DE2029989C3

DE2029989C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Flammspritzen von feinteiligem, verwirbelbarem Pulver

Info

Publication number: DE2029989C3
Application number: DE2029989A
Authority: DE
Inventors: Arthur J. Westbury N.Y. Fabel
Original assignee: Metco Inc
Current assignee: Metco Inc
Priority date: 1969-05-26
Filing date: 1970-06-18
Publication date: 1984-09-06
Also published as: GB1295897A; DE2025478A1; DE2029989B2; FR2048781A5; GB1251788A; DE2029989A1; FR2048785A5; US3656434A

Description

Beim Flammspritzen schleudert man in dtr Hitze weich werdendes oder hitzeschmelzbares Maierial wie Metall oder Keramikteilchen in feinteiliger Form gegen die zu beschichtende Oberfläche, auf der das hit-

J" zeschmelzbare Material haftet. Im allgemeinen bedient man sich für dieses Verfahren einer Flammspritzpistole, bei der das hitzeschmelzbare Material in Pulverform der Pistole zugeführt wird. Gewöhnlich arbeitet man mit Pulvern von ziemlich geringer Teil-

J5 chengröße von beispielsweise unterhalb 149 μπι und auch von 1 μιη, wodurch Messung und Regelung erschwert wird.

Normalerweise verwenden Flammspritzpistolen für das Aufschmelzen des Pulvers Verbrennungs- oder

«o Plasmaflammen, jedoch kommen auch andere Erhitzungsaggregate wie elektrische Flammbögen, Widerstandserhitzeroder Induktionserhitzer einzeln oder in Kombination in Frage. In einer mit Flammspritzpulver arbeitenden Kombinations-Flammspritzpistoie kann das Trägergas für das Pulver eines der Verbrennungsgase oder auch komprimierte Luft sein. Bei einer Plasma-Flammspritzpistole ist das Trägergas im allgemeinen das gleiche wie das primäre Plasmagas, obgleich in Sonderfällen andere Gase wie Kohlenwasserstoffgase angewandt werden.

Um hochwertige Beläge zu erzielen, muß man die Zuteilungsgeschwindigkeit des der Pistole zugeführten Pulvers sorgfältig regeln und bei sonst gegebenen Flammspritzbedingungen konstant halten. Das feine Pulver stellt seiner Art nach ein schwierig zu behandelndes Material dar, das sich nicht auf einfachem Wege mit der erforderlichen Gleichförmigkeit in das Trägergas einführen läßt. Es gibt verschiedene Geräte unterschiedlicher Konstruktion und Arbeitsweise, die unter Ausnutzung der Schwere, der Förderung auf mechanischem Wege oder unter Verwendung von Trägergasen sowie entsprechenden Kombinationen arbeiten. Fast alle derartigen Geräte wirken nicht zuverlässig genug hinsichtlich der Aufrechterhaltung einer konstant geregelten Zuteilungsgeschwindigkeit für das Pulver, auch zeigen sich bei ihnen oft Verschleißerscheinungen mechanischer Art und Betriebsstörungen.

Darüber hinaus trat bei den bekannten Geräten die Schwierigkeit auf, die tatsächlich zu jedem Zeitpunkt in das Trägergas eingeführte Pulvermenge zu bestimmen und zu regeln. Obgleich es möglich ist, die Strömungsgeschwindigkeit des Gasstromes selbst und die Menge des dem Gasstrom zugeführten Pulvers sorgfältig zu messen, war es schwierig, die Menge des vom Trägergas tatsächlich geförderten Pulvers einwandfrei und zu jedem Zeitpunkt festzustellen.

In der US-PS 3501097 ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der einer geregelten Menge Trägergas feinteiliges Flammspritzpulver zugemessen wird, wobei die Menge des eingeführten Pulvers geregelt wird durch ein Ansprechen auf den in der Trägergasleitung unterhalb der Stelle der Pulverzuführung auftretenden Druckabfall.

