EP0350432B1 - Einrichtung zum semikontinuierlichen Sprühkompaktieren - Google Patents

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EP0350432B1
EP0350432B1 EP89730145A EP89730145A EP0350432B1 EP 0350432 B1 EP0350432 B1 EP 0350432B1 EP 89730145 A EP89730145 A EP 89730145A EP 89730145 A EP89730145 A EP 89730145A EP 0350432 B1 EP0350432 B1 EP 0350432B1
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EP
European Patent Office
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nozzle
semi
spray
continuous spray
carrier
Prior art date
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EP89730145A
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English (en)
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EP0350432A1 (de
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Klaus Schwarz
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/123—Spraying molten metal

Definitions

  • the invention relates to a device for the semi-continuous spray compacting of objects according to the preamble of claim 1.
  • liquid metal flows from a pan into a so-called distributor, the fill level of which is kept constant in order to maintain a uniform metal throughput.
  • the distributor has an outflow nozzle with a preselected cross section, which projects into an atomization device.
  • This atomization device consists, for example, of an oscillating annulus in which numerous holes are made at an angle of inclination so that the metal jet entering the annulus centrally is hit by inert atomizing gas outside the annulus (German patent application P 38 11 077.6-24).
  • the steel particles accelerated by the gas flow hit a carrier material with a high speed impulse and predominantly in a not completely solidified, doughy state, i.e. a state that lies between the liquidus and solidus temperature, and form the spray material there.
  • the carrier material is guided beneath the spray jet, the length of the spray material being determined by the length of time by which it is passed.
  • the width of the spray material for example in the case of flat products, can be influenced by the oscillation of the gas nozzle about an axis parallel to the feed direction of the carrier or the carrier surface.
  • the length of the sprayed material or the width is generally determined by the spatial conditions, i.e. limited by the dimensions of the spray chamber itself, and this means that after the manufacture of an object, the spraying process must be interrupted by closing the nozzle arrangement and the metal inflow.
  • the outflow nozzle must therefore only be made ready for a subsequent further spraying operation, and difficulties can arise here, for example blockages of the nozzle.
  • the object of the invention is therefore to provide a device with which semi-continuous spray compacting is possible, i.e. utilization of all or at least a larger part of the contents of the oven, pan or distributor.
  • the basic idea of the invention is that the possibility of oscillating the nozzle is used to apply sprayed metal to several support surfaces in succession, but without interrupting the atomization itself, and in this way to produce a large number of objects in succession in accordance with the content of the storage vessel .
  • the support surfaces are either arranged side by side so that their lateral distance corresponds to the swivel angle of the nozzle arrangement, i.e. a carrier surface is first sprayed in one pivot position of the nozzle and then after the completion of this object the nozzle arrangement is pivoted onto the further carrier surface. It is also possible to arrange these carrier surfaces in a revolver-like manner, so that spray compaction on several carrier surfaces can be achieved in succession if the carrier surfaces are rotated accordingly.
  • the distributor is denoted by 1, and in this there is the molten metal 2.
  • the distributor 1 has a spout 3 in the usual way, to which a guide nozzle 4 is connected.
  • the atomizing device 5 is arranged in a ring around this guide nozzle 4, details of the illustration being omitted here, since these are known from the prior art.
  • the supply line for inert gas is designated 6 as the atomizing medium.
  • the pouring jet 7 is atomized by this atomizing medium to form a spray jet 9, which occurs on the carrier 11, which is passed below the nozzle, and generates the spray material 10 here.
  • the nozzle arrangement can be pivoted about an oscillation axis perpendicular to the central axis 13 and parallel to the feed direction, namely with an angle ⁇ and this angle ⁇ depends on the lateral distance between the carrier surfaces 11 arranged next to one another.
  • the pendulum area of the spray cone is designated here with ⁇ .

