EP3269475A1 - Kapselfülleinrichtung zum befüllen von pulverkapseln für die pulvermetallurgie sowie verfahren zum befüllen von kapseln - Google Patents

Kapselfülleinrichtung zum befüllen von pulverkapseln für die pulvermetallurgie sowie verfahren zum befüllen von kapseln Download PDF

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Publication number
EP3269475A1
EP3269475A1 EP16178932.6A EP16178932A EP3269475A1 EP 3269475 A1 EP3269475 A1 EP 3269475A1 EP 16178932 A EP16178932 A EP 16178932A EP 3269475 A1 EP3269475 A1 EP 3269475A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
powder
capsule
filling device
capsules
filling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16178932.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Schloffer
Wilfried Smarsly
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines AG
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Filing date
Publication date
Application filed by MTU Aero Engines AG filed Critical MTU Aero Engines AG
Priority to EP16178932.6A priority Critical patent/EP3269475A1/de
Publication of EP3269475A1 publication Critical patent/EP3269475A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/28—Controlling escape of air or dust from containers or receptacles during filling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00—Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers

Definitions

  • the present invention relates to a capsule filling device for filling capsules with powder for use in powder metallurgical manufacturing processes and to a method for filling capsules.
  • capsules in which the powder material is enclosed in the capsule.
  • Such capsules can be further processed, for example by hot isostatic pressing (HIP).
  • HIP hot isostatic pressing
  • such, filled with powder material capsules are prepared by the powder is poured into the capsule and the capsule is then evacuated, so that gas that has entered the capsule during filling, is removed again to contamination of the powder-metallurgically produced material to avoid.
  • the capsules or powder material filled therein may be heated to facilitate the outgassing of these contaminants by heating contaminants and contaminants.
  • An example of this is in the German Offenlegungsschrift DE 26 42 757 A1 described.
  • filling the capsules requires long evacuation and bake times of up to several days, the necessary vacuum and thus cleanliness reach the powder metallurgically produced material.
  • titanium and TiAl alloys are, for example, very susceptible to embrittlement by oxygen and nitrogen.
  • other alloys based on molybdenum, niobium, iron or nickel, which are produced by powder metallurgy, can be affected by corresponding impurities.
  • a corresponding device and a suitable method should enable shorter processing times and effective industrial production of corresponding capsules, at the same time maintaining or even improving the purity of the material produced, so that embrittlement or other negative influence on the material properties by impurities is reduced or eliminated become.
  • the invention proposes a capsule filling device in which the powder to be filled into a capsule is already cleaned and decontaminated before it is filled into the capsule, so that the long evacuation times for heating and degassing of the powder after filling into the capsule are saved can be.
  • the long evacuation times for heating and degassing of the powder after filling into the capsule are saved can be.
  • the processing time for filling capsules is significantly reduced, but also the purity of the material produced is improved, since a better cleaning effect can be achieved by the upstream cleaning and decontamination.
  • a continuous filling process can be realized which enables effective production of corresponding capsules.
  • the pre-cleaning is carried out according to the invention in a powder processing unit, with a vacuum atmosphere, in particular a high vacuum, preferably with a pressure less than or equal to 1 * 10 -5 mbar can be generated so that the powder is exposed to the vacuum atmosphere, in which a decontamination of the powder by evaporation or sublimation of the impurities can take place.
  • a vacuum atmosphere in particular a high vacuum, preferably with a pressure less than or equal to 1 * 10 -5 mbar
  • This vacuum atmosphere or other suitable vacuum atmosphere is maintained until the powder is filled in the capsule, thus also during the filling process in a filling device. This ensures that the filled powder in the capsule has a high degree of purity.
  • the powder processing unit and the filling device can be connected to a capsule filling device so that the powder purified in the powder processing unit can be transported directly and in particular continuously from the powder processing unit to the filling device in a vacuum atmosphere.
  • a direct connection of powder processing unit and filling device with a vacuum atmosphere and above all a continuous transport of the cleaned powder from the powder processing unit to the filling device under vacuum an effective filling process with an excellent purity of the powder can be realized, since additional measures for feeding and discharging the cleaned powder can be avoided.
  • the vacuum atmospheres may be different, provided that the vacuum atmospheres are suitable for the powder filled in the capsule to have the desired degree of purity.
  • the powder processing unit and thus the corresponding cleaning and decontamination step in a process for filling capsules with powder can be designed so that several different treatment measures for the treatment of the powder for the removal of impurities and contaminations can be performed.
  • the powder processing unit may comprise a first evacuation chamber in which the powder can be loosely arranged and in which a first vacuum atmosphere can be set, which serves to vaporize or outgas or sublime first contaminants and contaminants.
  • the powder processing unit can have a drop tube in which a vacuum atmosphere can likewise be set, this second vacuum atmosphere being equal to or different from the first vacuum atmosphere in the first evacuation chamber.
  • the powder In the downpipe, the powder is moved in free fall, so that the powder particles rub against each other during the fall and thereby can dissolve impurities on the surface of the powder particles.
  • the simultaneous presence of the vacuum atmosphere in turn leads to evaporation or sublimation of impurities, wherein the gaseous contaminants can be sucked off by the vacuum generation devices for generating the vacuum and removed from the powder processing unit.
  • the wall structure of the downpipe can be formed with lamellas and / or a honeycomb structure can be realized allows the evacuation of gaseous substances, but prevents the powder from leaving the downcomer.
  • differently designed ventilation opening can be provided, which allow the evacuation of gaseous substances, but prevent the powder from leaving the downpipe.
  • the drop tube may be bent at its lower end for braking the falling powder or be formed obliquely, wherein the lower end of the drop tube preferably in a second Evacuation chamber may be included, while the upper end of the drop tube may be formed in the first evacuation chamber.
  • a third treatment of the powder for cleaning and decontamination may be performed in such a manner that the powder is heated in addition to the vacuum treatment.
  • the powder processing unit may have a heating device in the second evacuation chamber.
  • This heating means can be realized by a rotary drum furnace through which the powder can be transported while being circulated at the same time to expose the surface of as much as possible of all the powder particles in order to facilitate removal of impurities.
  • treatment measures for decontamination of the powder and the devices provided for this purpose can preferably be carried out or arranged in the described order.
  • further combine the treatment measures for example to carry out all treatment measures in an evacuation chamber or to heat the powder already during the first vacuum treatment.
  • the capsule filling device can have at least two capsule connections in the at least one filling device for connecting two capsules to be filled so that one or the other or further capsules can be filled alternately.
  • the capsule filling device or filling device may comprise a distributor in which the powder purified in the powder preparation unit is transported under a vacuum atmosphere optionally to a first capsule connection or at least one second capsule connection.
