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(11) |
EP 2 477 751 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.11.2013 Patentblatt 2013/46 |
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Anmeldetag: 24.08.2010 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2010/062304 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2011/032807 (24.03.2011 Gazette 2011/12) |
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VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM FÖRDERN UND VERTEILEN VON PULVERN IN EINEM GASSTROM
METHOD AND DEVICE FOR CONVEYING AND DISTRIBUTING POWDERS IN A GAS STREAM
PROCÉDÉ ET DISPOSITIF D'ACHEMINEMENT ET DE DISTRIBUTION DE POUDRES DANS UN COURANT
GAZEUX
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
15.09.2009 DE 102009041338
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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25.07.2012 Patentblatt 2012/30 |
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Patentinhaber: Reinhausen Plasma GmbH |
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93057 Regensburg (DE) |
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Erfinder: |
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- THEOPHILE, Eckart
93173 Wenzenbach (DE)
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| (74) |
Vertreter: Reichert, Werner Franz |
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Reichert & Kollegen
Bismarckplatz 8 93047 Regensburg 93047 Regensburg (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
FR-A1- 2 579 573 US-A1- 2009 110 529
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US-A1- 2004 247 401
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fördern und Verteilen
von Pulvern in einem Gasstrom.
[0002] Derartige Verfahren und Förderer kommen zur Zuführung dosierter Mengen von feinkörnigen
Pulvern, insbesondere für Beschichtungen, zum Einsatz. Pulverablagerungen und Agglomerationen
des Pulvers in dem Förderer sowie den Pulverströmungswegen müssen vermieden werden.
[0003] Die Förderung extrem feiner Pulver mit Korngrößen von weniger als 10 µm ist mit bekannten
Fördervorrichtungen praktisch nicht möglich. Unterhalb dieser Korngröße nehmen die
Adhäsionskräfte zwischen den Pulverpartikeln erheblich zu. Die Oberfläche der Partikel
vergrößert sich im Verhältnis zum Volumen erheblich. Ein Würfel mit einer Kantenlänge
von 1 cm weist eine Oberfläche von 0,006 m
2 auf. Das gleiche Volumen mit Partikeln von fünf Nanometern Kantenlänge aufgefüllt,
weist indes eine Oberfläche von 2.400 m
2 auf. Die starke Zunahme der Oberflächenkräfte behindert die Förderung derart kleiner
Partikel. Nur durch permanente Energieeinkopplung, insbesondere hohe Strömungsgeschwindigkeiten,
die mit einem hohen Gas- bzw. Luftverbrauch einhergehen, kann ein Agglomerieren des
Pulver-/Gasgemisches vermieden werden. Hohe Gasvolumenströme sind jedoch in verschiedenen
nachgeschalteten Arbeitsprozessen, wie beispielsweise bei Plasma-Beschichtungsprozessen
oder Laser- Beschichtungsprozessen, nachteilig. Darüber hinaus bedingen hohe Gasvolumenströme
einen höheren Energieeinsatz für die Förderung. Außerdem gibt es nachgeschaltete Prozesse,
bei denen das Pulver-/Gasgemisch die Verwendung von Inertgasen erfordert. Aufgrund
der hohen Kosten von Inertgasen ist auch aus diesem Grund eine Reduktion des Gasverbrauchs
wünschenswert.
[0004] Die
DE 44 23 197 offenbart eine Pulverpumpe für Pulver zum Sprühbeschichten von Gegenständen in einer
stabartig länglichen Form. An einer Stirnseite weist die Pulverpumpe eine Pulveransaugöffnung
auf, über die Pulver aus einem nach oben offenen Pulverbehälter angesaugt und durch
ein inneres Rohr der Pulverpumpe zu einem Verbraucher befördert wird. Die Förderung
selbst erfolgt durch Erzeugung eines Vakuums in der Pulverpumpe. Das Vakuum wird mit
einer Injektordüse erzeugt, die sich in der Nähe der Pulveransaugöffnung befindet.
