können,
sowie nicht miteinander verbacken können;
.Bei einer ausgeführten Anlage wurden etwa-50 cm 3 Körner m'it
einer Korngröße von 2 mm oder weniger durch@wiederholten
Durchlauf der beschriebenen Vorrichtung gleichmäßig überzogen.
Die Bedampfungsf läehe ward e .von einem Brennfleck aus bedampft,
auf den ein Elektronenstrahl unter einer Spannung von
30 kV
auftraf. Die Körner wurden alle, vier Sekunden von neuem auf
die Bedampfungsfläche geführt, Da ein großer Teil dieser
Zeit von der Aufwärtsbewegung der Körnchen in den Schrauben-
gängen verbraucht wird, bleibt für die tatsächliche Bedampfung
schätzungsweise jeweils-eine Zeitspanne in der Größenordnung
von O,-_! bis 1 , 0 Sekund en,
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand
der Zeichnung beschrieben. Hierin sind.:
Fig. 1- eine teilweise geschnittene Seitenansicht der er-
findungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Stirnansicht derselben;
Fig. 3 eir£ a er Vorrichtung in°Sek4-
-tg ohne die Vakuumkammer
Fig. 4 eine Draufsicht der Bedampfungsfläche
Fig. 5 ein Schnitt längs der Linie V_V in Fig: 4:;
Fig. 6 eine Draufsicht des ITebergangstei 1s zwischen dem
Schraubenförderer und der Bedampfungsfläche
Fig. 7 ein Schnitt längs der Linie VII VII in Fig. 6
.Fig. 8 ein Schnitt längs der. Linie VIII-VIII in Fig. 6 und
Fig. 9 eine graphische Darstellung des Verlaufs der An-
triebsimpulse für den Schraubenförderer.
Die dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Elektronen-
strahlverdampf er, einem Körnerf örd erer,'von dem die Körner
wiederholt über eine Bedampfungsfläche geleitet werden,
und einem Antrieb für den Körnerförderer. Das ganze Gerät
ist auf Stoßdämpfern 11 aus Weichgummi gelagert, die sich
gegen-eine feste Fußplatte 13 abstützen.
Der Elektronenstrählverdampfer besteht aus einer mehr
oder weniger zylindrischen Kammer 21, die auf einem Vakuum
von mindestens 10-4 TORR gehaltenwird. Im allgemeinen
laufen die'Vakuumpumpen während des Betriebs ständig. Der
Verdampfer enthält einen Antikathodenhalter 23_, der mittels
einer zerlegbaren Durchführung 25 dicht in eine Stirnwand
27 der Kammer 21 eingesetzt ist. Das innere- Ende des
Halters 23 ragt über die Oberfläche 91 des Rücklauf trichters
29 des Körnerförderers, über welche die zu überziehenden
Körner bewegt werden. Die Bedampfungsfläche 91 ist so geneigt,
daß sie mit der Mittelachse 31 einen "Winkel von etwa 450
bildet.
Die Antikathode 33 besteht aus einem zylindrischen Stab des
,`
zu verdampfenden Ueberzugmaterials. Die abgeschrägte Vorder-
seite des Antikathodenhalters ist mit einer Aussparung versehen,
in welcher die Antikathode mittels eines Keils f esehalten
wird.
Die Antikathode passt lose in die Aussparung, da sie sich
während des Verdampfungsvorganges erheblich ausdehnt. Der
Aritikathodenhalter 23 und damit auch die Antikathode 33
sind wassergekühlt, um das Schmelzen der Antikathode
zu begrenzen. .
Der EL-ktronenstrahlverdampfer enthält ferner eine-Kathode
35 zur Erzeugung der Elektronen und dde üblichen Beschleuni-
gungs- und Konzentrationsvorrichtungen (nicht dargestellt),
durch welche ein kräftiger Elektronenstrahl-37 auf die
Antikathode 33 gerichtet wird. Derjenige Teil der Kammer 21,
der den Trichter 29 und die Antikathode 33 enthält, ist durch
eine Blende 39 von der Kathode 35 und den strahlerzeugenden
Vorrichtungen getrennt. Die Blende 39 hatiein Loch, durch
das der Strahl 37 hindurchgeht, Die nichtdargestellte Pump-
anordnung ist auf der Kathodenseite der Blende 39 an die
Kammer 21 angeschlossen. Auf der Seite der Antikathode.
bewegt sich also der Ertktronenstrahl 37 in. einem feldfreien
-
Raum.