  • the filling device can furthermore be designed so that the capsule connections are formed such that the capsules can be connected to them in a gastight manner, so that a complex introduction and removal of the capsules into a vacuum chamber can be dispensed with, but rather the capsules themselves form part of the limitation represent the vacuum space.
  • valves and closure elements may be provided on the manifold, which allow a partial opening and closing of filling paths in the manifold to to enable partial evacuation and ventilation, which allows a quick change of the capsules to be filled.
  • the filled powder can be compacted by shaking and the capsules can be closed gas-tight with a lid.
  • the capsules are preferably clamped and pressed. Then they can also be welded for safety, to prevent opening of the nip.
  • FIG. 1 shows in a purely schematic representation of an embodiment of a capsule filling device according to the invention for filling capsules with powder for use of the capsule in powder metallurgical manufacturing process.
  • the capsule filling device essentially comprises two different parts, namely the powder processing unit 1 for cleaning and decontamination of the powder to be filled and the filling device 2 for filling the prepared powder into the corresponding capsules 19.
  • the powder processing unit 1 has two evacuation chambers, namely a first evacuation chamber 3 and a second evacuation chamber 4.
  • the first evacuation chamber 3 comprises a filling lock 5, via which the powder 13 to be filled in capsules can be filled into a container 6 of the first evacuation chamber 3.
  • the evacuation chamber 3 can be evacuated by means of a vacuum pump 10 for setting a first vacuum stage and a high vacuum pump 11 for setting a high vacuum to a vacuum with a residual pressure of 1 * 10 -5 mbar.
  • the powder 13 to be filled into the capsules 19 is loosely contained in the container 6 so as to have a large surface area to volume ratio, so that impurities or contaminants adhering to the powder 13 evaporate under the vacuum conditions in the first evacuation chamber 3 or sublimate or outgassing to be removed from the first evacuation chamber 3 via the high vacuum pump 11 and the vacuum pump 10.
  • the powder 13 is passed via a downcomer 7 in the second evacuation chamber 4, wherein the downcomer 7 is at least partially received in the first evacuation chamber 3 and at least partially in the second evacuation chamber 4.
  • a high vacuum is likewise set correspondingly, and in the regions of the downpipe 7 which are accommodated in the first and the second evacuation chambers 3, 4, a corresponding suction is also carried out by the high vacuum pumps 11, 12 and the vacuum pump 10 can.
  • impurities can be released by the mutual friction of the powder particles and vaporize or sublime under the given vacuum conditions, whereby the gases resulting from the dissolving surface contaminants can be sucked off.
  • the downpipe 7, at least in the corresponding subregions within the first and second evacuation chambers 3, 4, can have a wall structure with lamellae or a honeycomb structure, which enables an evacuation of gaseous substances to take place without powder passing through the downpipe falls through, escapes from the downpipe 7.
  • the lamellae or the honeycomb structure lead or leads to a case of a pipe with smooth walls and without lamellae or honeycomb increased friction, which are exposed to the powder particles in the downpipe, since the powder particles with the walls of the fins or the honeycomb structure over a large area in contact. This increased wall friction further promotes the release of impurities on the powder particles.
  • the drop tube At the end of the drop tube 7, the drop tube on a tapered or curved portion 9, so that the free-fall powder is decelerated at the end of the downpipe.
  • a rotary drum oven 8 After the downpipe pretreated in the first evacuation chamber 3 and the downpipe 7 powder 14 passes into a rotary drum oven 8, in which the pretreated powder 14 is heated to a temperature of 100 ° C to 500 ° C, again through the high vacuum pump 12 and Vacuum pump 10 a vacuum atmosphere is set with a residual pressure of 1 * 10 -5 mbar. As a result of the heating, further contaminations are converted into the gaseous state and can be removed via the high-vacuum pump 12 and the vacuum pump 10 from the second evacuation chamber 4.
  • the powder 14 in the rotary drum furnace 8 is continuously conveyed from one end of the rotary drum furnace 8 where the powder 14 is supplied to the other end of the rotary drum furnace 8 where the cleaned powder 15 is discharged.
  • the transport speed with which the powder is conveyed through the rotary drum furnace 8 results from the dimensions of the rotary drum furnace as well as the adjustment of the rotational speed and inclination of the rotary drum furnace.
  • the inclination of the rotary drum furnace 8 is for this purpose preferably adjustable, as in FIG. 1 indicated by a double arrow.
  • the operating parameters of the rotary drum furnace 8 are adjusted so that the powder during transport through the rotary drum furnace for a sufficient time to the desired temperature of 100 ° C to 500 ° C can be heated, so that a complete replacement of all contaminants and contaminants is made possible.
  • the cleaned powder 15 is transferred directly to the filling device 2, in which now the purified powder 15 can be filled into the corresponding capsules 19.
  • a separate vacuum pump 29 and a high vacuum pump 30 By means of a separate vacuum pump 29 and a high vacuum pump 30, a corresponding high vacuum is maintained in the filling device 2 in order to avoid renewed contamination of the powder.
  • a single vacuum generating device for the entire capsule filling device can also be provided.
  • the powder processing unit 1 and the filling device 2 are connected to one another directly with a gas-tight transition, so that a direct transport of the cleaned powder 15 from the powder processing unit 1 into the filling device 2 can take place.
  • FIG. 3 shows how in particular from the FIG. 3 shows, two capsule connections 17,18 are provided in the filling device 2, to which the capsules 19 are connected to alternately to be filled with powder 15.
  • the filling device 2 a distributor 16, which in detail in FIG. 3 is shown.
  • a gas-tight closure 23 is provided, so that the powder processing unit 1 can be separated from the filling device 2 if necessary, maintaining the high vacuum either in one or the other part of the capsule filling device can be.
  • a switching flap 24 is provided, via which the flow of the purified powder 15 into the filling paths 21, 22 can be selected.
  • the cleaned powder 15 flows into the filling path 22 to the second capsule port 18, where it is filled into a provided capsule 19.
  • the filling path 22 and the filling path 21 have, in addition to the closure element 25, further closure elements 26 to 28 which enable a gas-tight separation of the respective lower filling path section 35, 36 of the filling paths 21, 22, so that these filling path sections 35, 36 of the filling paths 21, 22 separate be evacuated and ventilated.
  • additional ventilation valves 31, 32 are provided.
  • shut-off valves 33, 34 are provided in order to be able to separate the filling path sections 35, 36 from the vacuum generating device with the vacuum pump 29 and the high-vacuum pump 30.