[0005] Die
DE 10 2006 002 582 A1 offenbart einen Pulverförderer mit einer Fluidisiereinheit. Die Fluidisiereinheit
ist am Ende eines Pulveransaugrohrs des Pulverförderers angeordnet und bläst im Ansaugbereich
des Pulveransaugrohrs Fluidisierluft in den Pulvervorrat, so dass das Pulver fluidisiert
und dadurch einfacher angesaugt und transportiert werden kann. Die Fluidisiereinheit
ist oberhalb und konzentrisch zur Pulveransaugöffnung angeordnet. Hierdurch bildet
sich ein schirmförmiger fluidisierter Pulverbereich um die Ansaugöffnung herum aus.
Die Förderung erfolgt mittels eines mit Druckluft arbeitenden Injektors, der an dem
der Fluidisiereinheit gegenüberliegenden Ende des Pulveransaugrohres angeschlossen
ist. Eine Fluidisierung direkt unterhalb der Pulveransaugöffnung erfolgt konstruktionsbedingt
nicht. Obwohl die ringförmige Fluidisierung das Ansaugen des Pulvers verbessert, ist
die Konstanz der Pulvermenge beim Ansaugen nicht optimal. Des Weiteren werden Agglomerate
des Pulvers nur unzureichend aufgelöst und größtenteils unmittelbar durch die Pulveransaugöffnung
abgesaugt. Dies führt insbesondere bei nachgeschalteten Beschichtungsprozessen, die
eine gleich bleibende Schichtdicke erfordern, zu Problemen.
[0006] Die US-Patentanmeldung
US 2009/110529 A1 offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und beschreibt ein
Verfahren zum Übertragen von zerkleinertem Tonmaterial zur Verwendung in Bohrflüssigkeiten.
Zur Bereitstellung des zerkleinerten Tonmaterials ist ein pneumatisches Überführungsgefäß
vorgesehen. In das Überführungsgefäß kann über einen Lufteinlass Luft injiziert werden.
Der Lufteinlass ist als in das Überführungsgefäß ragende Lanzeausgestaltet, deren
Mündung von oben auf eine Oberfläche des zerkleinerten Tonmaterials im pneumatischen
Übertragungsfass gerichtet ist. Das luftbeaufschlagte, zerkleinerte Tonmaterial wird
über eine Leitung in einen Lagerbehälter transferiert.
[0007] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde,
ein Verfahren zum Fördern und Verteilen von Pulvern in einem Gasstrom zu schaffen,
das die Förderung von extrem feinen Pulvern, insbesondere solchen mit einer Korngröße
von weniger als 10 µm, mit geringen Gasmengen erlaubt, bei dem gleichwohl Agglomerationen
des Pulvers vermieden oder aufgelöst werden und zugleich eine gleichmäßige Verteilung
des Pulvers im Gasstrom erreicht wird. Des Weiteren soll eine einfach aufgebaute Vorrichtung
zur agglomerationsfreien Förderung und gleichmäßigen Verteilung von insbesondere extrem
feinen Pulvern (mit einer Korngröße von weniger als 10 µm) in einem Gasstrom mit geringen
Gasmengen vorgeschlagen werden.
[0008] Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst,
dass der Füllstand des Pulvers in dem geschlossenen Behälter ständig oberhalb eines
minimalen Füllstandes gehalten wird, und das Pulver unterhalb des minimalen Füllstandes
über den mindestens einen mit dem Pulver in Kontakt stehenden Gaseinlass unmittelbar
mit Gas beaufschlagt wird.
[0009] Die periodische Beaufschlagung des Pulvers mit dem unter Überdruck stehenden Gas
führt dazu, dass das Pulver in den Freiraum oberhalb des Pulvers aufgewirbelt und
dort verteilt wird. Gleichzeitig lösen die Druckimpulse etwaige Agglomerate des Pulvers
auf. Der sich im Inneren des geschlossenen Behälters aufgrund der Gaseinleitung einstellende
Überdruck oberhalb des Umgebungsdrucks bewirkt, dass das derart aufgewirbelte Pulver-/Gasgemisch
in Richtung jedes oberhalb des maximalen Füllstandes des Behälters angeordneten Auslasses
ausströmt.
[0010] Eine optimale Verteilung des Pulvers in dem Gasraum oberhalb des Pulverfüllstandes
wird durch eine niederfrequente Beaufschlagung des Pulvers in einem Bereich von 1
Hz bis 100 Hz erreicht. Der Überdruck des in den geschlossenen Behälter (Druckbehälter)
eingeleiteten Gases liegt vorzugsweise im Bereich von 100 mbar bis 5 bar.
