DE2144871A1

DE2144871A1 - Pulverzufoerdervorrichtung

Info

Publication number: DE2144871A1
Application number: DE19712144871
Authority: DE
Inventors: Mille Stand; Albert Herman Streicher
Original assignee: Sealectro Corp
Current assignee: Sealectro Corp
Priority date: 1971-09-07
Filing date: 1971-09-08
Publication date: 1973-03-15
Also published as: GB1298320A; DE2144871C2; FR2151489A5; NL7111986A; CH532427A

Description

Pulverzufördervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Zufördervorrichtung zur Zuförderung von Metallpulvern oder anderen Pulvern in einem fluidisierten Zustand zu ein er einer Pulverspritzvorrichtung, beispielsweise einer Plasmapistole, einer Flammenspritzpistole oder irgendeiner anderen Vorrichtung.
Substanzen in Pulverform wie Kunststoffe, Keramik, Metalle oder Gemische daraus können direkt auf Träger auge spritzt werden, um eine geschlossene Besichtung zu bilden. Die Zufördermenge pro Zeiteinheit ändert sich mit der Art des Pulvers oder der Pulver, das bzw.
die verspritzt wird bzw. werden, außerdem mit dem Material, das den Träger bildet, und mit dessen Oberflächeneigenschaften.
Das von einem Vorratsraum kommende Pulver wird zum Einschluß in das Trägergas gebracht, und die Gas/Pulverkombination wird durch eine Leitung zu einer Heißzone geleitet, beispielsweise in der Form eines Plasma- oder Flammenstrahls, wo die Partikel erweichen und schmelzen.
Sie wandern weiter und schlagen auf einen Träger auf, um eine Beschichtung zu bilden.
Die Erfindung bezweckt im wesentlichen die Schaffung einer Vorrichtung, die das Pulver mit einer gleichförmigen festgelegten Menge pro Zeiteinheit zufördert, wobei eine Änderung der Menge pro Zeiteinheit möglich ist.
Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung, durch die das Pulver frei in einem fluidisierten Zustand mit einer im wesentlichen konstanten Konzentration des Pulvers im Trägergas fließt, derart, daß sein Einsatz in einem erweichten Zustand in der Form einer Beschichtung eines Trägers zu einem Belag gleichförmiger Dicke führt.
Verfahren zum Vermengen von Granulat mit luft zum Zwecke der Verbesserung seiner Fließeigenschaften sind bekannt. Ein Trägergas, daE unter einer kontrollierten Strömungsgeschwindigkeit und unter einem kontrollierten Druck steht, wird in den Pulvervorratsraum mit allmählich zunehmender Rate eingeführt. Das Bett dehnt sich aus, bis sich die Partikel zu bewegen beginnen und vom Gas strom getragen werden. Das obere Ende des Bettes in der dichten Phase hat einen recht genau festgelegten Höhenspiegel, der einer siedenden Flüssigkeit gleichkommt. Mit der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Gases erhöht sich der Einschluß der Partikel im Trägergas bis zu einem Punkt, an dem der Höhenspiegel des bettes verschwindet und eine ein zige Suspension in verdünnter Phase innerhalb des gesamten Behälters vorhanden ist.
Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Pulverzufördervorrichtung, bei der die Zuförderrate des Pulvers dadurch geändert werden kann, daß die Laufgeschwindigkeit einer Förderschnecke geändert wird (die Pulver von einem Vorratsraum zu einer Fluidisierungskammer fördert), daß die Drehzahl des Motors geändert wird oder daß der Druck der Gaszufuhr in die Kammer geändert wird.
Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind: Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Seitenansicht in Blickrichtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1, Fig, 3 ein Schnitt an der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 ein vertikaler Schnitt durch die Gehäuseabschnitte und Fig. 5 ein Schnitt an der Linie 5-5 der Fig. 1.
Die Pulverzufördervorrichtung sitzt auf einem Grundrahmen 10, auf dem ein Motor 12 mit einem Untersetzungsgetriebe 14 sitzt, das an der Abtriebswelle 16 eine Drehzahl von etwa 48 UpM liefert. Eine Riemenscheibe 18 sitzt drehfest an dieser Welle, und ein Riemen 19 treibt zwei weitere Riemenscheiben 20 und 21, die drehfest auf Wellen 22 und 24 sitzen.
Ein Gehäuse ist in zwei Teilen 26 und 28 vorgesehen, die längs einer Linie 29 (Fig. 2 und 4) nebeneinandersitzen. Ein Pulvervorratsraum 30 ist in den ersten Abschnitt 26 eingearbeitet oder sonstwie eingeformt, und er ist durch im Abstand liegende Wände 31 und 32 gebildet, die in einer Flucht liegende Löcher 34 haben, die als Lagerstellen für die Welle 22 fungieren.
Eine einzelne radiale Speiche 36, die mittels einer Nabe 38 an der Welle 22 befestigt ist, trägt einen Arm 37, der das Pulver an der Bodenwand 39 des Pulvervorratsraums 30 umrührt.
Der Pulvervorratsraum ist ferner durch zwei zusätzliche gegenüberliegende Wände 40 und 41 (Fig. 3) gebildet. Eine Eingabeöffnung 42 in der oberen Wand ist durch eine Verschlußkappe 44 verschlossen.