  • the filling of a capsule 19 is carried out in such a way that initially untreated powder 13 is filled into the container 6 of the first evacuation chamber 3 via the filling lock 5 and is there subjected to a first treatment in which outgas through the set high vacuum first contaminants and contaminants and can be sucked off via the vacuum pump 11, 10. Subsequently, in a second treatment step, the powder 13 is conveyed through the downpipe 7 into the second evacuation chamber 4, whereby further contaminations evaporate and / or sublimate through the vacuum atmosphere, which is set in the downpipe 7 and the movement of the powder and accordingly via the pumping devices 10, 11, 12 of the first and second evacuation chamber 3, 4 can be pumped.
  • the pretreated powder 14 enters the rotary drum oven 8 to be heated there, so that further contaminants can evaporate and / or sublimate and can be sucked off via the vacuum pumps 10, 12.
  • the correspondingly purified powder 15 passes through the closure 23 in the manifold 16 and is there according to the flap position of the flap 24 either in the one filling path 21 or the other filling path 22 passed to this and the capsule connections 17, 18 in the capsule connected there 19 to arrive. For example, as in FIG.
  • the filling path 22 used, the purified powder 15 passes through the filling path 22 and the capsule port 18 in the capsule 19, while at the same time in the other filling path 21, the capsule 19 can be exchanged, the closure member 25 closes the lower part of the filling path 21 gas-tight and the valve 33rd the vacuum pumps 29, 30 separated from the separated Gupfadabêt 35 of the filling path 21.
  • the shut-off valve 33 can be opened again to evacuate the filling path 21 back to high vacuum and then the closure elements 25 can be opened again to open access to the capsule 19 at the capsule 17 , Subsequently, the flap 24 can be changed over to now fill the cleaned powder 15 via the filling path 21 into the capsule 19 connected to the capsule connection 17. Accordingly, the filling path section 36 of the filling path 22 can now be closed via the closure elements 27 and 28 and the valve 34, and after the capsule 19 has been removed from the capsule connection 18, a new capsule 19 can be arranged on the capsule connection 18.
  • the filled capsules are clamped with a pressing device on the filling tube and then the capsules can be vibrated for compacting with a vibrator 20 and the powder are compressed to a maximum possible packing density, so as to obtain a sealed capsule with the filled material. Subsequently, the preferably double-clamped capsule is separated and welded.
  • the FIG. 2 shows the capsule filling device FIG. 1 in a slightly different mode of operation.
  • the baking of the pretreated powder 14 in the rotary drum oven 8 is performed stationary, that is, the powder is circulated only in the rotary drum oven 8 for a certain time and is not moved continuously through the rotary drum oven 8.
  • the output end of the rotary drum furnace 8 is raised. Only after a sufficient treatment time, the output end of the rotary kiln 8 is lowered, so that the now cleaned powder 15 can leave the rotary kiln again.
  • a buffer container (not shown) may be provided after the rotary drum oven 8 or at the inlet of the filling device 2, so that the discontinuous operation of the rotary drum furnace does not interrupt the alternating filling of the capsules at the capsule connections 17 and 18, but purified powder 15 can be continuously replenished from the buffer tank.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kapselfülleinrichtung zum Befüllen von Kapseln (19) mit Pulver für die Verwendung bei pulvermetallurgischen Herstellverfahren mit einer Pulveraufbereitungseinheit (1) zur Reinigung und Dekontamination des Pulvers und mindestens einer Abfüllvorrichtung (2) zum Abfüllen des Pulvers in die Kapseln, wobei die Kapselfülleinrichtung mindestens eine Vakuumerzeugungseinrichtung (10,11,12) zur Erzeugung einer Vakuumatmosphäre in der Pulveraufbereitungseinheit (1) und der Abfüllvorrichtung (2) aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Befüllen von Kapseln (19) mit Pulver.

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kapselfülleinrichtung zum Befüllen von Kapseln mit Pulver für die Verwendung bei pulvermetallurgischen Herstellverfahren sowie ein Verfahren zum Befüllen von Kapseln.
    • STAND DER TECHNIK
  • Bei pulvermetallurgischen Herstellverfahren von Bauteilen können unter anderem Kapseln Verwendung finden, bei denen das Pulvermaterial in der Kapsel eingeschlossen ist. Derartige Kapseln können beispielsweise durch heißisostatisches Pressen (HIP) weiterverarbeitet werden.
  • Nach dem Stand der Technik werden derartige, mit Pulvermaterial befüllte Kapseln dadurch hergestellt, dass das Pulver in die Kapsel eingefüllt wird und die Kapsel anschließend evakuiert wird, sodass Gas, welches beim Einfüllen in die Kapsel gelangt ist, wieder entfernt wird, um eine Verunreinigung des pulvermetallurgisch hergestellten Materials zu vermeiden. Gleichzeitig mit der Evakuierung können die Kapseln bzw. das darin eingefüllte Pulvermaterial erwärmt werden, um durch die Erwärmung von Verunreinigungen und Kontaminationen das Ausgasen dieser Verunreinigungen zu erleichtern. Ein Beispiel hierfür ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 26 42 757 A1 beschrieben.
  • Insbesondere bei Materialien, die empfindlich gegenüber Gaseinschlüssen sind oder mit Gasen oder Bestandteilen davon, wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und dergleichen, reagieren können, erfordert das Befüllen der Kapseln lange Evakuierungs- und Ausheizzeiten bis zu mehreren Tagen, um das notwendige Vakuum und damit Reinheit des pulvermetallurgisch hergestellten Materials zu erreichen.
  • Doch selbst bei langen Evakuierungszeiten von mehreren Tagen kann kaum vermieden werden, dass am Kapselboden entfernt von einer Evakuierungsöffnung der Kapsel ein unterschiedliches Vakuum eingestellt wird, als im Bereich der Evakuierungsöffnung. Umgekehrt bedeutet dies, dass unterschiedliche Anteile an Restgasen in der Pulverfüllung der Kapsel verbleiben, wobei bei der nachfolgenden Weiterverabeitung, wie dem heißisostatischen Pressen, einer entsprechenden Kapsel die Kontaminationen im Material verbleiben. Bestimmte Atome bzw. Moleküle, wie Sauerstoff oder Stickstoff, können interstitiell in der Matrix des erzeugten Werkstoff gelöst sein, während andere Atome bzw. Moleküle, wie Argon oder Helium, die beispielsweise aus einer Schutzgasatmosphäre bei der Herstellung der Pulverpartikel stammen können, an den Korngrenzen des hergestellten Materials eingeschlossen werden können. Dies kann zu Versprödungen oder lokalen Mikrostrukturveränderung führen, die wiederum eine Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs zur Folge haben können.
