DE3211712A1

DE3211712A1 - Vorrichtung zur versorgung einer thermischen spritzanlage mit pulverfoermigen stoffen

Info

Publication number: DE3211712A1
Application number: DE19823211712
Authority: DE
Inventors: Daniel 1026 Echandens Audemars; Niklaus 68300 Rosenau Müller
Original assignee: Castolin SA
Current assignee: ECG Immobilier SA
Priority date: 1981-04-01
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1982-10-21
Also published as: FR2502986A1; BR8201804A; CH640157A5; CA1184025A; FR2502986B1; GB2096978A; GB2096978B; JPS57174171A; US4576526A; SU1237079A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Versorgung einer thermischen Spritzanlage mit^ pulverförmigen Stoffen, die wenigstens einen Pulvervorratsbehälter und wenigstens eine Injektoranordnung aufweist, in welcher das zu verspritzende Pulver in einen Trägergasstrom eingeleitet wird.

Bei einer thermischen Spritzanlage für pulverförmige Stoffe, wie z.B. Metallpulver, Keramikpulver, organische Pulver oder glas.artige Pulver, hängt die Qualität der Schutzschicht oder des durch das Spritzen erzielten Gegenstandes in starkem Maße von der Präzision und der Konstanz der der Spritzanordnung zugeführten Pulvermenge ab.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt, die Teile aufweisen um die Pulverdurchflußleistung in einer derartigen Anlage regelbar bestimmen zu können. Jedoch ermöglichen diese bekannten Vorrichtungen es noch nicht, die tatsächliche Durchflußleistung während des Einsatzes zu steuern und damit eine vorgegebene Konstanz der Pulverversorgung, von einem oder mehreren Pulvervorratsbehältern aus,zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Versorgung einer thermischen Spritzanlage der eingangs näher genannten Art zu schaffen, die eine genau bestimmte,konstante und regelbare Pulvermenge aus einem oder mehreren Pulvervorratsbehältern abzugeben erlaubt. Im Falle von mehreren Vorratsbehältern ermöglicht die Erfindung eine getrennte Regelung der Pulvermengen eines jeden Vorratsbehälters und/oder der Gesamt-0 menge.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung wenigstens eine Staukammer aufweist,

die oberhalb der Injektoranordnung vorgesehen ist und die mit einer Kontrollanordnung für den Pulverspiegel in dieser Kammer versehen ist, daß sie wenigstens eine Versorgungsanordnung mit regelbarer Leistung für diese Kammer aufweist, die in Fließrichtung gesehen nach dem Pulvervorratsbehälter angeordnet ist und von ihm beschickt wird und daß sie eine Steuereinrichtung aufweist, die einerseits über einen Eingang mit der Kontrollanordnung für den Pulverspiegel in der Staukammer verbunden ist und andererseits über einen Steuerausgang mit der Versorgungsanordnung verbunden ist um deren Leistung derart zu regeln, daß der Pulverspiegel in der Staukammer ungefähr konstant bleibt, so daß eine konstante Pulvermenge vom Auslaß der Versorgungsvorrichtung abgegeben wird.

Mit der Erfindung ist es ebenfalls möglich, eine thermische Spritzanlage zu verwirklichen, die wenigstens zwei derartige oben näher angegebene Versorgungsvorrichtungen aufweist.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Versorgungsvorrichtung weist die Staukammer ein im wesentlichen kegelstumpfförmiges , nach oben offenes Teil auf und wenigstens zwei Tastvorrichtungen für den Pulverspiegel, die derart angeordnet sind, daß sie das Vorhandensein von Pulver auf einem unteren Niveau bzw. einem oberen Niveau feststellen können.