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum semikontinuierlichen Sprühkompaktieren von Gegenständen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Beim Sprühkompaktieren fließt flüssiges Metall aus einer Pfanne in einen sogenannten Verteiler, dessen Füllhöhe zur Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Metalldurchsatzes konstant gehalten wird. Der Verteiler besitzt eine Ausflußdüse mit vorgewähltem Querschnitt, die in eine Verdüsungseinrichtung hineinragt.
  • Diese Verdüsungseinrichtung besteht bspw. aus einem oszillierenden Kreisring, in dem zahlreiche Bohrungen unter einem Neigungswinkel so angebracht sind, daß der zentrisch in den Kreisring eintretende Metallstrahl außerhalb des Kreisringes von inertem Zerstäubungsgas getroffen wird (deutsche Patentanmeldung P 38 11 077.6-24).
  • Die durch den Gasstrom beschleunigten Stahlpartikel treffen mit hohem Geschwindigkeitsimpuls und überwiegend in nicht ganz erstarrtem, teigigen Zustand, also einem Zustand, der zwischen der Liquidus- und Solidustemperatur liegt, auf ein Trägermaterial auf und bilden dort das Sprühgut. Das Trägermaterial wird unterhalb des Sprühstrahles vorbeigeführt, wobei die Länge des Sprühgutes durch die Zeitdauer der Vorbeiführung bestimmt wird. Die Breite des Sprühgutes, bspw. bei Flachprodukten, kann durch die Oszillation der Gasdüse um eine Achse parallel zur Vorschubrichtung des Trägers bzw. der Trägerfläche beeinflußt werden.
  • Eine weitere Düsenanordnung mit einer oszillierenden Düse ist aus der EP-A-0 225 732 bekannt.
  • Bei den bisher bekannten Einrichtungen zum Sprühkompaktieren wird die Länge des Sprühgutes bzw. auch die Breite im allgemeinen durch die räumlichen Gegebenheiten, d.h. durch die Abmessungen der Sprühkammer selbst, begrenzt und dies führt dazu, daß nach dem Herstellen eines Gegenstandes der Sprühvorgang durch Verschließen der Düsenanordnung und des Metallzuflusses unterbrochen werden muß. Für einen nachfolgenden weiteren Sprühvorgang ist daher die Ausflußdüse erst wieder betriebsbereit zu machen, und hier können Schwierigkeiten auftreten, bspw. Verstopfungen der Düse.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zu schaffen, mit der ein semikontinuierliches Sprühkompaktieren möglich ist, d.h. eine Ausnutzung des gesamten oder zumindest eines größeren Teiles des Ofen-, Pfannen- bzw. Verteilerinhaltes.
  • Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1.
  • Eine vorzugsweise Ausgestaltung ergibt sich aus dem Anspruch 2.
  • Der grundlegende Gedanke der Erfindung besteht darin, daß die Möglichkeit der Oszillation der Düse dazu ausgenutzt wird, zeitlich hintereinander, aber ohne Unterbrechung der Verdüsung selbst, mehrere Trägerflächen mit versprühtem Metall zu beaufschlagen und dadurch nacheinander entsprechend dem Inhalt des Vorratsgefäßes eine ganze Anzahl von Gegenständen herzustellen.
  • Hierbei werden die Trägerflächen entweder nebeneinander so angeordnet, daß deren seitlicher Abstand dem Schwenkwinkel der Düsenanordnung entspricht, d.h. es wird zunächst in der einen Schwenkposition der Düse eine Trägerfläche besprüht und dann nach Fertigstellung dieses Gegenstandes erfolgt ein Verschwenken der Düsenanordnung auf die weitere Trägerfläche. Dabei ist es auch möglich, diese Trägerflächen revolverartig anzuordnen, so daß bei entsprechender Rotation der Trägerflächen nacheinander eine Sprühkompaktierung auf mehreren Trägerflächen erreichbar ist.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert werden, wobei
    • Figur 1 die schematische Darstellung der Einrichtung beim Besprühen einer Trägerfläche zeigt,
    • Figur 2 die Verschwenkung der Düsenanordnung zum Besprühen zweier im Abstand angeordneter Trägerflächen und
    • Figur 3 die Besprühung von Trägerflächen, die revolverartig unterhalb der Düsenanordnung vorgesehen sind.
  • In der Figur 1 ist der Verteiler mit 1 bezeichnet, und in diesem befindet sich die Metallschmelze 2. Der Verteiler 1 weist in üblicher Weise einen Ausguß 3 auf, an den sich eine Führungsdüse 4 anschließt. Ringartig um diese Führungsdüse 4 ist die Zerstäubungseinrichtung 5 angeordnet, wobei auf Einzelheiten der Darstellung hier verzichtet wurde, da diese aus dem Stand der Technik bekannt sind.
  • Mit 6 ist die Zuleitung für Inertgas als Zerstäubungsmedium bezeichnet. Der Gießstrahl 7 wird durch dieses Zerstäubungsmedium zu einem Sprühstrahl 9 zerstäubt, der auf den Träger 11, der unterhalb der Düse vorbeigeführt wird, auftritt und hier das Sprühgut 10 erzeugt.
  • Aus der Figur 2 ist ersichtlich, daß die Düsenanordnung um eine Oszillationsachse senkrecht zur Mittenachse 13 und parallel zur Vorschubrichtung schwenkbar ist, und zwar mit einem Winkel β und dieser Winkel β richtet sich nach dem seitlichen Abstand der nebeneinander angeordneten Trägerflächen 11. Der Pendelbereich des Sprühkegels ist hier mit α bezeichnet. Zwischen den beiden Trägern 11 befindet sich eine Trennwand 12. Es ist nun ohne weiteres ersichtlich, daß zunächst auf diese Weise auf dem einen Träger ein Sprühgut erzeugt werden kann und daß dann nach Schwenken der Düse, zeitlich danach, die zweite Trägerfläche besprüht werden kann. Inzwischen läßt sich die erste Trägerfläche wieder bereitstellen, so daß der Vorgang insgesamt semikontinuierlich durchführbar ist unter Ausnutzung des gesamten Metallvorrates. Die Figur 3 zeigt eine abgewandelte Ausführung, bei der die Trägerflächen (zwei oder mehr) revolverartig unterhalb der Düse angeordnet sind. Auch hierbei bestimmt sich der Schwenkwinkel β nach dem seitlichen Abstand der Trägerflächen voneinander.