Diese schon vorgeschlagene Pulverzuführungsvorrichtung hat zwar eine Verbesserung hinsichtlich der mit der Zuverlässigkeit und der Konsistenz der Pulverzuführungsgeschwindigkeit zusamme !hängenden Probleme gebracht. Sie arbeitet jedoch unter Ausnutzung mechanischer Kräfte und führt bei Einsatz sehr feiner Pulver von beispielsweise unterhalb 30 μπι zu Schwierigkeiten. Außerdem ist die Vorrichtung groß und sperrig und eignet sich nicht für das unmittelbare Anbringen an Flammspritzpistolen.

Es bestand daher die Aufgabe, das Verfahren zum Flammspritzen unter Zuführung von feinteiligem Pulver so zu verbessern, daß eine zuverlässige und gleichmäßige Zuteilungsgeschwindigkeit des Pulvers ohne dessen Förderung auf mechanischem Wege auch für äußerst feinteilige Massen zu jedem Zeitpunkt sichergestellt ist und dies über ein einfach arbeitendes, leicht an einer Flammspritzpistole anzubringendes Gerät von geringen Abmessungen zu erreichen.

Gegenstand der Erfindung sind:

Ein Verfahren zum Flammspritzen von feinteiligem, verwirbelbarem Pulver unter Zuführung des Pulvers mittels eines Trägergases aus einem Vorratstrichter zu einer Flammspritzpistole, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine regelbare Menge an verwirbelndem Gas an einer außerhalb des Verwirbelungsbereiches des Vorratstrichters liegenden Stelle in diesen derart eingeleitet wird, daß mindestens ein Teil des Pulvers auf die unterhalb des Pulverspiegels im Vorratstrichter liegende Eintrittsöffnung der mit der Flammspritzpistole verbundenen Trägergasleitung zuströmt, dabei das Pulver in deren unmittelbarer Umgebung verwirbelt und durch die Eintrittsöffnung in den regelbaren Trägergasstrom befördert, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem geschlossenen Pulvervorratsbehälter und einer Trägergasleitung, die gekennzeichnet ist durch

a) Einen geschlossenen Vorratstrichter (10) für feinteiliges Pulver,

b) eine bis zur Verwendungsstelle der Pulver-Trägergas-Mischung führende Trägergasleitung (15) mit einer mit dem unteren Abschnitt des Vorratstrichters in Verbindung stehenden Eintrittsöffnung (16),

c) eine Leitung für Verwirbelungsgas, die zur Zuführung regelbarer Mengen an verwirbelndem Gas in den Vorratstrichter an einer außerhalb jeglichen Verwirbelungsbereiches des Pulvers über der Austrittsöffnung beim Betrieb dient,

d) Geräte zur Druckwahrnehmung oder Abtastung an einer Stelle in der Trägergasleitung und

e) Geräte, die auf eine Änderung dieses Druckes

ansprechen und dazu dienen, die Strömung des verwirbelnden Gases in Abhängigkeit von dieser Druckänderung zu regeln.

Im Vorratstrichter liegt dabei das Pulver in lockerer feinteiliger Form vor, wobei man seiner Neigung zum Zusammenbacken dadurch begegnen kann, daß man den Vorratstrichter auf mechanischem Wege vibrieren läßt. Die Trägergasleitung führt durch den unteren Teil des Vorratstrichters und geht zu ^iner Stelle, an

ίο der das mit dem Pulver beladene Trägergas ausgenutzt wird. Die in der Trägergasleitung angeordnete Eintrittsöffnung ist im allgemeinen nach unten gerichtet und von festgelegter Größe. Dem Vorratstrichter wird verwirbelndes Gas in regelbaren Mengen zugeführt, vorzugsweise an einer oberhalb des Feststoffpegels im Vorratstrichter liegenden Stelle, so daß das Gas, um an die Eintrittsöffnung zu gelangen, durch die Feststoffmasse hindurchstreichen muß und dabei diffundiert wird. Der Vorratstrichter ist so konstruiert, daß das Gas gegen die Eintrittsöffnung strömt, wobei es sich aufwärts wendet und die Feststoffe in der unmittelbaren Nachbarschaft der Eintrittsöffnung verwirbelt.