  • Insbesondere Titan - und TiAl - Legierungen sind beispielsweise sehr anfällig für Versprödung durch Sauerstoff und Stickstoff. Aber auch andere Legierungen auf Basis von Molybdän, Niob, Eisen oder Nickel, die pulvermetallurgisch hergestellt werden, können durch entsprechende Verunreinigungen beeinträchtigt werden.
    • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Kapselfülleinrichtung zum Befüllen von Kapseln mit Pulver für die Verwendung bei pulvermetallurgischen Herstellverfahren sowie ein Verfahren zum Befüllen von Kapseln bereitzustellen, mit dem die oben geschilderten Probleme beseitigt oder zumindest gemildert werden können. Insbesondere soll eine entsprechende Einrichtung und ein geeignetes Verfahren kürzere Bearbeitungszeiten und eine effektive industrielle Fertigung von entsprechenden Kapseln ermöglichen, wobei gleichzeitig die Reinheit des hergestellten Materials beibehalten oder gar verbessert werden soll, sodass Versprödungen oder eine andersartige, negative Beeinflussung der Materialeigenschaften durch Verunreinigungen verringert oder ausgeschlossen werden.
    • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kapselfülleinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung schlägt eine Kapselfülleinrichtung vor, bei der das Pulver, welches in eine Kapsel gefüllt werden soll, bereits vor dem Einfüllen in die Kapsel gereinigt und dekontaminiert wird, sodass die langen Evakuierungszeiten für ein Ausheizen und Entgasen des Pulvers nach dem Einfüllen in die Kapsel eingespart werden können. Dadurch wird nicht nur die Bearbeitungszeit für das Befüllen von Kapseln deutlich verringert, sondern auch die Reinheit des hergestellten Materials wird verbessert, da durch die vorgeschaltete Reinigung und Dekontamination eine bessere Reinigungswirkung erzielt werden kann. Darüber hinaus kann bei einer Befüllung von Kapseln mit einer Kapselfülleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein kontinuierlicher Befüllprozess realisiert werden, der eine effektive Herstellung entsprechender Kapseln ermöglicht.
  • Die Vorreinigung erfolgt gemäß der Erfindung in einer Pulveraufbereitungseinheit, mit der eine Vakuumatmosphäre, insbesondere ein Hochvakuum, vorzugsweise mit einem Druck kleiner oder gleich 1*10-5 mbar erzeugt werden kann, sodass das Pulver der Vakuumatmosphäre ausgesetzt wird, in der eine Dekontamination des Pulvers durch Verdampfen oder Sublimation der Verunreinigungen erfolgen kann. Diese Vakuumatmosphäre oder eine andere geeignete Vakuumatmosphäre wird aufrechterhalten, bis das Pulver in der Kapsel eingefüllt ist, also auch während des Abfüllvorgangs in einer Abfüllvorrichtung. Dadurch wird gewährleistet, dass das eingefüllte Pulver in der Kapsel einen hohen Reinheitsgrad aufweist.
  • Entsprechend können die Pulveraufbereitungseinheit und die Abfüllvorrichtung einer Kapselfülleinrichtung so verbunden sein, dass das in der Pulveraufbereitungseinheit gereinigte Pulver in einer Vakuumatmosphäre unmittelbar und insbesondere kontinuierlich von der Pulveraufbereitungseinheit zur Abfüllvorrichtung transportiert werden kann. Durch eine direkte Verbindung von Pulveraufbereitungseinheit und Abfüllvorrichtung mit einer Vakuumatmosphäre und vorallem einem kontinuierlichen Transport des gereinigten Pulvers von der Pulveraufbereitungseinheit zur Abfüllvorrichtung unter Vakuum kann ein effektiver Abfüllprozess mit einer hervorragenden Reinheit des Pulvers verwirklicht werden, da zusätzliche Maßnahmen zum Ein - und Ausschleusen des gereinigten Pulvers vermieden werden können.
  • In der Pulveraufbereitungseinheit und der Abfüllvorrichtung können, wie bereits oben erwähnt, die Vakuumatmosphären unterschiedlich sein, sofern die Vakuumatmosphären geeignet sind, dass das in der Kapsel abgefüllte Pulver den gewünschten Reinheitsgrad aufweist.
  • Die Pulveraufbereitungseinheit und somit der entsprechende Reinigungs - und Dekontaminationsschritt bei einem Verfahren zum Befüllen von Kapseln mit Pulver können so ausgestaltet werden, dass mehrere unterschiedliche Behandlungsmaßnahmen zur Behandlung des Pulvers zur Entfernung von Verunreinigungen und Kontaminationen durchgeführt werden können.
  • So kann die Pulveraufbereitungseinheit eine erste Evakuierungskammer umfassen, in der das Pulver lose angeordnet werden kann und in der eine erste Vakuumatmosphäre eingestellt werden kann, welche dazu dient, dass erste Verunreinigungen und Kontaminationen verdampfen oder ausgasen bzw. sublimieren können.
  • Für eine weitere, insbesondere der oben genannten ersten Behandlung nachfolgenden zweiten Behandlung kann die Pulveraufbereitungseinheit ein Fallrohr aufweisen, in welchem ebenfalls eine Vakuumatmosphäre einstellbar ist, wobei diese zweite Vakuumatmosphäre gleich oder unterschiedlich zur ersten Vakuumatmosphäre in der ersten Evakuierungskammer sein kann. In dem Fallrohr wird das Pulver im freien Fall bewegt, sodass die Pulverpartikel während des Falls aneinander reiben und dadurch Verunreinigungen an der Oberfläche der Pulverpartikel lösen können. Durch die gleichzeitig vorliegende Vakuumatmosphäre kommt es wiederum zu einem Verdampfen oder Sublimieren von Verunreinigungen, wobei die gasförmigen Kontaminationen durch die Vakuumerzeugungseinrichtungen zur Erzeugung des Vakuums abgesaugt und aus der Pulveraufbereitungseinheit entfernt werden können.
  • Um zu vermeiden, dass das Pulver beim Fallen durch das Fallrohr das Fallrohr verlässt, aber gleichzeitig sicherzustellen, dass im Fallrohr eine entsprechende Vakuumatmosphäre eingestellt werden kann, kann die Wandstruktur des Fallrohrs mit Lamellen ausgebildet sein und/oder es kann eine Wabenstruktur verwirklicht sein, die das Evakuieren von gasförmigen Stoffen ermöglicht, aber das Pulver daran hindert, das Fallrohr zu verlassen. Alternativ oder zusätzlich können auch andersartig ausgebildete Belüftungsöffnung vorgesehen sein, die das Evakuieren von gasförmigen Stoffen ermöglichen, aber das Pulver daran hindern, das Fallrohr zu verlassen.