[0011] Eine höhere Förderleistung wird dadurch erreicht, dass das Pulver über mehrere, insbesondere
vier Gaseinlässe mit dem unter Überdruck stehenden Gas beaufschlagt wird.
[0012] Die Verteilung des Pulvers in dem Gas und die Auflösung vorhandener Agglomerate kann
dadurch verbessert werden, dass das Pulver über mehrere zeitlich aufeinander folgend
angesteuerte Gaseinlässe mit dem Gas beaufschlagt wird. Vorzugsweise wirken die Gasdruck-Impulse
ohne zeitliche Unterbrechungen zwischen zwei aufeinander folgenden Gasdruck-Impulsen
auf das Pulver ein. Wenn die Gaseinlässe gleichmäßig über den Umfang des Behälters,
vorzugsweise in einer Behälterebene, angeordnet sind, erfolgt die Beaufschlagung umlaufend
um den Behälter herum.
[0013] Eine weitere Verbesserung der Verwirbelung und Verteilung des Pulvers in dem Freiraum
oberhalb des Pulvers in dem Behälter wird erreicht, wenn die Beaufschlagung mit einem
oder mehreren Gasstrahlen unter einem Anstellwinkel von maximal 45 Grad zur Oberfläche
des Pulvers erfolgt. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Oberfläche der Pulverschüttung
im Wesentlichen eben ist.
[0014] Bei Pulvern, die zu starker Agglomeratbildung neigen, wird in vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung der Füllstand des Pulvers in dem geschlossenen Behälter ständig oberhalb
eines minimalen Füllstandes gehalten und das Pulver unterhalb des minimalen Füllstandes
über mindestens einen mit dem Pulver in Kontakt stehenden Gaseinlass unmittelbar mit
Gas beaufschlagt. Hierdurch werden die Druckimpulse besonders wirksam auf das Pulver
übertragen und in Folge dessen die Agglomerate äußerst wirksam aufgelöst. Das unter
Druck stehende Gas strömt durch das Pulver in den darüber liegenden Freiraum und fördert
das durch die Druckimpulse aufgewirbelte Pulver-/Gasgemisch in Richtung jedes Auslasses.
[0015] Der Auslass kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung mit einem Schlauch
verbunden sein, mit dem das Pulver-/Gasgemisch einem weiteren Prozess, insbesondere
einem Beschichtungsprozess zugeführt wird.
[0016] Um eine kontinuierliche Pulverförderung sicher zu stellen, wird in vorteilhafter
Ausgestaltung der Erfindung das Pulver aus einem Nachfüllbehälter über einen Einlass
in den Behälter nachgefüllt. Der Nachfüllbehälter steht dabei unter dem gleichen Überdruck,
wie der geschlossene Behälter, in den nachgefüllt wird. Vorzugsweise wird dabei der
Füllstand des Pulvers in dem geschlossenen Behälter ständig oberhalb eines minimalen
Füllstandes gehalten. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 8.
[0017] Eine besonders wirksame periodische Beaufschlagung des Pulvers mit unter Überdruck
stehendem Gas erfolgt vorzugsweise mittels eines gerichteten Gasstrahls. Zur Erzeugung
des gerichteten Gasstrahls befindet sich jeder Gaseinlass an einer insbesondere in
das Innere des Behälters hineinragenden, zumindest jedoch im Inneren des Behälters
mündenden Düse. Um die Beaufschlagung des Pulvers unter einem Anstellwinkel von maximal
45 Grad zur Oberfläche des Pulvers zu gewährleisten, weist die Düse einen entsprechenden
Anstellwinkel auf.
[0018] Der geschlossene Behälter zur Aufnahme des Pulvers ist insbesondere kreiszylindrisch
ausgestaltet. Die Gaseinlässe sind in einer Ebene des kreiszylindrischen Behälters
vorzugsweise über dessen Umfang angeordnet, so dass der Mittelpunktswinkel zwischen
sämtlichen Gaseinlässen übereinstimmt. Die einzelnen Einlässe werden mit Hilfe von
Steuerungsmitteln, insbesondere einer Ventilsteuerung, periodisch mit Gas beaufschlagt.