Die Zufuhranordnung kann einen Schwing schütten aufweisen, der im wesentlichen horizontal angeordnet ist und der an einem Ende eine Zuführöffnung aufweist, die mit dem Pulvervorratsbehälter in Verbindung steht und an seinem anderen Ende eine Auslaßöffnung aufweist, die mit der Staukammer verbunden ist, wobei der Schwingschlitten mechanisch mit einem Vibrator verbunden ist, der derart ausgestaltet ist, daß er den Schlitten

wenigstens in Längsrichtung mit einstellbarer Amplitude und/oder Frequenz durch die Steueranordnung in Schwingungen versetzt.

Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Versorgungsvorrichtung wenigstens zwei Einheiten auf, mit je einem Pulvervorratsbehü1ter und einer Zufuhranordnung mit regelbarer Leistung, wobei die Einheiten eine gemeinsame Staukammer und eine gemeinsame Injektoranordnung beschicken, während eine gemeinsame Steueranordnung die Leistung der Zufuhranordnungen getrennt und/oder gemeinsam regelt.

Fernerhin kann auch die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens einen Kraftfühler aufweisen, wobei dieser Fühler und wenigstens eine einen oder mehrere Pulvervorratsbehälter und gegebenenfalls eine oder mehrere Zufuhranordnungen mit regelbarer Leistung enthaltenden Einheit derart ausgestaltet und miteinander verbunden sind, daß der Fühler vom Gewicht der Einheit beaufschlagt wird, wobei der Fühler mit der Steueranordnung und/oder mit einer-Anzeigeanordnung und/oder mit einer Speicheranordnung verbunden ist um diesen Anordnungen ein Signal zuzuführen, das eine Information über die Gewichtsabnahme der Einheit während ihres Einsatzes enthält.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen

Versorgungsvorrichtung und 30

Figuren

2 und 3 schematische bevorzugte Ausführungsbeispiele dieser Vorrichtung.

Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung weist zwei Pulvervorratsbehälter 1 und 2 auf, deren entsprechende Auslaßöffnungen 3 und 4 mit den entsprechenden Zufuhranordnungen 5 und 6 verbunden sind. Die Zufuhranordnungen sind vorzugsweise als Schwingschlitten 7, 8 ausgebildet mit einem Kanal, der z.B.

einen trapezförmigen Querschnitt aufweist_?wobei jeder Schlitten mechanisch mit einem entsprechenden Vibrator 9, 10 gekoppelt ist. Die Auslaßöffnungen 11, 12 dieser Zufuhranordnungen sind mit einer Stauka-mer 13 verbunden, die Teil des in seiner Gesamtheit mit 14 bezeichneten Versorgungsblocks ist. Der Block 14 weist einen Transportkanal 15 auf, dessen Durchlaßquerschnitt durch ein Wahlorgan T6 bestimmt wird und der die .Staukammer 13 mit der Injektoranordnung 17 verbindet. Die Injektoranordnung 17 ist.mit einem Einlaßrohr 18 für das Trägergas verbunden, sowie mit einem Auslaßrohr 19, aus dem eine Mischung von zu spritzendem Pulver und Trägergas austritt.

Die Staukammer 13 weist eine im wesentlichen kegelstumpfförmige Form auf und enthält in der Wandung ihres Unterteils zwei auf unterschiedlichen Höhen angeordnete Tastvorrichtungen für den Pulverspiegel. Diese Tastvorrichtungen können von herkömmlicher Art sein, wie z.B. fotoelektrischer Art und sind mit einer Steueranordnung verbunden, die schematisch du-ch den Kasten 22 in Figur 1 bezeichnet ist. Die Tastvorrichtung 20 liefert dieser Steueranordnung ein Signal, das die Anwesenheit oder die Abwesenheit von Pulver in einer bestimmten Höhe angibt, z.B. der höchstzulässigen Höhe und die Tastvorrichtung 21 liefert der Steueranordnung ein Signal über die Anwesenheit oder Abwesenheit von Pulver auf einer unteren Höhe, die die minimal zulässige Höhe in der Staukammer ist. Die Anordnung 22 weist zwei Steuerausgänge auf, die mit entsprechenden Vibratoren 9 und 10 der Zufuhranordnung verbunden sind.