Das Trägergas wird in einer vorbestimmten konstanten Menge zugeführt. Der Fluß des aufwirbelnden Gases wird geregelt, indem man an einem Punkt innerhalb dei Trägergasleitung den Druck abtastet, der der Menge der hindurchfließenden Feststoffe entspricht und etwaige Schwankungen dieses Druckes in der Fördergasleifung zur Regelung des Flusses des aufwirbelnden Gases benutzt. Falls der Druck ansteigt, wird der Fluß des aufwirbelnden Gases vermindert und umgekehrt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird ein an sich bekannter Verwirbelungsverstärker derart in das System eingebaut, daß er die Strömungsgeschwindigkeit der Feststoffe in der Trägergasleitung regelt. Auf diese Weise entfällt die Notwendigkeit zum Einbau elektrischer oder elektronischer Regelvorrichtungen oder die Verwendung einer üblichen Regelvorrichtung vom bekannten Membrantyp, da derartige Aggregate normalerweise für diesen Zweck nicht empfindlich genug sind.

Durch die Erfindung wird eine ausgezeichnete Wiederholbarkeit von Arbeitsabschnitt zu Arbeitsabschnitt, eine gleichmäßige Regelung der Puiverzuteilungsgeschwindigkeit über einen breiten Bereich gewünschter Zuführungsgeschwindigkeiten erreicht. Da das für das Verfahren benutzte Gerät keine mit dem

so Pulver in Berührung kommenden beweglichen Teile aufweist, treten keine Verschleißerscheinungen auf. Die verhältnismäßig leicht zu reinigende Vorrichtung ist nicht kostspielig und erfordert nur eine geringe Wartung. Weiterhin wird eine schnelle Einstellung der gewünschten Zuteilungsgeschwindigkeit möglich, wenn das Aggregat zum erstenmal betätigt wird.

Von größtem Vorteil ist die Tatsache, daß das neue Zuteilungsgerät es gestattet, in zuverlässiger Weise sehr feine Pulver, wie solche von nur 30 μπι, mit ausreichender Zuflußmenge und sehr guter Regelbarkeit der Zuflußmenge zu verspritzen.

Die Zeichnung gibt eine vereinfachte schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Verrichtung der Erfindung wieder.

_b5 Ia der Zeichnung ist 10 ein Vorratstrichter, der mit einer bestimmten Menge an Pulver 13, z. B. einem solchen aus einer Nickel-Chrom-Legierung mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 44 bis 105 μπι

gefüllt ist. Der Vorratstrichter hat eine Zuführung 11 für periodische Pulverzugabe. Er kann mit einem Vibrator 12 ausgestattet sein, der, falls erforderlich, angewandt wird, um das Pulver in lockerer, freifließender Form zu halten und den Durchgang von Gas zu ermöglichen.

Im Bodenbereich des Vorratstrichters und über diesen hinausführend liegt eine Trägergasleitung 15 mit einer nach unten gerichteten Eintrittsöffnung 16, die innerhalb des Vorratstrichters unterhalb des Pegels der gepulverten Feststoffe liegt. Venvirbelndes Gas wird dem Vorratstrichter an einer Stelle zugeführt, die außerhalb eines jeden Verwirbelungsbereiches der Feststoffe liegt, wie dieser in unmittelbarer Nähe der Eintrittsöffnung 16 auftritt. Wie dargestellt, wird das verwirbelnde Gas dem Oberteil des Vorratstrichters durch Rohr 31 zugeführt und strömt durch die statische Feststoffmasse zur Verwirbelungszone. Das Gas ist dem Bodenteil des Vorratstrichters unter Ausbildung einer schwachen Verwirbelung zugeströmt, gelegentlich gelangen auch Feststoffagglomerate in die Verwirbelungszone. Bei Zuführung des Gases im Kopfteil des Vorratstrichters ist eine geringere Menge an Verwirbelungsgas erforderlich.