Die einzelnen Einlässe können zeitlich aufeinander folgend oder zeitlich teilweise
oder vollständig überlappend mit Gas beaufschlagt werden. Im letzten Fall werden sämtliche
Gaseinlässe gleichzeitig in periodischer Folge mit Gas beaufschlagt.
[0019] Weiter kann die umlaufende Beaufschlagung über mehrere Einlässe, je nach Beschaffenheit
des zu fördernden Pulvers und dem erforderlichen Förderstrom, mit kurzen Unterbrechungen
erfolgen, so dass zumindest zeitweilig über keinen der Einlässe Gas in den Behälter
gelangt.
[0020] Um eine spiralförmige Strömung des Pulver-/Gasgemisches in dem Behälter in Richtung
von dessen Auslass zu erzeugen, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung mindestens
eine Düse parallel zu einer Sekante in Bezug auf den kreisförmigen Boden des Behälters
angeordnet, wobei die Sekante im Abstand zu dessen Mittelpunkt verläuft.
[0021] Um einen kontinuierlichen Betrieb der Fördervorrichtung zu gewährleisten, ist der
geschlossene Behälter über eine Rohrleitung mit einem Nachfüllbehälter für das Pulver
verbunden, wobei aus dem vorzugsweise größeren Nachfüllbehälter Pulver automatisch
in den geschlossenen Behälter für die Verteilung und Förderung des Pulvers nachläuft.
Um ein Überschreiten des maximalen Füllstandes beim automatischen Nachfüllen auszuschließen,
befindet sich die Mündung der sich in das Innere des Behälters erstreckenden Rohrleitung
knapp unterhalb des maximalen Füllstandes des Behälters.
[0022] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1a
- eine schematische Aufsicht und
- Figur 1b
- eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Fördern und Verteilen von Pulvern in einem Gasstrom;
- Figur 2a
- eine Aufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer im Wesentlichen tangentialen Gaszuführung;
- Figur 2b
- eine Aufsicht auf ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Gaseinlässen;
- Figur 3
- eine schematische Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit unter einem Anstellwinkel angeordneten Gaseinlässe aufweisenden Düsen;
- Figur 4
- eine Schaubild zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fördern
und Verteilen von Pulvern in einem Gasstrom unter Verwendung einer Vorrichtung gem.
Figur 2b;
- Figuren 5a, b
- ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Nachfüllbehälter
für einen kontinuierlichen Betrieb sowie
- Figur 6
- die Anbindung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einen nachgeordneten Plasmabeschichtungsprozess.
[0023] Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung zum Fördern und Verteilen von Pulvern 5 in
einem Gasstrom, nachfolgend kurz als "Pulverförderer" 1 bezeichnet, besteht im Wesentlichen
aus einem geschlossenen Behälter 2, der über einen Gaseinlass 3 mit nicht dargestellten
Mitteln zur Gasversorgung verbunden ist. Der Behälter 2 ist bis zu einem maximalen
Füllstand 4 mit einem feinen Pulver 5 befüllt, das einem nachfolgenden Prozess, insbesondere
einem Beschichtungsprozess, zugeführt werden soll. Oberhalb des maximalen Füllstandes
4 des Behälters 2 ist ein Auslass 6 für ein Pulver-/Gasgemisch 7 angeordnet. Der Auslass
6 ist insbesondere mit einem Anschluss für eine Schlauchleitung 19 zur Weiterleitung
des Pulver-/Gasgemisches 7 zu dem nachgeordneten Prozess ausgestattet.
[0024] Die mit dem Gaseinlass 3 verbundenen Mittel zur Gasversorgung umfassen als Steuerungsmittel
zur periodischen Steuerung des Gases insbesondere eine Ventilsteuerung mit der ein
unter Überdruck stehendes Gas in einer periodischen Folge über den Gaseinlass 3 in
das Innere des Behälters 2 eingelassen wird. Die Ventilsteuerung arbeitet beispielsweise
mit einer Frequenz von 10 Hz Die Höhe des Gasdrucks wird derart bestimmt, dass der
Druck im Inneren des Behälters 2 höher als der Umgebungsdruck ist, wobei Druckverluste
in einer ggf. an den Pulverauslass angeschlossenen Schlauchleitung bis zu deren Mündung
zu berücksichtigen sind. Bei dem eingeleiteten Gas handelt es sich bevorzugt um ein
Inertgas, um Staubexplosionen in dem Behälter 2 zu verhindern.