Figur 1 zeigt schematisch das Gestell 23 der Versorgungsvor-

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richtung sowie die Einlaßleitungen 24, 25 für ein inertes Schutzgas, wie z.B. Argon, welches den freien Raum der Behälter 1 und 2, den Pulverkanal der Zufuhranordnungen 7, 8 über schematisch mit 26, 27, 28 und 29 bezeichnete Anschlüsse füllt, sowie auch die Staukammer 13. Die abnehmbaren Behälter 1 und 2 sind mit automatischen Verschlußanordnungen ihrer Auslaßöffnungen für den Fall der Trennung versehen und obendrein mit herkömmlichen Schwinganordnungen oder Klopfern 30. 31. Andererseits ist die Staukammer 13 vorzugsweise ebenfalls dem Einfluß eines in Figur 1 nicht dargestellten Vibrators unterworfen um den Pulverfluß an dieser Stelle zu fördern. Die Wahlanordnung 16 weist vorteilhafterweise einen Druckzylinder auf, der auf eine Membran oder eine Scheibe oder eine Lamelle mit mehreren öffnungen unterschiedlicher Größe einwirkt um so den Durchlaßquerschnitt des Kanals 15 einzustellen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung von Figur 1 ist die folgende: Zuerst wird der mittlere Pulverfluß bestimmt bezüglich des Fließens von Pulver in die Injektoranordnung 17 mittels der Wahlanordnung 16. Die Beschickung der Injektoranordnung von einem Pulvervorratsbehälter_;wie z.B. 1, erfolgt mittels der Zufuhranordnung mit regelbarer Leistung, z.B. 7, sowie der Staukammer . Wenn der Pulverspiegel in der Staukammer 13 konstant ist, so ist auch der Pulverfluß in den Injektor ebenfalls konstant, wie es wünschenswert ist. Die Tastvorrichtungen 20 und 21 für den Pulverspiegel stellen jede Abweichung des Pulverspiegels in der Staukammer von den durch ihre Anordnung gegebenen oberen und unteren Grenzen fest. Die Steueranordnung 22 zur Steuerung oder direkten Versorgung der Vibratoren 9 und 10 ist in geeigneter, dem Fachmann bekannter Weise derart ausgestaltet, daß die Amplitude und/oder die Frequenz der Schwingungen zur Beschickung der Staukammer so geändert werden, daß der Pulverspiegel in ihr zwischen den vorgegebenen äußersten Werten bleibt. Es besteht also

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eine Reqelschleife_f die den Schwingschlitten,die Staukammer, -die Tastvorrxchtungen für den Pulverspiegel in dieser Kammer und die Steueranordnung der Vibratoren, welche den Schwingschlitten betätigen, umfaßt.
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Zwei oder mehrere Anordnungen können eine einzige Staukammer beschicken, wie es in Figur 1 durch die Anordnungen und 8 gezeigt ist. Die Steueranordnung 22 ist in diesem Fall vorzugsweise derart ausgestaltet, daß sie individuell jeden Vibrator, z.B. 9, 10, in einer bezüglich den anderen Vibratoren bestimmten Weise steuert. Dies ermöglicht insbesondere eine Vermengung von verschiedenen Pulvern in gewünschtem Verhältnis, wobei der gesamte Pulverfluß aufgrund der Niveaumessung in der Staukammer und der oben genannten Regelung konstant bleibt.

Die dem Pulvervorratsbehälter sowie der Staukammer zugeordneten Vibratoren oder Klopfer gewährleisten die gute Wirkungsweise der Vorrichtung , wobei der der Staukammer zugeordnete Vibrator ebenfalls zur Regelung des Pulverflusses durch den Kanal 15 dienen kann und dadurch die Wirkungsweise der Wahlanordnung 16 übernimmt.

