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Einrichtung zum schichtweisen Auftragen zweier Pulver unterschiedlicher Korngrösse
Zur Herstellung von gesinterten Kunststoffbahnen oder-platten, die z. B. als poröse Separatoren für
Akkumulatoren verwendbar sind, muss Kunststoffpulver auf eine bewegte Unterlage aufgetragen werden, welche die Pulverschicht zwecks Sinterung durch eine Heizsonne, z. B. in Form eines Tunnelofens, führt.
In den österr. Patentschriften Nr. 188086, Nr. 199367 und Nr. 206637 sind verschiedene Vorrichtungen be- schieben, die es gestatten, ein Pulver, insbesondere auch ein sehr feinkörniges Pulver oder ein- Pulver aus schlecht fliessfähigem Material, mit genau gleichmässiger Schichtdicke und rissfrei auf eine bewegte Un- terlage aufzutragen.
Es besteht nun zuweilen das Bedürfnis, zwei Pulver unterschiedlicher Korngrösse und gegebenenfalls auch verschiedenen Materials übereinander auf der gleichen bewegten Unterlage aufzutragen. So ist es beispielsweise bei der Herstellung von porösen Separatoren für elektrische Akkumulatoren erwünscht, durch eine Schicht mit sehr kleinen Poren, wie sie durch Sinterung sehr feinkörnigen Pulvers erhalten werden kann, Durchwachsungen zwischen den beiderseits der Separatoren liegenden Akkumulatorplatten auszuschliessen. Eine Feinkornpulverschicht würde jedoch für sich allein beim Sintern, wie Versuche gezeigt haben, stark zur Rissbildung neigen ; eine Grobkornpulverschicht ist zwar beim Sintern praktisch nicht der Gefahr der Rissbildung ausgesetzt, würde aber für sich allein nicht die geforderte Feinporigkeit ergeben.
Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, dass durch geeignete Kombination zweier Pulverschichten, die gemeinsam gesintert werden und von denen die eine eine relativ dünne, feinkörnige Schicht, die andere hingegen eine relativ dicke, grobkörnige Schicht ist, eine Verbundschicht gewonnen werden kann, die einerseits rissfrei gesintert werden kann und anderseits nach dem Sintern die gewünschte Feinporigkeit aufweist. Dazu ist es erforderlich, die feinkörnige Schicht beim Sintern gegen die direkte Einwirkung der Ofenwärme abzuschirmen.
Dies wird nach einem Teilmerkmal der Erfindung dadurch erreicht, dass die Feinkornpulverschicht direkt auf die bewegte Unterlage und über dieser Feinkornpulverschicht die Grobkornpulverschicht aufgebracht wird, so dass die zwischen Unterlage und grobkörniger Deckschicht liegende Feinkornpulverschicht nach beiden Seiten gegen direkte Warmeeinwirkung abgeschirmt ist.
Die allgemeine Aufgabe, zwei Pulverschichten übereinander vollkommen gleichmässig aufzutragen und insbesondere beim Auftragen der zweiten Schicht die bereits darunter befindliche erste Schicht nicht zu beschädigen, bereitet grosse Schwierigkeiten. Durch zahlreiche Versuche wurde gefunden, dass diese Aufgabe nur bei Befolgung mehrerer Massnahmen befriedigend gelöst werden kann. Zunächst ist es erforderlich, das feinkörnige Pulver als untere Schicht direkt auf die Unterlage aufzutragen, weil diese Schicht nur dann gleichmässig gestaltet werden kann, wenn auf sie beim Pulverauftrag mit Hilfe einer Auftragswalze der in der österr. Patentschrift Nr. 206637 beschriebenen Art ein erheblicher Druck ausgeübt wird, der eine allenfalls darunter befindliche Pulverschicht wieder zerstören würde.
Die aus auftragstechnischen Gründen zu stellende Forderung, die Feinkornpulverschicht als untere Schicht aufzutragen, stimmt grinstigerweise mit der bereits erläuterten sintertechnischen Forderung bezüglich der Reihenfolge der beiden Pulverschichten überein.
Der Auftrag der Feinkornpulverschicht mit Hilfe der schon erwähnten Auftragswalze sichert, dass die untenliegende Feinkornpulverschicht hinreichend kompakt ausfällt, damit sie nicht beim nachfolgenden Auftrag der Grobkornpulverschicht beschädigt wird. Der Auftrag der Grobkornpulverschicht muss hinwieder derart erfolgen, dass hiebei die darunterliegende Feinkornpulverschicht möglichst wenig beansprucht wird.
Dieser Forderung würde, wie schon erwähnt, die Verwendung einer Auftragswalze für die zweite Pulver-
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schicht nicht genügen. Durch Versuche wurde aber gefunden, dass über einer kompakt aufgetragenen F3in- kornpulverschichteingrobkörniges Pulver in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer Streichkante verteilt werden kann, weil diese die grobkörnige Pulverschicht im wesentlichen nur oberflächlich glättet, ohne eine störende Tiefenwirkung auf die Feinkornpulverschicht auszuüben.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zum schichtenweisen Auftragen zweier Pulverschichten unter- schiedlicher Korngrösse auf eine bewegte Unterlage, welche alle erwähnten Anforderungen erfüllt, ist so- mit insgesamt dadurch gekennzeichnet, dass in Bewegungsrichtung der Unterlage aufeinanderfolgend zu- erst die Aufgabestelle für das feinkörnigere Pulver und dahinter die Aufgabestelle für das grobkörnigere
Pulver angeordnet ist, wobei hinter der Aufgabestelle für das feinkörnigere Pulver in an sich aus der be- reits erwähnten österr.