Trägergas wird der Vorrichtung durch eine Leitung 23 zugeführt, die mit einem Solenoid-Absperrventil 23a ausgestattet ist und ein Teil dieses Gases strömt der Trägergasleitung über einen Strömungsmesser 22 zu, der mit einem Regelventil 22a ausgestattet ist. Ein anderer Teil des Gases geht durch den Strömungsmesser 21 mit zugehörigem Strömungsventil 21a über Leitung 20 zur Verwirbelungsgas-Einführungsleitung 31. An der Fördergasleitung 15 kann ein Druckmanometer angebracht sein, das es möglich macht, den Druck in dieser Leitung visuell zu überwachen.

Die Strömung des verwirbelnden Gases wird nach einer bevorzugten Ausführungsform wie folgt geregelt:

Ein Verwirbelungsverstärker 30 empfängt das verwirbelnde Gas aus der Leitung 20 und führt einen größeren Anteil davon in die Verwirbelungsgas-Einführungsleitung31 und in den Vorratstrichter 10. Der für die Verwirbelung nicht erforderliche überschüssige Gasanteil wird vom Verwirbelungsverstärker durch Rohr 32 entlüftet. Man kann sich auch anderer Verwirbelungsvorrichtungen bedienen, die unter Ausnutzung unterschiedlicher Fließerscheinungen wie Wandhaftung, Turbulenz oder Bewegungsgröße arbeiten. Wie gezeigt, eignet sich besonders ein proportionaler Verwirbelungsverstärker, bei dem das Gas normalerweise durch die Rohrleitung 20 strömt und größtenteils durch das Rohr 31 tritt. Wird jedoch ein durch Rohr 18 zugeleiteter Regeigasstrom unter ungefähr rechten Winkeln dem Durchgang des verwirbelnden Gases im Verwirbelungsverstärker 30 zugeführt, so lenkt der Kontrollgasstrom den Hauptstrom des verwirbelnden Gases zur Leitung 32 ab. Je größer die Zuströmung an Regelgas durch Rohr 18 zur Lei tung 32 ist, um so mehr Gas wird aus Leitung 20 zur Leitung 32 abgeführt und ausgeblasen.

Der Druck in der Trägergasleitung 15 an einem Punkt oberhalb der Eintrittsöffnung 16 spricht an auf die Durchflußmenge an Feststoff in der Trägergasleitung 15 unterhalb der Eintrittsöffnung. Wenn deshalb eine Druckprüfvorrichtung am Punkt 14 der Leitung 15 angeordnet ist, kann jede an dieser Stelle beobachtete Druckschwankung zur Regelung der Menge des dem Verwirbelungsverstärker 30 zugeführten Regelgases ausgenutzt werden. Dies kann natürlich durch gewöhnliche elektrische Aggregate geschehen; da diese aber auf Manometer oder ähnliche Vorrichtungen ansprechen, also auf Geräte, die normalerweise für den vorliegenden Zweck nicht empfindlich genug sind, verfährt man vorzugsweise folgendermaßen:

Das mit Ventil 19 ausgestattete Rohr 18 ist mit der Fördergasleitung 15 am Punkt 14 verbunden und erlaubt den Durchfluß von Gas von Punkt 14 zum Ver-. wirbelungsverstärker 30, und dieses Gas wird als Regelgas im Verwirbelungsverstärker benutzt. Dieser Regelgasfluß erzeugt ein Rückkupplungssignal, und da es an einer Stelle oberhalb der Eintrittsstelle von Feststoffen zur Leitung 15 erhalten wird, so kann Rohr 18 nie durch Feststoffe verstopft werden. Ventil 19 oder eine fest eingestellte Meßbiende kann benutzt werden, um den Fluß des Kontrollgases und damit die Stärke des Signals, das dem Verstärker gegeben wird, zu regeln. Die Menge des durch Rohr 18 fließenden Regelgases wird natürlich jeglicher Druckschwankung in Leitung 15 entsprechen. Dementsprechend wird die durch Rohr 18 strömende Gasmenge zunehmen, falls der Druck an Stelle 14 ansteigen sollte. Dies wiederum wird die Ablenkung einer größeren Menge des aufwirbelnden Gases, das dem Verwirbelungsverstärker 30 aus Rohr 20 zufließt, in das Ausblaserohr 32 verursachen und es wird eine geringere Menge des aufwirbelnden Gases durch Rohr 31 in den Vorratstrichter 10 strömen, was den Eintritt einer geringeren Menge an Feststoff in das Fördergas durch die Eintrittsöffnung 16 zur Folge hat.

Verwirbelungsverstärker jeglicher Art, vorzugsweise solche ohne bewegliche Teile, können angewandt werden, vorausgesetzt, daß sie sich bei den für Rücklaufgas und Verwirbelungsgas geeigneten Drükken und Strömungsverhältnissen betreiben lassen. Auf den Umfang der Verstärkung kommt es nicht genau an. Es ist wünschenswert, einen Verstärker und Strömungsgeschwindigkeiten zu wählen, die so wenig Gas wie möglich entlüften oder abführen, insbesondere, wenn ein besonders kostspieliges Verwirbelungsgas angewandt wird. Ein Turbulenzverstärker braucht keinerlei Gas abzulassen, da er die Strömung durch Druckvariationen regelt. Um ein Wirbelsystem mit bestimmten Druck- und Flußeigenschaften zu erhalten, kann man auch mit zwei oder mehr Verstärkern gleicher oder verschiedener Art arbeiten, die in Serie, parallel oder in anderen Kombinationen geschaltet sind.

Mit einem Verwirbelungsverstärker und unter Verwendung von feinteiligem Zirkonoxyd einer TeilchengrößciiVcrieiiung von übcrsch'ägig 30 bis 74 μπι wurden folgende Bedingungen eingehalten:

Die Eintrittsöffnung 16 war 19,8 mm groß, die Strömungsgeschwindigkeit des Trägergases betrug 283 Liter/Std., die Strömungsgeschwindigkeit des verwirbelnden Gases betrug 28,3 Liter/Std., bei Manometer 17 wurde ein Druck von etwa 0,21 kp/cm² gemessen. Das Pulver ließ sich der Flamme einer Plasma-Flammspritzpistole über einen Bereich von 0,454 bis 4,54 kg/Std. mit einer von Ansatz zu Ansatz und von Tag zu Tag festgestellten Wiederholbarkeit innerhalb einer Abweichung von 5% zuführen. Die Teilchen schmolzen befriedigend und lieferten einen guten Belag.

Bei einem weiteren Versuch wurde sehr feines Aluminiumoxydpulver von 15 bis 30 um mit einer Zufüh-

rungsgeschwindigkeit von 2,27 kg/Std. bei einer Wiederholbarkeit innerhalb 5% zugeführt.

Es empfiehlt sich, den Vorratstrichter zu entlüften, wenn ihm kein Trägergas zugeleitet wird. Für diesen Zweck ist an das Rohr 31 noch ein Rohr 33 angeschlossen, in das ein Solenoid-Ventil 33a eingebaut ist.