Beim Auftreffen auf die Antikathode erzeugt der Elektronen-
strahl 37 einen. Brenn:Fleck, der als Dampfquelle dient. Wegen
des_geringen Drucks in der Kammer 21 ist die mittlere
freie-Weglänge der Dampfteilchen-groß und die Teilchen
-
erleiden kaum Zusammenstöße. Die Dampfströmung geht dann-von
der Antikathode 33 geradlinig aus und: bilJet einen Raumwinkel
'von etwa ' s@o in4.t dem Brennfleck a:$ s Zentrum-. Ein großer
Teil
dieser Dampfstrahlen trifft auf die Bedampfungsfläche 91. Die
Blende 39 dient einerseits dazu, das Abpumpen des Uaberzugsdampfes zu verhindern
und andererseits die Kathode 35 und die elektronenstrahlerzeugenden Vorrichtungen
vor dem Dampf zu schützen. Method and device for coating grains with
a vaporizer: Naterial
The invention. relates to a method and a device for
Coating of grains by surface condensation of the
Vapor of a vaporizable coating material. The, grains
can be metallic or ceramic; the grain size can
.2 mm or less - is 0. The covers can also
be metallic or ceramic. For example, can. inventive
according to grains of uranium and its oxides and carbides - aluminum
Typical LT "coating materials are coated with its oxides
are taxital, tungsten, I @ zolybdenum, zircon, aluminum and theirs
Oxides. .
According to the prior art, the grains are coated
treated with steam that condenses on their surface. the
Evaporation of the coating material can occur in various ways
happen, for example by induction heating or
electrical resistance heating of the coating material,
use of the same as a consumption electrode in an electrical one
Arc, heating in an electric arc between
Non-consumable electrodes are burning, or heating in one
Plasma jet. There is a newer evaporation process -in-; -
electron beam bombardment. In this case a;
High power electron beam (@ _ßn 30 kW) on an arti-.
cath-Qde directed from the coating material ..: The electrons -, -.
jet evaporates the material at the point of impact @ and_-.
this steam is directed onto the surface -, -. on d: er_ die:, - -_. -
grains to be coated lie, f = - - - - -.
When coating grains. with steam: the durchlektro @ nel-F.
beam bombardment or - by others. purjktförm.i: ge sources:, erz.eugt ;.
we are. Difficulties regarding the intercourse,
Liver pulling of the particle occurred.- Task .the. invention
is the encoder winding of these difficulties. in particular -
in the generation of steam by means of electron beam bombardment. _ -
The invention is based on the knowledge: that the steam '
from the point source is generally rectilinear
A grain introduced into this steam stream spread out
becomes thicker on that part of its surface,
on which the vapor particles impinge directly, less
on the other hand, on the part facing away from the steam source. .
The method according to the invention for coating grains _.
with a vaporizable material in which the grains through
the vapor of the coating material is guided by this
'E marked that the position of the grains relative to the steam.
flow is repeatedly changed during stalling,
until the coating is even.
Preferably, the grains are repeatedly steamed
leads and the respective position when inserting the 7ufa11
soäaß each grain at different introductory
processes take place in different situations with regard to the ".
Steam flow is located.
It is known that the grains to be coated during a
corresponding period of time on the surface of a vibrating
To lay plate. After this period of time, the grains will
removed from the plate. This coating process has
did not produce satisfactory results. The one on the grains
deposited coating behaves as if it were sticky;
why the grains on each other and on the plate surface
looking too hard.
To this. Avoid caking and sticking
the grains according to a development of the invention on the
The surface on which they are exposed to the steam is moved
and periodically lifted from the `surface '. This is because of this
causes the surface to make a periodic motion;
which occurs abruptly in at least part of each period.
A device for performing the inventive method
fahrens has a table on the surface of which the
. there are grains to be coated and. the periodic
Movement is granted. According to the invention, the
Oscillation period a lead-in section; in which the
Surface from the initial position up to a certain
. Speed is accelerated and a return
cut, in which the surface with a substantial
higher return speed back to the starting position
reverses in such a way that the grains during the advance of
the surface are taken and during de-, s
Detach the return flow from this, using a steam generator during
the swaying movement moves the steam from the coating material in a straight
directs linear rays on the grains.