  • Das Fallrohr kann an seinem unteren Ende zum Abbremsen des fallenden Pulvers gebogen oder schräg ausgebildet sein, wobei das untere Ende des Fallrohrs vorzugsweise in einer zweiten Evakuierungskammer aufgenommen sein kann, während das obere Ende des Fallrohrs in der ersten Evakuierungskammer ausgebildet sein kann.
  • In der zweiten Evakuierungskammer kann eine dritte Behandlung des Pulvers zur Reinigung und Dekontamination durchgeführt werden, und zwar in der Weise, dass das Pulver zusätzlich zur Vakuumbehandlung erwärmt wird. Hierzu kann die Pulveraufbereitungseinheit in der zweiten Evakuierungskammer eine Heizeinrichtung aufweisen.
  • Diese Heizeinrichtung kann durch einen Drehtrommelofen verwirklicht werden, durch den das Pulver transportiert werden kann, wobei es gleichzeitig umgewälzt wird, um die Oberfläche möglichst sämtlicher Pulverpartikel freizulegen, um eine Entfernung von Verunreinigungen zu erleichtern.
  • Die oben beschriebenen Behandlungsmaßnahmen zur Dekontamination des Pulvers und die dazu vorgesehenen Einrichtungen können vorzugsweise in der beschriebenen Reihenfolge durchgeführt werden bzw. angeordnet sein. Allerdings ist es auch denkbar die Behandlungsmaßnahmen weiter zu kombinieren, also beispielsweise alle Behandlungsmaßnahmen in einer Evakuierungskammer durchzuführen oder das Pulver bereits bei der ersten Vakuumbehandlung zu erwärmen.
  • Die Kapselfülleinrichtung kann in der mindestens einen Abfüllvorrichtung mindestens zwei Kapselanschlüsse zum Anschließen von zwei zu befüllenden Kapseln aufweisen, sodass wechselweise die eine oder andere bzw. weitere Kapseln befüllt werden können. Hierzu kann die Kapselfülleinrichtung bzw. Abfüllvorrichtung einen Verteiler umfassen, in dem das in der Pulveraufbereitungseinheit gereinigte Pulver unter Vakuumatmosphäre wahlweise zu einem ersten Kapselanschluss oder mindestens einem zweiten Kapselanschluss transportiert wird. Dadurch ist eine kontinuierliche Befüllung von Kapseln möglich, indem der kontinuierliche Fluss an gereinigtem Pulver abwechselnd an dem einen Kapselanschluss und dem anderen Kapselanschluss in entsprechend bereitgestellte Kapseln gefüllt wird.
  • Die Abfüllvorrichtung kann weiterhin so ausgebildet sein, dass die Kapselanschlüsse so ausgebildet sind, dass die Kapseln gasdicht an diese anschließbar sind, sodass auf ein aufwändiges Ein- und Ausschleusen der Kapseln in eine Vakuumkammer verzichtet werden kann, sondern vielmehr die Kapseln selbst einen Teil der Begrenzung des Vakuumraums darstellen.
  • Entsprechend können an dem Verteiler Ventile und Verschlusselemente vorgesehen sein, die ein teilweises Öffnen und Verschließen von Füllpfaden in dem Verteiler ermöglichen, um eine teilweise Evakuierung und Belüftung zu ermöglichen, die ein schnelles Wechseln der zu befüllenden Kapseln erlaubt.
  • Nach dem Befüllen der Kapseln kann das eingefüllte Pulver durch Rütteln verdichtet werden und die Kapseln können mit einem Deckel gasdicht verschlossen werden. Hierzu werden die Kapseln vorzugsweise abgeklemmt und verpresst. Anschließend können sie zur Sicherheit auch noch verschweißt werden, um ein sich Öffnen der Klemmstelle zu verhindern.
    • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in
    • Figur 1
    eine Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kapselfülleinrichtung,
    Figur 2
    die Kapselfülleinrichtung aus Figur 2 in einem zweiten Betriebsmodus und in
    Figur 3
    eine Detailansicht der Abfüllvorrichtung mit einem Verteiler gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
    AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele deutlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Die Figur 1 zeigt in einer rein schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kapselfülleinrichtung zum Befüllen von Kapseln mit Pulver für die Verwendung der Kapsel bei pulvermetallurgischen Herstellverfahren.
  • Die Kapselfülleinrichtung umfasst im Wesentlichen zwei verschiedene Teile, nämlich die Pulveraufbereitungseinheit 1 zur Reinigung und Dekontamination des zu verfüllenden Pulvers und die Abfüllvorrichtung 2 zum Abfüllen des aufbereiteten Pulvers in die entsprechenden Kapseln 19.
  • Die Pulveraufbereitungseinheit 1 weist zwei Evakuierungskammern auf, nämlich eine erste Evakuierungskammer 3 und eine zweite Evakuierungskammer 4. Die erste Evakuierungskammer 3 umfasst eine Einfüllschleuse 5, über welche das in Kapseln zu verfüllende Pulver 13 in einen Behälter 6 der ersten Evakuierungskammer 3 eingefüllt werden kann. Die Evakuierungskammer 3 kann mittels einer Vakuumpumpe 10 zur Einstellung einer ersten Vakuumstufe und einer Hochvakuumpumpe 11 zur Einstellung eines Hochvakuums auf ein Vakuum mit einem Restdruck von 1 * 10-5 mbar evakuiert werden. Das in die Kapseln 19 zu verfüllende Pulver 13 ist in dem Behälter 6 möglichst lose aufgenommen, sodass sich ein großes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen ergibt, sodass Verunreinigungen oder Kontaminationen, die an dem Pulver 13 anhaften, unter den Vakuumbedingungen in der ersten Evakuierungskammer 3 verdampfen oder sublimieren bzw. ausgasen können, um über die Hochvakuumpumpe 11 und die Vakuumpumpe 10 aus der ersten Evakuierungskammer 3 entfernt zu werden.