Bei der Inbetriebnahme bleibt, wenn die Flammspritzpistole nicht verwendet wird, das Solenoid-Absperrventil 23a geschlossen, während die Ventile 22a, 21 α und 33a geöffnet sind. Zweckmäßig sind die Ventile 21a und 22a, vorher für ein bestimmtes Pulver und eine gewünschte Zuteilungsgeschwindigkeit eingestellt, und brauchen gewöhnlich nicht nachgestellt zu werden, ausgenommen bei einer Änderung der Zuteilungsgeschwindigkeit. Beim Anfahren wird Ventil 23a gleichzeitig mit der Schließung des Ventils 33a geöffnet, um die Strömung des Trägergases bei einem festgelegten Wert zu beginnen. Die Strömungsgeschwindigkeit des verwirbelnden Gases durch Leitung 31 in den Vorratstrichter 10 liegt anfänglich recht hoch und fällt dann aber schnell in dem Maße ab, in dem sich die Einströmungsgeschwindigkeit des Pulvers in die Fördergasleitung 15 durch die Eintrittsöffnung 16 erhöht, bis nach 5 bis 10 Sek. stabile Verhältnisse erreicht sind; dabei wird ein Teil des verwirbelnden Gases durch das Rohr 32 unter der Einwirkung des durch Rohr 18 zugeführten Regelgases ausgeblasen. Die Zuführungsgeschwindigkeit wird normalerweise nur durch Variation der Einstellung des Ventils 21a festgelegt, das den Hauptfluß des ver-

. wirbelnden Gases einstellt.

Es wurde e;mittelt, daß die Zuführung des verwirbelnden Gases am Oberteil des Vorratstrichters 10 weniger Regelgas erfordert als die Zuführung unterhalb des Pulverpegels, obgleich ein Grund für diese Erscheinung nicht zu erkennen ist. Außerdem vereinfacht die Zuführung des verwirbelnden Gases im oberen Teil des Vorratstrichters die Vorrichtung und erleichtert dessen Reinigung. Es wurde auch festgestellt, daß keine Abhängigkeit der Feststoff-Zuteilungsgeschwindigkeit von der Höhe der Pulveraufschüttung im Vorratstrichter für eine Aufschüttung des Pulvers bis zu etwa 10 cm vorliegt und daß es normalerweise nicht nötig ist, in den Vorratstrichter ein vom Kopfende zum Boden reichendes Druckausgleichsrohr einzubauen.

Es gab bisher keine auf nichtmechanischem Wege arbeitende Pulverzuteilungsvorrichtung dieser Art, die von der Höhe der Pulveraufschüttung unabhängig ist. Es wird angenommen, daß bei der vorliegenden Zuteilungsvorrichtung Pulver in der Umgebung der Eintrittsöffnung 16 verwirbelt wird und daß der Bereich dieser Verwirbelungszone mit der Höhe der Pulveraufschüttung variiert unter Ausgleich jeglicher möglichen Abhängigkeit der Zuteilungsgeschwindigkeit von der Aufschüttung, die vorliegen kann. Da nur ein Teil des Pulvers in verwirbelter Form vorliegt, wirkt sich das die Verwirbelungszone umgebende nicht aufgewirbelte Pulver als Diffusionszone für die - gleichförmige Einführung des Verwirbelungsgases in die Verwirbelungszone aus.

Obgleich man es im allgemeinen vorzieht, das Ver-

wirbelungsgas oberhalb des Pulverpegels im Vorratstrichter einzuführen, kann das Gas auch innerhalb des Pulvers in den Vorratstrichter eingeführt werden, indem man das Rohr 31 abwärts verlängert und mit einer innerhalb der Pulverschüttung liegenden Aus-

mündung auslaufen läßt. Dies ist bei extrem feinen Pulvern erwünscht, die beispielsweise kleiner als 5 μπι sind und sich im Vorratstrichter verdichten können. Es ist aber darauf zu achten, daß die Ausmündung für das verwirbelnde Gas nicht zu nahe an der Eintrittsöffnung 16 liegt oder daß sie in den Bereich des verwirbelnden Pulvers durchdringt, der die Eintrittsöffnung während des Betriebes der Zuteilungsvorrichtung umgibt.