According to a preferred embodiment of the invention
the pulling device ° a conveyor consisting of a
multi-start vertical screw, their inlets and outlets
distributed on the lower or upper circumference of the conveyor
are and with feeding devices or discharge devices
are in connection, as well as a drive device for the
Screw conveyor in such a way that the
grains entering the passage to the upper end of the same
will.
According to the invention, this screw conveyor is penodically
drove. The conveyor is rotated in each movement period
Sand withdrawn axially and then in the starting position
returned. The rotation takes place with a certain
Speed relatively slow instead of while
the return to the starting position happens so suddenly,
that the grains as a result of their activity in their respective
advanced hesitation remain, the grains are so in
progressed gradually in each period.
Movement in both directions results in a combination
different force components. on the. Grains. It exists
a tangential component in the direction of the threads
and a component in the direction of the screw axis. aside from that
if a centrifugal force occurs due to the circular motion,
whereby the grains are pushed outwards. The vertical
components are so large that = in combination with the centrifugal
component cause the center punch., at the screw
to climb up inclined surfaces formed aisles.
The screw conveyor surrounds a surface on which the grains
exposed to steam. This surface has a hole through it
that the grains were placed on the feeder. the
The steaming surface also serves as a return surface.
The steam is directed onto the damping surface. Will
if it is generated by electric beam bombardment, the
Anticathode attached close to the vapor deposition surface
so that the steam flows to this surface.
The screw conveyor is like this with its axis vertical
that the steaming surface at the upper end and the feed
surface connects to the lower end of the screw threads.
To facilitate the movement of the grains, steaming can be used.
surface funnel-shaped from the mouths of the screw threads
be bevelled towards the hole and the feed surface can be weak
conical from the point of impact of the through the hole of the.
Vaporizing surface falling grains to the confluences of the
Screw threads be beveled. Preferably the
Screw conveyor and the mentioned areas into one unit
summarized the one swinging movement in: the described level
Way. It is important that, including the steaming area
experiences an oscillating movement through the drive. Through the
The grains experience a jumping movement, so that they vibrate
they periodi's'ch during their way over the steaming surface
can be detached from this and cannot stick to it,
as well as not being able to bake together;
In a completed plant, about -50 cm 3 grains with
of a grain size of 2 mm or less is repeated by @
Passage of the device described evenly coated.
The steaming area was steamed from a focal point,
onto which an electron beam under a voltage of 30 kV
occurred. The grains started up again every four seconds
the steaming surface led, as a large part of this
Time from the upward movement of the granules in the screw
is consumed, remains for the actual steaming
estimated each - a period of time in the order of magnitude
from O, -_! up to 1.0 seconds,
An embodiment of the invention is based on the following
described in the drawing. Here are:
Fig. 1- a partially sectioned side view of the
inventive device;
Fig. 2 is a partially sectioned end view of the same;
Fig. 3 of a device in ° sec 4-
-tg without the vacuum chamber
4 shows a plan view of the vapor deposition surface
FIG. 5 shows a section along the line V_V in FIG. 4 :;
Fig. 6 is a plan view of the transition part 1s between the
Screw conveyor and the steaming surface
FIG. 7 shows a section along line VII, VII in FIG. 6
.Fig. 8 a section along the. Line VIII-VIII in Fig. 6 and
Fig. 9 is a graphical representation of the course of the
driving impulses for the screw conveyor.
The device shown consists of an electron
jet evaporator, a grain conveyor, 'from which the grains
be repeatedly passed over a steaming surface,
and a drive for the grain conveyor. The whole device
is mounted on shock absorbers 11 made of soft rubber, which are
support against a fixed base plate 13.
The electron beam evaporator consists of one more
or less cylindrical chamber 21 operating on a vacuum
held by at least 10-4 TORR. In general
the vacuum pumps run continuously during operation. Of the
Vaporizer contains an anticathode holder 23_, which by means of
a collapsible bushing 25 tightly in an end wall
27 of the chamber 21 is inserted. The inner end of the
Holder 23 protrudes over the surface 91 of the return funnel
29 of the grain conveyor, over which the to be coated
Grains are moved. The steaming surface 91 is inclined so that
that it forms an angle of approximately 45 ° with the central axis 31
forms.
The anticathode 33 consists of a cylindrical rod of, `
coating material to be evaporated. The beveled front
side of the anticathode holder is provided with a recess,
in which the anticathode is held in place by means of a wedge.