  • Aus dem Behälter 6 in der ersten Evakuierungskammer 3 wird das Pulver 13 über ein Fallrohr 7 in die zweite Evakuierungskammer 4 geleitet, wobei das Fallrohr 7 zumindest teilweise in der ersten Evakuierungskammer 3 und zumindest teilweise in der zweiten Evakuierungskammer 4 aufgenommen ist. In dem Fallrohr 7 ist entsprechend ebenfalls ein Hochvakuum eingestellt, wobei in den Bereichen des Fallrohrs 7, die in der ersten bzw. der zweiten Evakuierungskammer 3, 4 aufgenommen sind, auch eine entsprechende Absaugung durch die Hochvakuumpumpen 11, 12 bzw. die Vakuumpumpe 10 erfolgen kann. Während des Fallvorgangs des Pulvers können durch die gegenseitige Reibung der Pulverpartikel Verunreinigungen frei gesetzt werden und unter den gegebenen Vakuumbedingungen verdampfen oder sublimieren, wobei die aus den sich auflösende Oberflächenkontaminationen entstehenden Gase abgesaugt werden können. Entsprechend kann das Fallrohr 7 zumindest in den entsprechenden Teilbereichen innerhalb der ersten bzw. zweiten Evakuierungskammer 3, 4 eine Wandstruktur mit Lamellen oder eine Wabenstruktur aufweisen, die es ermöglichen, dass eine Absaugung von gasförmigen Stoffen stattfinden kann, ohne dass Pulver, das durch das Fallrohr hindurchfällt, aus dem Fallrohr 7 entweicht. Die Lamellen oder die Wabenstruktur führen bzw. führt dabei zu einer gegenüber einem Fallrohr mit glatten Wänden und ohne Lamellen oder Wabenstruktur erhöhten Reibung, der die Pulverpartikel im Fallrohr ausgesetzt sind, da die Pulverpartikel mit den Wandungen der Lamellen oder der Wabenstruktur großflächig in Kontakt geraten. Diese erhöhte Wandreibung fördert weiter die Freisetzung von Verunreinigungen an den Pulverpartikeln.
  • Am Ende des Fallrohrs 7 weist das Fallrohr einen abgeschrägten oder gekrümmten Bereich 9 auf, sodass das sich im freien Fall befindliche Pulver am Ende des Fallrohrs abgebremst wird. Nach dem Fallrohr gelangt das in der ersten Evakuierungskammer 3 und im Fallrohr 7 vorbehandelte Pulver 14 in einen Drehtrommelofen 8, in dem das vorbehandelte Pulver 14 auf eine Temperatur von 100°C bis 500°C aufgeheizt wird, wobei wiederum durch die Hochvakuumpumpe 12 bzw. Vakuumpumpe 10 eine Vakuumatmosphäre mit einem Restdruck von 1*10-5 mbar eingestellt ist. Durch die Erwärmung werden weitere Kontaminationen in den gasförmigen Zustand überführt und können über die Hochvakuumpumpe 12 und der Vakuumpumpe 10 aus der zweiten Evakuierungskammer 4 abgeführt werden. Durch die kontinuierliche Umwälzung im Drehtrommelofen wird sichergestellt, dass das gesamte Pulver an der Oberfläche exponiert wird, um die Verdampfung und Sublimation von Kontaminationen zu erleichtern. Gleichzeitig wird das Pulver 14 im Drehtrommelofen 8 kontinuierlich von einem Ende des Drehtrommelofens 8, an dem das Pulver 14 zugeführt wird, zum anderen Ende des Drehtrommelofens 8 befördert, an dem das gereinigte Pulver 15 abgegeben wird. Die Transportgeschwindigkeit mit der das Pulver durch den Drehtrommelofen 8 befördert wird, ergibt sich aus den Dimensionen des Drehtrommelofens sowie der Einstellung der Drehzahl und der Neigung des Drehtrommelofens. Die Neigung des Drehtrommelofens 8 ist hierzu vorzugweise einstellbar, wie in Figur 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet. Vorteilhafterweise werden die Betriebsparameter des Drehtrommelofens 8 so eingestellt, dass das Pulver während des Transports durch den Drehtrommelofen eine ausreichende Zeit auf die gewünschte Temperatur von 100°C bis 500°C erwärmt werden kann, sodass eine vollständige Ablösung aller Verunreinigungen und Kontaminationen ermöglicht wird.
  • Nach dem Verlassen des Drehtrommelofens 8 wird das gereinigte Pulver 15 unmittelbar an die Abfüllvorrichtung 2 übergeben, in der nunmehr das gereinigte Pulver 15 in die entsprechenden Kapseln 19 abgefüllt werden kann. Mittels einer separaten Vakuumpumpe 29 und einer Hochvakuumpumpe 30 wird auch in der Abfüllvorrichtung 2 ein entsprechendes Hochvakuum aufrechterhalten, um eine erneute Kontamination des Pulvers zu vermeiden. Anstelle von separaten Vakuumerzeugungseinrichtungen für die Pulveraufbereitungseinheit 1 und die Abfüllvorrichtung 2 kann auch eine einzige Vakuumerzeugungseinrichtung für die gesamte Kapselfülleinrichtung vorgesehen werden.
  • Die Pulveraufbereitungseinheit 1 und die Abfüllvorrichtung 2 sind direkt mit einem gasdichten Übergang miteinander verbunden, sodass ein direkter Transport des gereinigten Pulvers 15 von der Pulveraufbereitungseinheit 1 in die Abfüllvorrichtung 2 erfolgen kann.
  • Wie sich insbesondere auch aus der Figur 3 ergibt, sind in der Abfüllvorrichtung 2 zwei Kapselanschlüsse 17,18 vorgesehen, an die die Kapseln 19 angeschlossen werden, um wechselweise mit Pulver 15 befüllt zu werden. Hierzu weist die Abfüllvorrichtung 2 einen Verteiler 16 auf, der im Detail in Figur 3 dargestellt ist. An der Schnittstelle zwischen der Pulveraufbereitungseinheit 1 und der Abfüllvorrichtung 2 bzw. dem Verteiler 16 ist ein gasdichter Verschluss 23 vorgesehen, sodass die Pulveraufbereitungseinheit 1 bei Bedarf von der Abfüllvorrichtung 2 abgetrennt werden kann, wobei entweder in dem einen oder anderen Teil der Kapselfülleinrichtung das Hochvakuum aufrechterhalten werden kann.
  • Anschließend an den Verschluss 23 ist eine Umschaltklappe 24 vorgesehen, über die der Fluss des gereinigten Pulvers 15 in die Füllpfade 21,22 gewählt werden kann. In der gezeigten Stellung der Klappe 24 fließt das gereinigte Pulver 15 in den Füllpfad 22 zum zweiten Kapselanschluss 18, um dort in eine bereitgestellte Kapsel 19 gefüllt zu werden. Der Füllpfad 22 und der Füllpfad 21 weisen neben dem Verschlusselement 25 noch weitere Verschlusselemente 26 bis 28 auf, die ein gasdichtes Abtrennen des jeweils unteren Füllpfadabschnitts 35,36 der Füllpfade 21,22 ermöglichen, sodass diese Füllpfadabschnitte 35,36 der Füllpfade 21,22 separat evakuiert und belüftet werden können. Hierzu sind noch zusätzliche Belüftungsventile 31, 32 vorgesehen. Außerdem sind Absperrventile 33,34 vorgesehen, um die Füllpfadabschnitte 35,36 von der Vakuumerzeugungseinrichtung mit der Vakuumpumpe 29 und der Hochvakuumpumpe 30 abtrennen zu können.