Für die Einführung des Pulvers in den Vorratstrichter eignen sich alle üblichen Aggregate. Beispielsweise kann ein Sammelbehälter mit dem Kopfteil des Vorratstrichters 10 verbunden werden, um das Pulver im Vorratstrichter während des Betriebes fortlaufend zu ergänzen.

Die Trägergasleitung kann sich durch den unteren Bereich des Vorratstrichters an irgendeiner passenden Stelle befinden. Sie kann auch der Behälterwand anliegend oder sogar außerhalb der Behälterwand geführt werden, wobei nur die Eintrittsöffnung 16 innerhalb des Vorratstrichters liegen muß. Die Eintrittsöffnung führt im allgemeinen mit ihrer Mündung nach unten, um eine zu starke Einwirkung der Schwerkraft auf das Zufließen auszuschalten, jedoch braucht die Öffnungsmündung nicht unbedingt gerade abwärts zu führen. Es ist zweckmäßig, die geometrische Auslegung und die Anordnung der Eintrittsöffnung so zu gestalten, daß keine durch die Schwerkraft bedingte Strömung des Pulvers durch ihre Ausmündung in den

jo Fördergasstrom in Abwesenheit eines verwirbelnden Gasstromes möglich ist. Somit kann in manchen Fällen die Eintrittsöffnung seitwärts oder sogar teilweise aufwärts gerichtet sein. Beispielsweise kann sie aus einer kurzen Rohrlänge bestehen, die seitwärts gerichtet ist, um mit ihrem besonderen Reibungswinkel zu verhindern, daß das Pulver in die Leitung eintritt.

Mit einigen Pulvern ließ sich eine befriedigende Zuführung mit einer nach oben verlaufenden Eintrittsöffnung bei Verhältnissen erreichen, bei denen das Pulver über der Eintrittsöffnung bei fehlender Strömung verwirbelnden Gases über der Eintrittsöffnung zum Aufbrücken neigte. Mit einer 2,5 mm großen, aufwärts gerichteten Einrittsöffnung und einem Chromcarbidpulver mit einer Teilchengröße von 10 bis 43 μπι erfolgte keine Zuführung bei Abwesenheit eines Wirbelgasstromes, obgleich das Trägergas strömte. Offensichtlich genügte der leichte Druck in der Trägergasleitung, um das Pulver über der Eintrittsöffnung zum Aufbrücken zu bringen. Mit einer aufwärts führenden Eintrittsöffnung von 4,67 mm ergab sich eine unregelmäßige Zuführung, die wahr scheinlich durch den Schwerkrafteinfluß bedingt ist. Die günstigste Weite für die meisten handelsüblichen Pulver liegt bei etwa 3,8 mm.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Verwendung des Verwirbelungsverstärkers zur Regelung der Zuführung besonders wünschenswert ist bei Flammspritzvorgängen, bei denen eine äußerst genaue Regelung der Zuführungsgeschwindigkeit erforderlich ist; ohne den Verstärker können geringe, jedoch störende Schwankungen der Zuflußgeschwindigkeit auftreten, ganz unabhängig von der Sorgfalt, die man auf die Einstellung der Strömungsgeschwindigkeiten des Trägergases und des verwirbelnden Gases gelegt hat.

es Ohne die rückkoppelnde Regelung der Erfindung läßt sich auch eine konsistente Lieferung des Pulvers von Ansatz zu Ansatz oder Schicht zu Schicht ohne umfangreiche Vorversuche nicht reproduzieren. Die

Wiederholbarkeit bei der Regelung der Pulverzuführung in der Vorrichtung der Erfindung ist ausgezeichnet. Es gibt keine beweglichen Teile, die mit dem Pulver in Berührung kommen, einer mehrfachen Einstellung bedürfen oder dem Verschleiß ausgesetzt sind.