The anticathode fits loosely in the recess as it is
expands considerably during the evaporation process. Of the
Aritic cathode holder 23 and thus also the anticathode 33
are water cooled to melt the anticathode
to limit. .
The electron beam evaporator also includes a cathode
35 for the generation of electrons and the usual acceleration
generation and concentration devices (not shown),
through which a powerful electron beam 37 hits the
Anti-cathode 33 is directed. That part of chamber 21
which contains the funnel 29 and the anticathode 33 is through
an aperture 39 from the cathode 35 and the beam generating
Devices separated. The aperture 39 has a hole through it
that the beam 37 passes through, the pump (not shown)
arrangement is on the cathode side of the aperture 39 to the
Chamber 21 connected. On the side of the anticathode.
So the electron beam 37 moves in a field-free
-
Space.
When it hits the anticathode, the electron
beam 37 one. Brenn: stain that serves as a source of steam. Because
of the_low pressure in the chamber 21 is the medium one
Free path length of the vapor particles-large and the particles
-
rarely suffer collisions. The steam flow then goes-from
the anticathode 33 straight out and: forms a solid angle
'from about' s @ o in4.t the focal point a: $ s center-. A large part
This steam jets hits the steaming surface 91. The screen 39 serves, on the one hand, to prevent the evacuation of steam from being pumped out and, on the other hand, to protect the cathode 35 and the electron beam-generating devices from the steam.
Die Wand 27 der Kammer 21 besitzt einen Flansch 40, an den ein kreisförmiger
Flansch 42 angeschraubt ist.-Zur Abdichtung zwischen beiden dient ein 0-Ring 46.
Der Flansch 42 befindet sich an der Unterseite der zylindrischen Kammerwand 48,
die an der- Stirnwand 27 befestigt ind mittels eines 0-Rings 50 abgedichtet ist.
Eine Buchse 44 ist fest mit dem Flansch. 40 verbunden Und trägt eine Dichtung 41,
in der die Welle 43 des Körnerförderers drehbar und verschiebbar gelagert ist. Die
Dichtung 41 enthält einen hohlzylindrischer Block. 61 aus wärmeleitendem Material
wie Messing. Der Block 61 weist eine große Umfangsnut 63, die von einem Mantel
65 geschlossen ist, und eine kleinere Umfangsnut- 67 auf, die sich am inneren Umfang
befindet. Der Block 61 trägt eine Lagerschale 69 aus Teflon, an-deren Enden Wellendichtungen
71 vorgesehen sied. Die Welle 43 berührt die Lagerschale 69 und wird durch
die Wellendichtungen 71 vakuumdicht herausgeführt. . . Der Block 61 und die Lager-
und Dichtungsteile sind mit der Buchse 44 verschraubt. Die Verbindung zwischen dem
Block 61 und der Klemmbuchse 44 wird durch einen Q-Ring 72 abgedichtet.
Die untere Wellendichtung 71 wird von einem Sprengring 73
gehalten, der am Block 61 angebchraubt ist,. Die Dichtung
41 ist mit Ein- und Auslaufrohren 75 und 77 versehen, um
ein Kühlmittel (normalerweise Wasser) durch die Rngnut 63
. zu leiten. Die R=ngnut 67 ist mit der Verbindungsstelle
zwischen der Welle 43 und.der Lagerbuchse 69 durch ein
Loch 73 in der Lagerbuchse 69 verbunden. Die `:Ringnut
67
verbund Pn
ist über ein Rohr 81 mit den Vakuumpumpen And wird somit
ständig evakuiert.- Der Druck in-der Ringnut 67 kann zwar
höher als in der Kammer 21 sein, aber das Vakuum in der
Ringnut 67 verhindert das Eindringen von Luft durch die
Dichtung 41.
Der-Körnerförderer enthält den Rücklauftrichter 29, über
den die zu überziehenden Körner während des Bedampfens
laufen,, und eine konische Zuführscheibe 89. Die Zuführ-
scheibe 89 und der` Rücklauftrichter 29 sind über einen
mehrgängigen Schraub enförderer 90, 92,-94 und 96
verbunden,
Der Rücklauftrichter 29 hat eine konische Oberfläche
91,
äuf der die Körner bedampft werden, und ein Mittelloch
93, durch das die Körner auf die Zuführscheibe 8,9 fallen.
Längs des Umfangs der Bedampfungsfläche sind Schrägschlitze
95 eingefräst, um die Bewegung der Körner vom Umfang zu
dem Loch 93 zu unterstützen.