[0025] Im dargestellten Ausführungsbeispiel mündet der Gaseinlass 3 unmittelbar in dem Pulver
5. Neben dieser bevorzugten unmittelbaren Einleitung des Gases in das Pulver 5 ist
es auch möglich, die Gaseinlässe 3 oberhalb des maximalen Füllstandes 4 des Pulvers
5 anzuordnen, so dass das Gas auf die Oberfläche 9 des Pulvers 5 auftrifft.
[0026] Der Pulverförderer 1 nach Figur 2a unterscheidet sich von dem Pulverförderer nach
Figur 1 dadurch, dass sich der Gaseinlass 3 an einer Düse 10 befindet, die parallel
zu einer Sekante 11 in Bezug auf den kreisförmigen Boden 12 des Behälters 2 verläuft.
Durch diese Art der Gaseinleitung in den Behälter 2 wird eine spiralförmige Strömung
13 des Pulver-/Gasgemisches 7 in dem Behälter 2 erzeugt. Der den Auslass 6 aufweisende
Kanal 8 ist wie aus Figur 2a erkennbar, ebenfalls parallel zu einer Sekante in Bezug
auf den kreisförmigen Boden 2 des Behälters 2 ausgerichtet.
[0027] Figur 2b zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pulverförderers
1 mit vier jeweils um 90 Grad versetzt zueinander, jedoch in einer Ebene angeordneten,
Gaseinlässen 3a - d und zwei Auslässen 6a - b für das Pulver-/Gasgemisch 7. Die periodische
Beaufschlagung der Gaseinlässe 3a - d mit dem unter Überdruck stehenden Gas kann gleichzeitig
erfolgen. Vorzugsweise werden die Gaseinlässe 3a - d jedoch zeitlich aufeinander folgend
mit dem unter Überdruck stehenden Gas beaufschlagt, so dass die von der Gasversorgungseinheit
ausgehenden Druckimpulse um den Behälter 2 umlaufen.
[0028] Figur 3 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung nach Figur 1. Der Pulverförderer 1
unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch, dass er zwei in das Innere des
[0029] Behälters 2 ragende Düsen 10 mit einem Anstellwinkel 14 von etwa 25 Grad zu dem Boden
12 des Behälters 2 aufweist, die die Gaseinlässe 3a - b aufweisen. Durch diesen Anstellwinkel
wird die Auflösung von Agglomeraten in dem feinen Pulver 5 verbessert.
[0030] Nachfolgend wird anhand von Figur 4 das erfindungsgemäße Verfahren zum Fördern und
Verteilen von Pulvern 5 in einem Gasstrom mit Hilfe der bevorzugten Vorrichtung nach
Figur 2b näher erläutert.
[0031] Aus einem in Figur 4 b) nicht dargestellten Nachfüllbehälter 15 wird der Behälter
2 über eine Rohrleitung 16 bis zu dem maximalen Füllstand 4 mit Pulver 5 befüllt.
Das Pulver 5wird über die vier Gaseinlässe 3a - d zeitlich aufeinander folgend beaufschlagt.
In dem Diagramm nach Figur 4 c) ist erkennbar, wie die Gaseinlässe 3a - d ohne Unterbrechung
nacheinander das unter Überdruck stehenden Gas in den Behälter 2 einleiten. Durch
die Beaufschlagung mit Gas wird das Pulver 5 aufgewirbelt, wobei sich in dem Freiraum
oberhalb der Oberfläche 9 des Pulvers 5 das Pulver-/Gasgemisch 7 ausbildet, das über
die beiden diametral gegenüberliegenden Auslässe 6a, b aus dem Behälter 2 ausströmt.