Der Verwirbelungsverstärker erhöht natürlich die Kosten der Zuführungsvorrichtung der Erfindung. Es konnte festgestellt werden, daß die Technik der gere-

10

gelten lokalen oder zonalen Verwirbelung innerhalb des Vorratstrichters die Zuverlässigkeit der Pulverzuführung nach der Erfindung so weitgehend verbessert, daß das Zuführungsgerät mit guten Ergebnissen für solche Anwendungen eingesetzt werden kann, die keinen allzu hohen Genauigkeitsgrad bedingen. Das Zuführungsgerät erfordert dann nur geringen Aufwand und läßt sich leicht direkt mit der Pistole verbinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Flammspritzen von feinteiligem, verwirbelbarem Pulver unter Zuführung des Pulvers mittels eines Trägergases aus einem Vorratstrichter zu einer Flammspritzpistole, dadurch gekennzeichnet, daß eine regelbare Menge an verwirbelndem Gas an einer außerhalb des Verwirbelungsbereiches des Vorratstrichters Hegenden Stelle in diesen derart eingeleitet wird, daß mindestens ein Teil des Pulvers auf die unterhalb des Pulverspiegels im Vorratstrichter liegende Eihtrittsöffnung der mit der Flammspritzpistole verbundenen Trägergasleitung zuströmt, dabei das Pulver in deren unmittelbarer Umgebung verwirbelt und durch die Eintrittsöf^fnung in den regelbaren Trägergasstrom befördert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwirbelnde Gas oberhalb des Pulverspiegels im Vorratstrichter eingeleitet, durch das Pulver hindurch abwärts geführt und unter Aufwärtsströmung in die nach unten gerichtete Eintrittsöffnung der Trägergasleitung eingeführt wird.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver mechanisch in Vibration versetzt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-3 mit einem geschlossenen Pulvervorratsbehälter und einer Trägergasleitung, gekennzeichnet durch

a) Einen geschlossenen Vorratstrichter (10) für feinteiliges Pulver,

c) eine Leitung für Verwirbelungsgas. die zur Zuführung regelbarer Mengen an verwirbelndem Gas in den Vorratstrichter an einer außerhalb jeglichen Verwirbelungsbereiches des Pulvers über der Austrittsöffnung beim Betrieb dient,

e) Geräte, die auf eine Änderung dieses Drukkes ansprechen und dazu dienen, die Strömung des verwirbelnden Gases in Abhängigkeit von dieser Druckänderung zu regeln.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle der Druckmessung ström ungsaufwärts von der Eintrittsöffnung (16) liegt und daß das Gerät zur Regelung der Strömung des verwirbelnden Gases ein Verwirbelungsverstärker (30) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verwirbelungsverstärker (30) einen Hauptdurchgang (31) für die Zuführung des verwirbelnden Gases in die Verwirbe-Jungsgasleitung, eine Gasabzweigleitung (32) für die Abnahme von Gas aus diesem Hauptdurchgang und einen Regelgasdurchgang aufweist, der mit dem Hauptdurchgang oberhalb der Gasabzweigleitung (32) verbunden ist und dazu dient, einen Regelgasstrom in den Hauptdurchgang zu

leiten und hier durchströmendes Gas in die Gasabzweigleitung abzulenken, wobei eine Regelgasleitung die Druckmeßstelle mit dem Regelgasdurchgang verbindet und dazu dient, eine regelbare, auf den Druck in der Trägergasleitung ansprechende Regelgasmenge dem Regelgasdurchgang zuzuführen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des verwirbelnden Gases zum Vorratstrichter an einer oberhalb, des höchsten Feststoffpegels gelegenen Stelle erfolgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Absperrventil (22 a) in der Trägergasleitung, ein zweites Absperrventil (21a) in der Vervvirbelungsgasleitung und eine mit einem Absperrorgan (33a) versehene Entlüftungsleitung (33), die mit dem Überteil des Vorratstrichters in Verbindung steht und geöffnet bleiben kann, wenn die Absperrventile (21a), 22a) geschlossen sind.