  • Die Befüllung einer Kapsel 19 erfolgt nun in der Weise, dass zunächst über die Einfüllschleuse 5 unbehandeltes Pulver 13 in den Behälter 6 der ersten Evakuierungskammer 3 gefüllt wird und dort einer ersten Behandlung unterzogen wird, bei der durch das eingestellte Hochvakuum erste Verunreinigungen und Kontaminationen ausgasen und über die Vakuumpumpen 11, 10 abgesaugt werden können. Anschließend wird in einem zweiten Behandlungsschritt das Pulver 13 durch das Fallrohr 7 in die zweite Evakuierungskammer 4 befördert, wobei durch die Vakuumatmosphäre, die im Fallrohr 7 eingestellt ist und die Bewegung des Pulvers weitere Kontaminationen verdampfen und/oder sublimieren und entsprechend über die Pumpeinrichtungen 10, 11, 12 der ersten und zweiten Evakuierungskammer 3, 4 abgepumpt werden können. Nach dem Fallrohr 7 gelangt das so vorbehandelte Pulver 14 in den Drehtrommelofen 8, um dort aufgeheizt zu werden, sodass weitere Kontaminationen verdampfen und/oder sublimieren können und über die Vakuumpumpen 10, 12 abgesaugt werden können. Das entsprechend gereinigte Pulver 15 gelangt über den Verschluss 23 in den Verteiler 16 und wird dort gemäß der Klappenstellung der Klappe 24 entweder in den einen Füllpfad 21 oder den anderen Füllpfad 22 geleitet, um über diese und die Kapselanschlüsse 17, 18 in die dort angeschlossenen Kapsel 19 zu gelangen. Wird beispielsweise, wie in Figur 3 gezeigt, der Füllpfad 22 verwendet, gelangt das gereinigte Pulver 15 über den Füllpfad 22 und den Kapselanschluss 18 in die Kapsel 19, während gleichzeitig im anderen Füllpfad 21 die Kapsel 19 getauscht werden kann, wobei das Verschlusselement 25 den unteren Teil des Füllpfads 21 gasdicht abschließt und das Ventil 33 die Vakuumpumpen 29, 30 von dem abgetrennten Füllpfadabschnitt 35 des Füllpfades 21 abtrennt. Nach Anschluss einer neu zu befüllenden Kapsel 19 an den Kapselanschluss 17 kann das Absperrventil 33 wieder geöffnet werden, um den Füllpfad 21 wieder auf Hochvakuum zu evakuieren und anschließend kann das Verschlusselemente 25 wieder geöffnet werden, um den Zugang zur Kapsel 19 am Kapselanschluss 17 zu öffnen. Anschließend kann die Klappe 24 umgestellt werden, um nunmehr das gereinigte Pulver 15 über den Füllpfad 21 in die am Kapselanschluss 17 angeschlossene Kapsel 19 zu füllen. Entsprechend kann nunmehr der Füllpfadabschnitt 36 des Füllpfades 22 über die Verschlusselemente 27 und 28 sowie das Ventil 34 abgeschlossen werden und nach dem Entfernen der am Kapselanschluss 18 angeschlossene Kapsel 19 kann eine neue Kapsel 19 kann an dem Kapselanschluss 18 angeordnet werden.
  • Die gefüllten Kapseln werden mit einer Presseinrichtung am Füllrohr abgeklemmt und anschließend können die Kapseln zum Verdichten mit einem Rüttler 20 gerüttelt und das Pulver auf eine maximal mögliche Packungsdichte verdichtet werden, um so eine dicht verschlossene Kapsel mit dem eingefüllten Material zu erhalten. Anschließend wird die vorzugsweise zweifach verklemmt Kapsel abgetrennt und verschweißt.
  • Die Figur 2 zeigt die Kapselfülleinrichtung aus Figur 1 in einem leicht veränderten Betriebsmodus. Bei dem Betriebsmodus der Figur 2 wird das Ausheizen des vorbehandelten Pulvers 14 im Drehtrommelofen 8 stationär durchgeführt, d.h. das Pulver wird für eine bestimmte Zeit lediglich im Drehtrommelofen 8 umgewälzt und nicht kontinuierlich durch den Drehtrommelofen 8 bewegt. Hierzu ist das Ausgabeende des Drehtrommelofens 8 angehoben. Erst nach einer ausreichenden Behandlungszeit wird das Ausgabeende des Drehtrommelofens 8 abgesenkt, sodass das nunmehr gereinigte Pulver 15 den Drehtrommelofen wieder verlassen kann.
  • Um auch hier einen kontinuierlichen Betrieb der Kapselfülleinrichtung zu gewährleisten, kann nach dem Drehtrommelofen 8 bzw. am Eingang der Abfüllvorrichtung 2 ein Pufferbehälter (nicht gezeigt) vorgesehen sein, sodass durch den diskontinuierlichen Betrieb des Drehtrommelofens keine Unterbrechung der abwechselnden Befüllung der Kapseln an den Kapselanschlüssen 17 und 18 erfolgen muss, sondern gereinigtes Pulver 15 kontinuierlich aus dem Pufferbehälter nachgefüllt werden kann.
  • Die gezeigten Ausführungsbeispiele ermöglichen eine kontinuierliche Befüllung von Kapseln abwechselnd an den beiden Kapselanschlüssen 17,18. Allerdings ist es auch denkbar, einen diskontinuierlichen Betrieb mit nur einem Kapselanschluss zu verwirklichen, wobei beispielsweise wiederum ein Pufferbehälter dafür sorgen kann, dass das kontinuierlich gereinigte Pulver zwischengepuffert wird.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abweichungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Pulveraufbereitungseinheit
    2
    Abfüllvorrichtung
    3
    erste Evakuierungskammer
    4
    zweite Evakuierungskammer
    5
    Einfüllschleuse
    6
    Behälter
    7
    Fallrohr
    8
    Drehtrommelofen
    9
    abgeschrägter oder gekrümmter Bereich
    10
    Vakuumpumpe
    11
    Hochvakuumpumpe
    12
    Hochvakuumpumpe
    13
    Pulver
    14
    vorbehandeltes Pulver
    15
    gereinigtes Pulver
    16
    Verteiler
    17
    erster Kapselanschluss
    18
    zweiter Kapselanschluss
    19
    Kapsel
    20
    Rüttler
    21
    Füllpfad
    22
    Füllpfad
    23
    Verschlusselement
    24
    Umschaltklappe
    25
    Verschlusselement
    26
    Verschlusselement
    27
    Verschlusselement
    28
    Verschlusselement
    29
    Vakuumpumpe
    30
    Hochvakuumpumpe
    31
    Belüftungsventil
    32
    Belüftungsventil
    33
    Absperrventil
    34
    Absperrventil
    35
    Füllpfadabschnitt
    36
    Füllpfadabschnitt

Claims (15)

  1. Kapselfülleinrichtung zum Befüllen von Kapseln (19) mit Pulver für die Verwendung bei pulvermetallurgischen Herstellverfahren mit einer Pulveraufbereitungseinheit (1) zur Reinigung und Dekontamination des Pulvers und mindestens einer Abfüllvorrichtung (2) zum Abfüllen des Pulvers in die Kapseln, wobei die Kapselfülleinrichtung mindestens eine Vakuumerzeugungseinrichtung (10,11,12) zur Erzeugung einer Vakuumatmosphäre in der Pulveraufbereitungseinheit und der Abfüllvorrichtung aufweist.