Eine Öffnung 45 in der unteren Wand ermöglicht ein Abwärtswandern des Pulvers zu einem Schneckenförderer 46 in einem Sumpf 48. Der Förderer ist dabei drehfest mit der Welle 24 verbunden. Das vordere Ende des Förderers befindet sich in einer runden Öffnung 49, die nur etwas größer als der Durchmesser des Förderers ist, und das Pulver, das sich bereits in einem etwas fluidisierten Zustand befindet, wird in eine Pulverfluidisierungskammer 50 gefördert, die im zweiten Gehäuseabschnitt 28 gebildet ist. Diese Kammer ist vorzugsweise im wesentlichen halbkugelförmig, und sie ist durch eine Wand 32 des ersten Gehäuseabschnitts 26 verschlossen.
Das Trägergas, beispielsweise Luft, Azetylen, Stickstoff, Helium, oder Gemische daraus, das unter einem Druck von etwa 4,2 kp/cm2 steht, wird in ein Rohr 51 eingeleitet, das sich in einem ausgearbeiteten Abschnitt 52 in der konkav gekrümmten Wand der Kammer 50 befindet. Dieses Rohr weist eine Anzahl von Abgabeöffnungen 54 auf, und es ist außerhalb der Kammer mit einem Pitting 56 verbunden, das seinerseits mit einer Leitung 58 verbunden ist, die zu einer Trägergasquelle führt, von der das Trägergas kommt, in dem das Pulver mitgeführt werden soll. Eine weitere Leitung 59 führt zu einem Fitting 60 in der Wand 40 des Pulvervorratsraums. In dieser Weise werden die Drücke in der Kammer 50 und im Vorratsraum 30 ausgeglichen, um damit eine freie Bewegung des Pulvers in die Fluidisierungskammer zu ermöglichen. Ein Nadelventil 61, das dem Fitting 60 zugeordnet ist, ermöglicht eine Änderung der Drücke in beiden Kammern zur Abstimmung auf verschiedene Arten von Pulvern.
Eine wesentliche Verbesserung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruht in einer pulsierenden Druckmindereinrichtung, die für eine Druckminderung in den Pulvereingabekammern etwa 100 mal pro Minute sorgt. Als Folge dieser Wirkung verringert sich der Druck in der Fluidisierungskammer, um damit einen überhöhten Aufbau von Druck in dieser Kammer zu verhindern und das Fließen von Pulver durch die Abgabeöffnung zu erleichtern.
Ein Ventilgehäuse 62 lagert ein zylindrisches Ventilglied 64, das von einer Welle 66 in Drehung versetzt werden kann. Das Ventilglied hat zwei sich kreuzende radiale Löcher 67 und 68, und wenn jeweils eines der Löcher in eine Flucht mit einer Leitung 69 gelangt, die zur Pulverkammer führt, und mit einer Abgabeöffnung 70 in einem Fitting 71 am Ventilgehäuse, fällt der Druck in der Kammer für den Bruchteil einer Sekunde auf atmosphärischen Druck ab. Die Welle wird von einem getrennten Motor 72 in Drehung versetzt. Diese schnelle Druckschwingung verleiht dem Pulver ein hohes Maß an Fluidität.
Das Pulver wird in seinem hochgradig fluidisierten Zustand durch Leitungen 74 abgeleitet, die zu Fittings 76 führen, und da im allgemeinen zwei Leitungen vorhanden sind, die zur Plasmapistole führen, sind zwei solcher Leitungen vorgesehen.
In einer Vorrichtung dieser Art ist es erforderlich, alle inneren metallischen Teile zu erden, um statische Elektrizität abzuleiten, und dadurch wird eine Brückenbildung des Pulvers vermieden. Die Wellen 22 und 24 sind durch federgespannte Erdungsplatten 78 und 79 geerdet, die an den Enden der Wellen angreifen. Die Federplatten sitzen an einer Winkelplatte 80, die am Grundrahmen befestigt ist. Ein Schaltkasten 82 hat einen Knopf 84 zur Regelung der Drehzahl des Motors sowie einen Schalter 86 zum Ein- und Ausschalten.
Es versteht sich, daß der Motor 12 eingesetzt werden kann, um die dem Ventil 64 zugeordnete Welle 66 anzutreiben, obgleich der getrennte Motor zu guten Ergebnissen führt, da die gelegentliche Notwendigkeit zur Änderung der Drehzahl dieser Welle nicht auch für die Welle 16 zuzutreffen braucht. Palls durch den Schneckenförderer zu viel oder zu wenig Pulver gefördert wird, läßt sich Abhilfe dadurch schaffen, daß eine andere Schnecke verwendet wird. Ferner kann anstelle des Nadelventile 61 jedes andere Ventil zur Regelung des Drucks eingesetzt werden.
Was die Zufördermenge an Pulver pro Zeiteinheit anbelangt, versteht es sich, daß mit einem schnelleren Drehen der Schnecke entsprechend mehr Pulver gefördert wird. Um die besten Ergebnisse für verschiedene Arten von Pulversorten zu erreichen, können Förderer mit verschiedenen Schneckengangformen verwendet werden. In anderen Worten, da sich verschiedene Pulver in verschiedenen Weisen zu Klumpen vereinen bzw. verdichten, gleichgültig, welche Partikelgröße das Pulver hat, können verschiedene Arten von Förderern verwendet werden, um den höchsten Wirkungsgrad und die besten Ergebnisse zu erzielen.