Der Rücklauftrichter 29 besitzt. eine zylindrische Wald
97, an deren Außenfläche die Schraubengänge 90 bis 96
ausgebildet sind. Die Wand 97 trägt eiere singförmige
Bahn 99, auf deren Umfang die chraubergärlge 90 bis 96
anfangen. Die Zuführscheibe 89 ist eine Scheibe mit
einer nach oben konvexen konischen Oberfläche 101. Irl
der Mitte steht die Fläche 101 in Verbindung .mit dem
Loch 93. Die Scheibe 8 9 trägt einen Flansch 103, der
zusammen mit der Ringbahn 99 an der zylindrischen
-Tand
97 befestigt ist. _
Die Schraubengänge 90 bis 96 haben Anfangskanten 90s
bis
96s: (rg. 4) , die um 90O versetzt um die Bahn-99 verteilt
sind. Die Endkanten o0t bis 96t sind ebenfalls um 90°
gegeneinander versetzt um den Umfang der F1"äche verteilt.
Eine ebene abgeschrägte Leiste 100 (Fig. 3@ben) geht von
jeder Endkante 90t bis 96t aus. Die Wand 97 hat Löcher
111 , durch welche die Oberfläche 't01: der Zuführscheibe
89 mit den Anfangskanten 90s bis 96s ir, Verbindung steht.
Beispielswelse haben die Schraubengänge einer Ir.uendurch-
messer von 18 cm und einen Außendurchmesser von 20 cm
die Teilung beträgt 6,3 mm und die Ganghöhe 25 mm.
Die Anordnung auf den Scheiben 29 und 8 9 und der. Schrauben-
gängen 90 bis 96 ist in einem hjantel 121 eingeschlossen;
der einen nach firnen überhängenden oberer. Tand 123 besitzt:
Der Mantel 121 ist auf die gchrauberigewirde aufgeklemmt.-
Ein Verteilerring 125 (Fig. 6 und 7) ist zwischen dem
überhängenden Rand 123 und den@tirnflächen der
Schraubengänge befestigt. Dieser Verteilerring 125
weist eine Mehrzahl von Leisten 127 auf, die je die
Form eines Spiralbogens haben, der beispielsweise einer .
Winkel von 60° überspannt und je in einer kreiszylindrischen
Leiste 129 endet, der beispielsweise einen Winkel. von etwa
30o überspannt. -Eine Spiralleiste 1 27 .begrenzt die Außenkante
jeder- der ebenen abgeschrägten Leisten 100 zwischen einer
hüiridungskante 90t bis 96t und der Spitze der Leiste 100 (Fig.
3). Daran schließt sich. die zylindrische Leiste
129 an.
Die zylindrischen Leisten begrenzen den Umfang der De-,
dampfungsfläche 91. Die Leisten 127 und 129- verteilen die
zu überziehenden Körner im Betrieb über die Fläche 91 und»
verhindern, daß die Körner von der Fläche 91 abgeschleudert
werden oder auf niedrigere Schraubengänge gelangen. Die
Leisten 127 verteilen infolge ihrer Spiralform im Zusammen-
wirken mit den Schlitzen 95 in der Fläche 91 die Körner
gleichmäßig über die Fläche 91, zwischen. dem Außenrand der
Fläche und dem Loch 93. Da die Körner so gleichmäßig
verteilt
sind, erfahren sie eine konstante Bewegung und werden-gleich-
mäßig überzogen, ohne zum Zusammenbacken-zu neigen.
Zu dem Körnerförderer gehört auch die Welle 43 (Fig. 3).
"ie besteht aus einem äußeren Rohr 131 mit massiver Spitze
1'33, ciie fest mit dem Boden der Zuführscheibe 89 verbunden
ist und so die ganze Förderanordnung trägt. In dem Außenrohr
131 befindet sich ein Mittelrohr 135.
An ihrem unteren Ende ist die Welle 43- durch eire geschlitzte
zylindrische Kupplung 137 fest mit der Antriebsvorrichtung
verbunden. Die Kupplung ist an der Antriebsscheibe 139
befestigt und mit Schrauben 141 auf das Außenrohr 131
aufgeklemmt: (Figo 2) . Das Innenrohr 135 ist ebenfalls
an der Kupplung 137 befestigt und wird in das Außenrohr
131 gesteckt, wenn dieses auf die Kupplung 137 aufgesetzt
wird. Die,Kupplung 137=ist mit zwei seitlicher, Bohrungen
143 und 145 ausgerüstet, die mit dem Inneren des Rohrs
131 bzw.. des Rohrs 135 in Verbindung stehen. So kann ein
Kühlmittel in die Bohrung 143, durch das Rohr 131, das
Rohr 135 und die Bohrung 145 strömen.