Die aufeinander folgende kontinuierliche Beaufschlagung des Pulvers 5 mit den Druckimpulsen
aus den vier Gaseinlässen 3a - d verbessert die Förderleistung bei gleichzeitig geringem
Gasverbrauch. Des Weiteren bewirkt die kontinuierliche, periodische Beaufschlagung
des Pulvers 5 über mehrere Gaseinlässe 3a - d eine optimale Auflösung vorhandener
Agglomerate.
[0032] Sobald durch den kontinuierlichen Abtransport des Pulver-/Gasgemisches 7 durch die
beiden Auslässe 6a, b der Vorrat an Pulver 5 unter den maximalen Füllstand 4 auf einen
minimalen Füllstand 17 absinkt, wird, wie dies in Figur 5 veranschaulicht ist, Pulver
5 aus dem oberhalb des Behälters 2 angeordneten Nachfüllbehälter 15 nachgefüllt. Die
Rohrleitung 16 zum Nachfüllen des Pulvers 5 erstreckt sich in das Innere des Behälters
2, wobei sich deren Mündung, wie insbesondere aus Figur 5a erkennbar, knapp unterhalb
des maximalen Füllstandes 4 des Behälters 2 befindet. Um das automatische Nachfüllen
zu gewährleisten, befindet sich der Pulvervorrat 18 in dem Nachfüllbehälter 15 unter
demselben Druck, der auch im Inneren des Behälters 2 herrscht.
[0033] Figur 6 zeigt ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Pulverförderers 1. Der
Auslass 6 des Pulverförderers 1 ist über eine Schlauchleitung 19 mit einem Strahlgenerator
20 zur Erzeugung eines gebündelten Plasmastrahls 21 durch Lichtbogenentladung verbunden.
In den Plasmastrahl 21 des Strahlgenerators 20 wird das Pulver-/Gasgemisch 7 im Bereich
von dessen Auslass 22 eingebracht. Das fein verteilte Pulver 5 wird mit dem Plasmastrahl
21 auf der Oberfläche 23 eines Objektes 24 abgeschieden.
1. Verfahren zum Fördern und Verteilen von Pulvern (5) in einem Gasstrom, wobei
• ein geschlossener Behälter (2) höchstens bis zu einem maximalen Füllstand (4) mit
dem Pulver (5) befüllt wird;
• das Pulver (5) über mindestens einen Gaseinlass (3) mit einem unter Überdruck stehenden
Gas in einer periodischen Folge beaufschlagt wird;
• das aufgewirbelte Pulver-/Gasgemisch (7) über mindestens eine oberhalb des maximalen
Füllstandes (4) des Behälters (2) angeordneten Auslass (6) aus dem Behälter (2) ausströmt;
dadurch gekennzeichnet,
• dass der Füllstand des Pulvers (5) in dem geschlossenen Behälter (2) ständig oberhalb
eines minimalen Füllstandes (17) gehalten und das Pulver (5) unterhalb des minimalen
Füllstandes (17) über den mindestens einen mit dem Pulver (5) in Kontakt stehenden
Gaseinlass (3) unmittelbar mit Gas beaufschlagt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Pulver (5) mit einer Frequenz im Bereich von
1 Hz bis 100 Hz mit dem Gas beaufschlagt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Pulver (5) über mehrere Gaseinlässe (3a
- 3d) mit dem unter Überdruck stehenden Gas beaufschlagt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Pulver (5) zeitlich aufeinander folgend über
die Gaseinlässe (3a - 3d) mit dem Gas beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Beaufschlagung
mit einem Gasstrahl oder mehreren Gasstrahlen unter einem Anstellwinkel von maximal
45° zur Oberfläche (9) des Pulvers (5) erfolgt.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Überdruck des
Gases im Bereich von 100 mbar bis 5 bar liegt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Pulver (5) aus
einem Nachfüllbehälter (15) über einen Einlass in den Behälter (2) während der Förderung
und Verteilung des Pulvers (5) in dem Gasstrom nachgefüllt wird.