Die Figuren 2 und 3 zeigen schematisch zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in denen einer oder mehrere Kraftfühler in Zusammenhang mit der Steueranordnung eingesetzt sind.

In Figur 2 ist die Einheit, die aus den Behältern 1, 2, den Zufuhranordnungen 7, 8 und dem Versorgungsblock 14 sowie den Verbindungsteilen zwischen den einzelnen Bauteilen besteht, derart angeordnet, daß sie einen Kraftfühler 32 betätigt. Dies ist in Figur 2 durch die Platte 32', die oberhalb des Kraftfühlers 32 angeordnet ist, symbolisch dargestellt. Das von

diesem Kraftfühler abgegebene Signal enthält eine Information über die von der oben genannten Einheit abgegebenen Pulvermenge und diese Information wird vorzugsweise in einer durch den Kasten 33 angedeuteten Anordnung angezeigt oder gespeichert. Andererseits kann diese Information auch durch eine durch den Block 34 angedeutete Anordnung weiter verarbeitet werden oder sie kann auch mit der von der Tastvorrichtung für das Niveau des Blocks 14 stammenden Information kombiniert werden.

In Figur 3 umfassen die einem Kraftfühler, wie z.B. 35 oder 36, zugeordneten Einheiten jeweils Pulvervorratsbehälter 1, 2, Zufuhranordnungen 7, 8 sowie die Verbindungsteile zwischen diesen Bauteilen , wobei jede Einheit derart ausgestaltet ist, daß sie den zugehörigen Kraftfühler betätigt, wie es durch die entsprechenden Platten 37, 38 symbolisiert ist. In diesem Fall liefern die Kraftfühler 35, 36 getrennte Informationen bezüglich der Pulvermenge, die von jedem Behälter abgegeben wird an die Anzeige- und/oder zugehörigen Speicheranordnungen 39, 40 sowie an eine Informationsverarbeitungseinheit 41.

Diese Information wird vorzugsweise in der Einheit 41 mit derjenigen vom Versorgungsblock 14 stammenden Information kombiniert, wie es in Figur 3 schematisch gezeigt ist. In den beiden Fällen der Figuren 2 und 3 wirkt die Steueranordnung in geeigneter Weise auf die Vibratoren der Zufuhranordnungen 7,8 ein.

Damit ist es möglich, mit großer Genauigkeit die der Injektoranordnung von einem oder mehreren Pulvervorratsbehältern zugeführte Pulvermenge zu bestimmen, die Gesamtmenge streng konstant auf einem vorgegebenen Wert zu halten und gegebenenfalls die von jedem Behälter abgegebene Pulvermenge getrennt oder in einem gewünschten Verhältnis zwischen den einzelnen Behältern zu bestimmen.

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Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel können zwei oder mehrere Versorgungseinrichtungen parallel oder in Serie an eine Transportleitung für ein Pulver zur Versorgung einer Spritzanlage angeschlossen sein, wodurch es'möglich ist, Mischungen von mehreren Pulvern zu verwenden um einen kontinuierlichen Spritzvorgang aufrechtzuerhalten,nach Verbrauch des Pulvervorrats in einem der Vorratsbehälter.

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Leerseite

Claims

Haft · Berngruber · Czybulfca* '-" '··' * * ^:* - Patentanwälte

1 0759 / ch

Castolin S.A., 1025 Saint-Suplice, Schweiz

Vorrichtung zur Versorgung einer thermischen Spritzanlage mit pulverförmigen Stoffen