Die Antriebsvorrichtung ist ein handelsüblicher Schwing-
antrieb. Sie enthält einen Elektromagneten 151 (Fig. 1),
der in einem Gehäuse 153 auf einer Grundplatte 155 montiert
ist, die an den Stoßdämpfern 11 befestigt ist. Der
Elektromagnet 151 enthält eine Wicklung 1 61 . mit einem
Eisenkern 163, dessen Polschuhe 165 einem Schwinganker
167 gegenüberstehen. Der Anker 167 wird von der Antriebs-
scheibe 139 getragen, die von den Polschuhen 165 durch
einen schmalen Luftspalt 169 getrennt ist. Die Antriebsscheibe
139 ist mit der Grundplatte 155 über kräftige Blattfedern
171 verbunden
Die Ai:tri.ebsvörrichtung kann mit vom Netzwechselstrom ab-
.geleiteter Halbwellenimpulsen gespeist werden. Jede
Halbwelle .magnetisiert den, Eisenkern 163 so; daß der Anker
167 angezogen -urird und dadurch die Antriebsscheibe 139, -
die Welle 43 und die Fördervorrichtung 29, 89, 90, 92,94
und 96 mitnimmt. Die Blattfedern 171 .sind so versetzt, daß
die Scheibe 139 und die mit ihr verbundenen Teile Licht
nur nach unten zu den Polschuhen 165 gezogen werden, sondern
gleichzeitig eine Drehbewegung ausfWl-en. Zwischen den
einzelnen
führen die Federn 171 den Anker
167 mit der -Scheibe 139 und den daran befestigten Teilen
in die Ausgangsstellung zurück. Der Ebktromagnet zieht also
dielschraubengänge nach unten und die Federn 171 stoßen sie
in den Strompausen 'wieder nach oben
D-ese Bewegung hat angenähert die in Fig. 9 dargestellte
Schwingungsform, in welcher die Amplitude in Vertikalrichtung
und die Zeit in Horizontalrichtung aufgetragen ist; Die
Abwärtsbewegung erfolgt plötzlich, während die Aufwärtsbe-
wegung-allmählich erfolgt. Die langsame Bewegung hebt-
die -
zu überziehender Körner von der Zuführscheibe 89 zur
Rücklaufscheibe 29. Die plötzliche Abwärtsbewegung läßt
die Körner infolge der Trägheit in ihrer angehobenen
Stellung. Um richtig arbeiten zu können-., muß das aus
den Massen des Ankers, der Scheibe 139, der Fördervorrichtung
und der Grundplatte 155, sowie den Federn 171 bestehende
Gebilde angenähert auf Itesorianz abgestimmt sein.
Im Betrieb wird die Antikathode 33 iri Halter 23 verkeilt
und die zu überziehenden Körner werden auf die Bedarnpfurigs-
flä.che 91 geschüttet, von wo sie auf die-Fläche 101 fallen.
Die Antriebsvorrichtung und der r örd er er werden d arln zusammen-
gesetzt, so daß der Förderer vakuumdicht in die Kammer 2-1
durchgeführt ist. Die Kammer 21 wird dann auf einen Druck
von weniger als 10-4 forr evakuiert und der Nektrorien-
strah7. auf die Antikathode 33 gerichtet; gleichzeitig
wird der Antrieb eingeschaltet. Das verdampfte Ueberzugs-
material strömt dann von der Antikathode 33 zu der Be-
dampfungstläche 91,. Die Körner strö:ner-, wiederholt
von der
Fläche 101 durch die Löcher 111 zu der. "-chraubergärigen
90 bis 96 und diese aufwärts, sowie über die Bedarnpfungs-
fläche 91, wo sie von dem Dampf beauf schlagt werden,
Die Körner werden in zufälliger Lage auf die Fläche 91
geworfen und sind somit jeweils in anderer Stellung hin-
sichtlich des Dampfstromes. Dadurch werden die Körner
gleichmäßig überzogen.