8. Vorrichtung zum Fördern und Verteilen von Pulvern (5) in einem Gasstrom, mit einem
bis zu einem maximalen Füllstand (4) mit Pulver (5) befüllbarer geschlossener Behälter
(2), der mindestens einen Gaseinlass (3, 3a -d) aufweist, der mit Mitteln zur Gasversorgung
verbunden ist, die Mittel zur Gasversorgung Steuerungsmittel zur periodischen Steuerung
des Gases an jedem Gaseinlass (3, 3a -d) aufweisen, oberhalb des maximalen Füllstandes
(4) des Behälters (2) mindestens ein Auslass (6, 6a - b) für ein Pulver-/Gasgemisch
(7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich jeder Gaseinlass (3, 3a - d) unterhalb eines minimalen Füllstandes (17) befindet
und der Behälter (2) über eine Rohrleitung (16) mit einem Nachfüllbehälter (15) für
das Pulver (5) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei sich jeder Gaseinlass (3, 3a - d) an jeweils einer
insbesondere in das Innere des Behälters ragenden Düse (10) befindet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei jede Düse (10) einen Anstellwinkel von maximal
45° zu einer Bodenfläche des Behälters (2) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Behälter (2) kreiszylindrisch
ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei mehrere Gaseinlässe (3, 3a -d) gleichmäßig über
den Umfang des Behälters (2) verteilt angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach den Ansprüche 11 bis 12, wobei zumindest eine Düse (10) parallel
zu einer Sekante (11) in Bezug auf den kreisförmigen Boden (12) des Behälters (2)
verläuft, die im Abstand zu dessen Mittelpunkt verläuft.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 - 13, wobei die Rohrleitung (16) sich in das Innere
des Behälters (2) erstreckt und sich deren Mündung unterhalb des maximalen Füllstandes
(4) des Behälters (2) befindet.
1. A method for conveying and distributing powders (5) in a gas stream, wherein
• a closed container (2) is filled only up to a maximum fill level (4) with the powder
(5);
• the powder (5) is impinged in a periodic sequence via at least one gas inlet (3)
with a gas being under overpressure;
• the swirled-up powder/gas mixture (7) flows out of the container (2) via at least
one outlet (6) arranged above the maximum fill level (4) of the container (2);
characterized in
• that the fill level of the powder (5) in the closed container (2) is kept constantly above
a minimum fill level (17) and the powder (5) below the minimum fill level (17) is
directly impinged with gas via the at least one gas inlet (3), which is in contact
with the powder (5).
2. The method according to claim 1, wherein the powder (5) is impinged with the gas with
a frequency in the range of 1 Hz to 100 Hz.
3. The method according to claim 1 or 2, wherein the powder (5) is impinged with the
gas being under overpressure via several gas inlets (3a - 3d).
4. The method according to claim 3, wherein the powder (5) is impinged successively in
time with the gas via the gas inlets (3a - 3d).
5. The method according to one or more of claims 1 to 4, wherein the impingement with
a gas jet or a plurality of gas jets takes place at a tilt angle of at most 45° with
respect to the surface (9) of the powder (5).
6. The method according to one or more of claims 1 to 5, wherein the overpressure of
the gas is in the range of 100 mbar to 5 bar.
7. The method according to one or more of claims 1 to 6, wherein the powder (5) is refilled
from a refill container (15) via an inlet into the container (2) during conveying
and distribution of the powder (5) in the gas stream.
8. A device for conveying and distribution of powders (5) in a gas stream, with a closed
container (2), which can be filled up to a maximum fill level (4) with powder (5),
having at least one gas inlet (3, 3a-d), which is connected with gas supply means,
which have means for gas supply of control means for periodic control of the gas at
each gas inlet (3, 3a-d), with at least one outlet (6, 6a-b) for a powder/gas mixture
(7) arranged above the maximum fill level (4) of the container (2), characterized in that each gas inlet (3, 3a-d) is located below a minimum fill level (17) and the container
(2) is connected via a line (16) with a refill container (15) for the powder (5).
9. The device according to claim 8, wherein each gas inlet (3, 3a-d) is located, respectively,
on a nozzle (10), which protrudes in particular into the interior of the container.
10. The device according to claim 9, wherein each nozzle (10) has a tilt angle of at most
45° with respect to a ground surface of the container (2).
11. The device according to any one of the claims 8 to 10, wherein the container (2) is
circular cylindrical.
12. The device according to claim 11, wherein a plurality of gas inlets (3, 3a-d) are
arranged in a distributed manner uniformly over the circumference of the container
(2).