Claims

Patentansprüche

Pulverzufördervorrichtung mit einem Gehäuse mit'einem Pulvervorratsraum und mit einer Pulverfluidisierungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulvervorratsraum (30) mit einem Sumpf (48) am unteren Ende und mit einem Förderer (46) in dem Sumpf (48) zum Zufördern von Pulver zur Fluidiserungskammer (50) versehen ist, daß eine Leitung (51) zur Zuleitung eines unter Druck stehenden Träger gases zur Kammer (50) vorgesehen ist, eine Leitungsanordnung (59,60) die Kammer (50) mit dem Vorratsraum (30) zum Ausgleich des Drucks darin verbindet, ein Ventil zum Einstellen des Drucks, ein zweites Ventil (62) zum schnellen intermittierenden Druckmindern des Drucks in der Kammer (50) vorgesehen ist und eine Abgabeleitung (74) für das fluidisierte Pulver aus der Kammer (50) führt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor (12) zum Drehen des Förderers (46) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Förderer (46) um einen Schneckenförderer handelt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Änderung der Zuförderung von Pulver in die Kammer (50) durch eine Drehzahlregelung für den Motor (12) gebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulverrührwerk (36,37) im Vorratsraum (30) von dem Motor (12) angetrieben ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Änderung des Drucks des Trägergases vorgesehen sind, das in die Kammer (50) und in den Vorratsraum (30) eingeleitet wird.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein rotierbares Ventil (62,64), das mit einer Antriebswelle (66) verbunden ist und das zum intermittierenden Mindern des Drucks in der Kammer (50) zur Unterstützung des Fluidisierungsvorgangs vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor (12) zum Drehen des Förderers (46) und (72) zum Drehen der Antriebswelle (66) für die Betätigung des rotierbaren Ventils (62,64) vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung (51) mit einer Anzahl von Löchern (54) zum Zuleiten des Druckgases an mehreren Stellen in die Kammer (50) versehen ist.