Patentansprüche

Vorrichtung zur Versorgung einer thermischen Spritzanlage mit pulverförmigen Stoffen, die wenigstens einen Pulvervorratsbehälter und wenigstens eine Injektoranordnung aufweist, in welcher das zu verspritzende Pulver in einen Trägergasstrom eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet , daß sie wenigstens eine Staukammer aufweist, die obuiluilb iliM Injc?ktoi"einordnung vorcji-itohcn lsi. und die mit einer Kontrollanordnung für den Pulverspiegel in dieser Kammer versehen ist, daß sie wenigstens eine Zufuhranordnung mit regelbarer Leistung für diese Kammer aufweist, die in Fließrichtung gesehen nach dem Pulvervorratsbehälter angeordnet ist und von ihm beschickt wird, und daß sie eine Steueranordnung aufweist, die einerseits über einen Eingang mit der Kontrollanordnung für den Pulverspiegel in der Staukammer verbunden ist und andererseits über einen Steuerausgang mit der Zufuhranordnung verbunden ist um deren Leistung derart zu regeln, daß der Pulverspiegel in der Staukammer ungefähr konstant bleibt, so daß eine konstante Pulvermenge vom Auslaß der Versorgungsvorrichtunc abgegeben wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Staukammer ein im wesentlichen kegelstumpfförmiges, nach oben offenes Teil aufweist und wenigstens zwei Tastvorrichtungen für den Pulverspiegel enthält, die derart angeordnet sind, daß sie das Vorhandensein von Pulver auf einem unteren Niveau bzw. einem oberen Niveau feststellen können.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhranordnung einen Schwingschlitten aufweist, der im wesentlichen horizontal angeordnet ist und der an seinem einen Ende eine Zufuhröffnung aufweist, die mit dem Pulvervorratsbehälter in Verbindung steht und an seinem anderen Ende eine Auslaßöffnung aufweist, die mit der Staukainmer verbunden ist, und daß der Schwingschlitten mechanisch mit einem Vibrator verbunden ist, der derart ausgestaltet ist, daß er den Schlitten wenigstens in Längsrichtung mit einstellbarer Amplitude und/oder Frequenz durch die Steueranordnung in Schwingungen versetzt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulvervorratsbehälter, die Zufuhranordnung, die Staukammer und die Verbindungsteile zwischen diesen Bauteilen ein inertes Schutzgas enthalten.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Wahlanordnung aufweist zur Veränderung des Durchlaßquerschnitts zwischen der Staukammer und der Injektoranordnung.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei Einheiten aufweist mit je einem Pulvervorratsbehälter und einer Zufuhranordnung

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mit regelbarer Leistung, wobei die Einheiten eine gemeinsame Staukammer und eine gemeinsame Injektoranordnung beschicken, und daß eine gemeinsame Steueranordnung die Leistung der Zufuhranordnungengetrennt und/oder gemeinsam regelt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß sie wenigstens einen Kraftfühler aufweist, daß der Fühler und wenigstens eine der einen Pulvervorratsbehälter und eine Zufuhranordnung mit regelbarer Leistung enthaltenden Einheiten derart ausgestaltet sind, daß der Fühler vom Gewicht der Einheit beaufschlagt wird und daß der Fühler mit der Steueranordnung und/oder mit einer Anzeigeanordnung und/oder einer Speicheranordnung verbunden ist um diesen Anordnungen ein Signal zuzuführen, das eine Information über die Gewichtsabnahme der Einheit während ihres Einsatzes erhält.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einheit außerdem die Staukammer enthält.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen Kraftfühler aufweist und daß dieser Fühler und wenigstens eine aus zwei oder mehreren Pulvervorratsbehältern, den zugehörigen Zufuhranordnungen mit regelbarer Leistung und einer gemeinsamen Staukammer bestehenden Einheit derart ausgestaltet und miteinander verbunden sind, daß der Fühler vom Gewicht der Einheit beaufschlagt wird und daß der Fühler mit der Steueranordnung und/oder mit einer Anzeigeanordnung und/oder mit einer Speicheranordnung verbunden ist um diesen Anordnungen ein Signal zuzuführen, das eine Information für die Gewichtsabnahme der Einheit während ihres Einsatzes enthält.
10. Anlage zum thermischen Spritzen, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei Versorgungsvorrichtungen nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, die in Serie oder parallel zueinander an eine Transportleitung für das Spritzpulver angeschlossen sind.