Claims (2)

  1. Einrichtung zum semikontinuierlichen Sprühkompaktieren von Gegenständen mit einer flüssiges Metall versprühenden, schwenkbaren Düsenanordnung sowie einer unter dem Sprühkegel der Düse rotierend und/oder oszillierend bewegbaren, formbildenden Trägerfläche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Abstand nebeneinander mehrere Trägerflächen unter dem Sprühkegel der Düse zeitlich nacheinander bewegbar angeordnet sind und daß der Schwenkwinkel der Düsenanordnung derart einstellbar ist, daß er dem seitlichen Abstand der Trägerflächen voneinander entspricht.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Trägerflächen revolverartig angeordnet sind.
EP89730145A 1988-07-05 1989-06-20 Einrichtung zum semikontinuierlichen Sprühkompaktieren Expired - Lifetime EP0350432B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3823138 1988-07-05
DE3823138A DE3823138A1 (de) 1988-07-05 1988-07-05 Einrichtung fuer das semikontinuierliche spruehkompaktieren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0350432A1 EP0350432A1 (de) 1990-01-10
EP0350432B1 true EP0350432B1 (de) 1992-08-26

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EP89730145A Expired - Lifetime EP0350432B1 (de) 1988-07-05 1989-06-20 Einrichtung zum semikontinuierlichen Sprühkompaktieren

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