13. The device according to the claims 11 to 12, wherein at least one nozzle (10) runs
parallel to a secant (11) with respect to the circular bottom (12) of the container
(2), which runs at a distance from its center point.
14. The device according to the claims 8-13, wherein the line (16) extends into the interior
of the container (2) and its mouth is located below the maximum fill level (4) of
the container (2).
1. Procédé pour l'acheminement et la distribution de poudres (5) dans un courant de gaz,
étant donné que
• un récipient fermé (2) est rempli seulement jusqu'à un niveau de remplissage maximal
(4) avec la poudre (5) ;
• la poudre (5) est exposée via au moins une entrée de gaz (3) en séquence périodique
à un gaz sous surpression ;
• le mélange poudre/gaz (7) tourbillonné s'écoule du récipient (2) via au moins une
sortie (6) disposée au-dessus du niveau de remplissage maximal (4) du récipient (2)
;
caractérisé
• en ce que le niveau de remplissage de la poudre (5) dans le récipient fermé (2) est maintenu
constamment au-dessus d'un niveau de remplissage minimal (17) et la poudre (5) est
directement exposée à un gaz au-dessous du niveau de remplissage minimal (17) par
l'intermédiaire de la au moins une entrée de gaz (3) en contact avec la poudre (5).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la poudre (5) est exposée au gaz avec
une fréquence située dans la plage de 1 Hz à 100 Hz.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la poudre (5) est exposée au gaz
sous surpression par l'intermédiaire d'une pluralité d'entrées de gaz (3a - 3d).
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la poudre (5) est exposée au gaz successivement
dans le temps par l'intermédiaire des entrées de gaz (3a - 3d).
5. Procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 4, dans lequel l'exposition
a lieu avec un jet de gaz ou plusieurs jets de gaz sous un angle d'inclinaison maximal
de 45° par rapport à la surface (9) de la poudre (5).
6. Procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 5, dans lequel la surpression
du gaz est située dans la plage de 100 mbar à 5 bar.
7. Procédé selon une ou plusieurs des revendications 1 à 6, dans lequel l'appoint de
poudre (5) se fait depuis un récipient de recharge (15) via une entrée du récipient
(2) pendant l'acheminement et la distribution de la poudre (5) dans le courant de
gaz.
8. Dispositif pour l'acheminement et la distribution de poudres (5) dans un courant de
gaz, avec un récipient fermé (2) pouvant être rempli jusqu'à un niveau de remplissage
maximal (4) avec la poudre (5), au moins une entrée de gaz (3, 3a-d) raccordé à des
moyens d'alimentation en gaz présentant des moyens d'alimentation en gaz des moyens
de contrôle destinés à la commande périodique du gaz à chaque entrée de gaz (3, 3a-d),
au moins une sortie (6, 6a-b) pour un mélange poudre/gaz (7) étant disposée au-dessus
du niveau de remplissage maximal (4) du récipient (2), caractérisé en ce que chaque entrée de gaz (3, 3a-d) se trouve au-dessous d'un niveau de remplissage minimal
(17) et le récipient (2) est relié par l'intermédiaire d'un conduit tubulaire (16)
à un récipient de recharge (15) de poudre (5).
9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel chaque entrée de gaz (3, 3ad) se
trouve respectivement sur une buse (10) faisant en particulier saillie dans l'intérieur
du récipient.
10. Dispositif selon la revendication 9, dans lequel chaque buse (10) présente un angle
d'inclinaison maximal de 45° par rapport à une surface de base du récipient (2).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, étant donné que le récipient
(2) est circulaire cylindrique.
12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel plusieurs entrées de gaz (3, 3a-d)
sont distribuées de manière uniforme sur la circonférence du récipient (2).
13. Dispositif selon les revendications 11 à 12, dans lequel au moins une buse (10) court
parallèlement à un sécante (11) par rapport à la base de forme circulaire (12) du
récipient (2) qui court à une certaine distance du point central.
14. Dispositif selon les revendications 8-13, dans lequel le conduit tubulaire (16) s'étend
dans l'intérieur du récipient (2) et dont l'embouchure se trouve au-dessous du niveau
de remplissage maximal (4) du récipient (2).
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