Wenn ein dünner Ueberzug in der Größenordnung vor, einer
Mikron oder weniger gewünscht wird, gerügt bereits eile
Behandlung von einigen Minuten nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren. Zur Erzeugung eines Ueberzugs in der Größer-
ordriung von 0,025 mm Dicke benötigt man einige Stunden.
In ,_einer Zeitspanne von 5 Minuten werden bei der aus-
geführten Vorrichtung die Körner 75 mal durch die Dampfzone
geführt.
The wall 27 of the chamber 21 has a flange 40 to which a circular flange 42 is screwed. An O-ring 46 serves to seal between the two. The flange 42 is located on the underside of the cylindrical chamber wall 48, which is on the end wall 27 is attached and sealed by means of an O-ring 50. A socket 44 is fixed to the flange. 40 connected and carries a seal 41 in which the shaft 43 of the grain conveyor is rotatably and slidably mounted. The seal 41 contains a hollow cylindrical block. 61 made of thermally conductive material such as brass. The block 61 has a large circumferential groove 63 which is closed by a jacket 65, and a smaller circumferential groove 67 which is located on the inner circumference. The block 61 carries a bearing shell 69 made of Teflon, at the ends of which shaft seals 7 1 are provided. The shaft 43 touches the bearing shell 69 and is led out through the shaft seals 71 in a vacuum-tight manner. . . The block 61 and the bearing and sealing parts are screwed to the bushing 44. The connection between the block 61 and the clamping sleeve 44 is sealed by a Q-ring 72. The lower shaft seal 71 is held by a snap ring 73
held, which is screwed to the block 61 ,. The seal
41 is provided with inlet and outlet pipes 75 and 77 to
a coolant (usually water) through the peripheral groove 63
. to direct. The R = ngnut 67 is with the connection point
between the shaft 43 und.der bearing bush 69 through a
Hole 73 in the bearing bush 69 connected. The `: ring groove 67
composite Pn
is via a pipe 81 to the vacuum pumps And is thus
constantly evacuated.- The pressure in the annular groove 67 can
higher than in chamber 21, but the vacuum in the
Annular groove 67 prevents air from entering through the
Seal 41.
The grain conveyor contains the return hopper 29, above
the grains to be coated during steaming
run ,, and a conical feed disc 89. The feed
Disk 89 and the return funnel 29 are via a
multi-start screw conveyors 90, 92, -94 and 96
tied together,
The return funnel 29 has a conical surface 91,
on which the grains are steamed, and a central hole
93, through which the grains fall onto the feed disc 8.9.
There are oblique slots along the circumference of the steaming surface
95 milled to increase the movement of the grains from the circumference
support the hole 93.
The return funnel 29 has. a cylindrical forest
97, on the outer surface of which the screw threads 90 to 96
are trained. The wall 97 carries egg-shaped singing
Lane 99, on the circumference of which the chraubergärlge 90 to 96
begin. The feed disk 89 is a disk with
an upwardly convex conical surface 101. Irl
the center is the surface 101 in connection .mit the
Hole 93. The disc 8 9 carries a flange 103, the
together with the ring track 99 on the cylindrical stand
97 is attached. _
The screw threads 90 to 96 have starting edges 90s to
96s: (rg. 4), which are offset by 90O distributed around the track-99
are. The end edges o0t to 96t are also at 90 °
offset against each other around the perimeter of the F1 "area.
A flat beveled bar 100 (Fig. 3 @ ben) goes from
each end edge is 90t to 96t. The wall 97 has holes
111 through which the surface 't01: of the feed disc
89 with the starting edges 90s to 96s ir, connected.
Example catfish have the screw threads of an ir.
knife of 18 cm and an outer diameter of 20 cm
the pitch is 6.3 mm and the pitch 25 mm.
The arrangement on the discs 29 and 8 9 and the. Screw
aisles 90 to 96 are enclosed in a dumbbell 121;
one of the upper ones overhanging towards the fires. Tand 123 owns:
The jacket 121 is clamped onto the screwdriver.
A distributor ring 125 (Figs. 6 and 7) is between the
overhanging edge 123 and the @ front surfaces of the
Screw threads fastened. This distribution ring 125
has a plurality of strips 127, each of the
Have the shape of a spiral arch, for example one.
Spans an angle of 60 ° and each in a circular cylindrical shape
Bar 129 ends, for example, an angle. about
30o spanned. -A spiral bar 1 27 delimits the outer edge
each of the planar beveled strips 100 between one
hüiridungskante 90t to 96t and the tip of the bar 100 (Fig.