  2. Kapselfülleinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Pulveraufbereitungseinheit (1) und die Abfüllvorrichtung (2) so miteinander verbunden sind, dass das in der Pulveraufbereitungseinheit gereinigte Pulver in einer Vakuumatmosphäre direkt von der Pulveraufbereitungseinheit zur Abfüllvorrichtung transportiert werden kann.
  3. Kapselfülleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Pulveraufbereitungseinheit (1) eine erste Evakuierungskammer (3) umfasst, in der das Pulver lose angeordnet werden kann und in der eine Vakuumatmosphäre eingestellt werden kann.
  4. Kapselfülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Pulveraufbereitungseinheit (1) ein Fallrohr (7) umfasst, in welchem eine Vakuumatmosphäre einstellbar ist, wobei das Pulver in der Vakuumatmosphäre durch das Fallrohr fallen kann.
  5. Kapselfülleinrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Fallrohr (7) eine Wandstruktur mit Belüftungsöffnungen und/oder Lamellen und/oder eine Wabenstruktur aufweist, welche verhindern, dass Pulver während des Fallens durch das Fallrohr aus diesem entweicht, aber eine Evakuierung von gasförmigen Stoffen ermöglicht.
  6. Kapselfülleinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Fallrohr (7) an seinem unteren Ende zum Abbremsen des fallenden Pulvers gebogen oder schräg ausgebildet ist.
  7. Kapselfülleinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Fallrohr (7) teilweise in der ersten Evakuierungskammer (3) und teilweise in einer zweiten Evakuierungskammer (4) aufgenommen ist.
  8. Kapselfülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Pulveraufbereitungseinheit (1) eine zweite Evakuierungskammer (4) umfasst, in der eine Vakuumatmosphäre einstellbar ist und die eine Heizeinrichtung (8) zur Erwärmung des Pulvers aufweist.
  9. Kapselfülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Pulveraufbereitungseinheit (1) einen Drehtrommelofen (8) aufweist.
  10. Kapselfülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Abfüllvorrichtung (2) mindestens einen Kapselanschluss (17,18) zur Anordnung einer zu befüllenden Kapsel (19) aufweist, der so ausgebildet ist, dass die Kapsel gasdicht anschließbar ist.
  11. Kapselfülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kapselfülleinrichtung einen Verteiler (16) umfasst, in dem das in der Pulveraufbereitungseinheit gereinigte Pulver unter Vakuumatmosphäre wahlweise zu einem ersten Kapselanschluss (17) und mindestens zu einem zweiten Kapselanschluss (18) transportiert werden kann.
  12. Kapselfülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Verteiler (16) mindestens zwei Füllpfade (21,22) aufweist, die so mit Absperrmitteln (25 - 28,31 - 34) ausgestaltet sind, dass sie zumindest teilweise abwechselnd evakuierbar und belüftbar sind.
  13. Verfahren zum Befüllen von Kapseln (19) mit Pulver für die Verwendung der Kapseln bei pulvermetallurgische Herstellverfahren, insbesondere mit einer Kapselfülleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das zu verfüllende Pulver zunächst in einem Reinigungs - und Dekontaminationsschritt in eine Vakuumatmosphäre gebracht und aufbereitet wird, damit Kontaminationen verdampfen und/oder sublimieren können, und dass anschließend das gereinigte Pulver in einem Abfüllschritt unter Vakuumatmosphäre in Kapseln (19) abgefüllt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Reinigungs - und Dekontaminationsschritt eine erste Behandlung des Pulvers in Vakuumatmosphäre, eine anschließende zweite Behandlung unter Vakuumatmosphäre im freien Fall und abschließend eine dritte Behandlung durch Erwärmung unter Vakuumatmosphäre umfasst.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Pulver vom Beginn des Reinigungs - und Dekontaminationsschrittes bis zum Abfüllen in der Kapsel kontinuierlich oder diskontinuierlich bewegt wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110697098A (zh) * 2019-10-12 2020-01-17 南京众保环保科技有限公司 一种吨袋机及吨袋机收尘方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2537134A1 (de) * 1975-08-20 1977-03-03 Hans Eberhard Dipl Ing Moebius Fuellverfahren fuer kapseln
DE2642757A1 (de) 1976-08-26 1978-03-02 Bbc Brown Boveri & Cie Verbundwerkstoff
FR2513916A1 (fr) * 1981-10-06 1983-04-08 United Technologies Corp Procede de fabrication d'un disque en poudre de metal compacte comprenant une peripherie en une premiere partie de poudre et une partie centrale en une seconde matiere de poudre
CN102398028A (zh) * 2011-11-15 2012-04-04 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种真空热动态金属粉末除气包套方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2537134A1 (de) * 1975-08-20 1977-03-03 Hans Eberhard Dipl Ing Moebius Fuellverfahren fuer kapseln
DE2642757A1 (de) 1976-08-26 1978-03-02 Bbc Brown Boveri & Cie Verbundwerkstoff
FR2513916A1 (fr) * 1981-10-06 1983-04-08 United Technologies Corp Procede de fabrication d'un disque en poudre de metal compacte comprenant une peripherie en une premiere partie de poudre et une partie centrale en une seconde matiere de poudre
CN102398028A (zh) * 2011-11-15 2012-04-04 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种真空热动态金属粉末除气包套方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1982 ASSOC ITALIANA DI METALLURGIA, 1982, pages 179 - 191 *
DATABASE COMPENDEX [online] ENGINEERING INFORMATION, INC., NEW YORK, NY, US; 1982, STEPHAN H ET AL: "Degassing of metal powders and the filling of degassed powders into capsules for the manufacturing of ingots and discs", XP008182960, Database accession no. EIX83070103636 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110697098A (zh) * 2019-10-12 2020-01-17 南京众保环保科技有限公司 一种吨袋机及吨袋机收尘方法

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