3). This is followed by. the cylindrical bar 129 .
The cylindrical strips limit the circumference of the de-,
damping surface 91. The strips 127 and 129- distribute the
grains to be coated in operation over area 91 and »
prevent the grains from being thrown off the surface 91
or get on lower screw threads. the
Due to their spiral shape, strips 127 distribute
The grains act with the slots 95 in the surface 91
evenly over the area 91, between. the outer edge of the
Area and the hole 93. Because the grains are so evenly distributed
are, they experience a constant movement and become-equally-
moderately coated, without tendency to stick together.
The grain conveyor also includes the shaft 43 (FIG. 3).
"ie consists of an outer tube 131 with a solid tip
1'33, ciie firmly connected to the bottom of the feed disk 89
and so carries the whole conveyor arrangement. In the outer tube
131 there is a central tube 135.
At its lower end, the shaft 43 is slotted through a hole
cylindrical coupling 137 fixed to the drive device
tied together. The clutch is on the drive pulley 139
fastened and with screws 141 on the outer tube 131
clamped: (Figo 2). The inner tube 135 is also
attached to the coupling 137 and is inserted into the outer tube
131 inserted when this is placed on the coupling 137
will. The, coupling 137 = has two holes on the side
143 and 145 fitted with the inside of the tube
131 or .. of the tube 135 are in communication. So can a
Coolant into the bore 143, through the pipe 131, the
Pipe 135 and bore 145 flow.
The drive device is a commercially available oscillating
drive. It contains an electromagnet 151 (Fig. 1),
which is mounted in a housing 153 on a base plate 155
which is attached to the shock absorbers 11. Of the
Electromagnet 151 contains a winding 1 61. with a
Iron core 163, the pole pieces 165 of which have an oscillating armature
167 face. The armature 167 is driven by the
Disk 139 carried by the pole pieces 165
a narrow air gap 169 is separated. The drive pulley
139 is connected to the base plate 155 via strong leaf springs
171 connected
The Ai: tri.ebsvörrichtung can be switched off from the mains alternating current
.Guided half-wave pulses are fed. Every
Half-wave magnetizes the iron core 163 so; that the anchor
167 tightened -urird and thereby the drive pulley 139, -
the shaft 43 and the conveyor 29, 89, 90, 92, 94
and takes 96. The leaf springs 171 are offset so that
the disk 139 and the parts connected to it light
can only be pulled down to the pole pieces 165, but rather
at the same time perform a rotary movement. Between
individual
the springs 171 guide the armature
167 with the disk 139 and the parts attached to it
back to the starting position. So the electromagnet pulls
The screw threads down and the springs 171 push them
in the power breaks' back up
This movement has approximated that shown in FIG
Waveform in which the amplitude in the vertical direction
and the time is plotted in the horizontal direction; the
The downward movement occurs suddenly, while the upward movement
movement-gradually takes place. The slow movement lifts-
the -
to be coated grains from the feed disc 89 to
Return disk 29. The sudden downward movement lets
the grains are raised as a result of the inertia in their
Position. In order to be able to work properly, that has to be over
the masses of the armature, the disk 139, the conveyor
and the base plate 155, as well as the springs 171 existing
Forms to be approximately matched to Itesorianz.
In operation, the anti-cathode 33 is wedged in the holder 23
and the grains to be coated are placed on the
surface 91 poured from where they fall onto surface 101.
The drive device and the conveyor are then
set so that the conveyor vacuum-tight into the chamber 2-1
is carried out. The chamber 21 is then pressurized
evacuated by less than 10-4 forr and the nectarian
strah7. directed at the anticathode 33; simultaneously
the drive is switched on. The evaporated coating
material then flows from the anticathode 33 to the loading
steaming surface 91 ,. The grains flow, repeated by the
Surface 101 through the holes 111 to the. "-gray fermenting
90 to 96 and these upwards, as well as via the warning
area 91, where they are hit by the steam,
The grains are randomly placed on the surface 91
thrown and are therefore each in a different position.
visible of the steam flow. This will make the grains
evenly coated.
If a thin coating of the order of magnitude before, one
Micron or less is desired, reprimanded already hurry
Treatment of a few minutes after the invention
Procedure. To produce a coating in the larger
Ordering 0.025 mm thick takes a few hours.
In a time span of 5 minutes, the
guided device the grains 75 times through the steam zone
guided.