Patentschrift Nr. 206637 bekannter Weise eine angetriebene, quer zur Bewegungs- richtung der Unterlage angeordnete Auftragswalze vorgesehen ist, deren lichter Abstand von der Unterlage gleich der gewünschten Dicke der Feinkornpulverschicht ist und deren Umfangsgeschwindigkeit im Ma- terialauslassspalt gleich gerichtet wie. aber kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit der Unterlage ist, während hinter der Aufgabestelle für das grobkörnigere Pulver in an sich bekannter Weise eine die Gesamt- höhe der beiden Pulverschichten bestimmende Streichkante angeordnet ist.
Gegebenenfalls kann vor der
Auftragswalze und bzw. oder vor der Streichkante in an sich bekannter Weise zumindest ein quer zur Be- wegungsrichtung der Unterlage hin-und herbewegliches Rüttelorgan vorgesehen sein, welches das Pulver vor der Auftragswalze bzw. der Streichkante lockert und dadurch dessen Fliessvermögen erhöht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung genauer erläutert werden.
Fig. l zeigt einenschematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Auftragseinrichtung, Fig. 2 stellt eine die Pulververteilung begünstigende Rüttelvorrichtung dar, die sowohl für das grobkörnige als auch für das feinkörnige Pulver angewendet werden kann, während Fig. 3 einen Querschnitt durch die be- wegte Unterlage veranschaulicht, über dem auf der linken Seite die Auftragswalze für das feinkörnige
Pulver und auf der rechten Seite die Streichkante für das grobkörnige Pulver dargestellt ist.
In Fig. l ist die beispielsweise durch ein Metallband oder eine Papierbahn gebildete, im Sinne des
Pfeiles P von links nach rechts bewegte Unterlage 1 erkennbar, auf welcher der zweischichtige Pulverauf- trag erfolgen soll. In Bewegungsrichtung der Unterlage sind hintereinander ein Aufgabetrichter 2 für das feinkörnige und ein Aufgabetrichter 3 für das grobkörnige Pulver angeordnet. Die Mündungsöffnungender beiden Trichter erstrecken sich über die Gesamtbreite jenes Teiles der Unterlage, der beschichtet werden soll.
Hinter der Mündungsöffnung des Trichters 2 ist oberhalb der bewegten Unterlage eine vorzugsweise glattpolierte Auftragswalze 4 angeordnet, die mit der Unterlage einen Spalt bildet, welcher der gewünschten Dicke '\ der Feinkornpulverschicht entspricht.
Die Auftragswalze 4 ist über ein nicht dargestelltes Getriebe mit der Vorschubeinrichtung für das Förderband 1 derart gekuppelt, d ass der unterste Punkt X des Walzenquerschnittes eine Momentangeschwindigkeit'5chat, welche die gleiche Richtung wie die Vorschubgeschwindigkeit des Bandes 1 hat. aber kleiner als diese ist. Durch diese in der österr. Patentschrift Nr. 206637 genauer beschriebene Auftragseinrichtung wird ein kompakter Auftrag des Feinkornpulvers mit glatter Oberfläche erzielt. Die Fein- kornpuIverschichtS1 wird sodann vom Förderband l unter den Aufgabetrichter 3 für das grobkörnige Pulver befördert.
Die Vorderwand 3a dieses Trichters ist unten gekrümmt, bis über die Unterkante der Hinterwand 3b dieses Trichters gezogen, so dass das im Trichter 3 befindliche Pulver auf dem gekrümmten Teil dieser Wand lastet und nicht die Feinkornpulverschicht S, beschädigen kann. Der untere Rand der Trichterwand 3a liegt um eine kleine Strecke S höher als die Oberfläche der Feinkornpulverschicht Si. so dass diese Schicht auch nicht durch den Trichter 3 beschädigt werden kann. Hinter dem Trichter 3 befindet sich einstreichbalken 5, dessen Streichkante 5a von der Unterlage einen Abstand d, hat, welcher der gewünschen Gesamtdicke der beiden Pulverschichten S1 und S entspricht.
Zwischen dem Streichbalken 5 und dem Trichter 3 bildet sich eine relativ niedrige und lockere Anhäufung des grobkörnigen Pulvers aus, die von der Streichkante 5a beim Vorschub der Unterlage und des darauf befindlichen Pulvers glattgestrichen wird, ohne dass dabei auf die Feinkornpulverschicht SI schädliche Kräfte ausgeübt werden.
Der Pulverauftrag mit der Auftragswalze 4 und mit dem Streichbalken 5 kann erleichtert werden, wenn zwischen dem Aufgabetrichter und der Walze bzw. dem Streichbalken ein z. B. rechen-oder kammartiges Rüttelorgan 6 angeordnet wird, das quer zur bewegten Unterlage eine hin-und hergehende Bewegung mit kleiner Amplitude ausführt. Gemäss Fig. 2 besteht dieses Verteilorgan aus einem Blechstreifen, der an seinem unteren Rand Drahtborsten 7 trägt und an seinem oberen Rand mit einer Leiste 8 versehen ist, die seitlich geführt ist und z. B. an einem Ende eine Ausnehmung 9 aufweist, in die ein Zapfen 10 einer pendelnd bewegten Antriebswelle 11 eingreift.
Wie in Fig. 2 mit gestrichelten Linien angedeutet worden ist, kann ein gleich ausgebildetes Rüttelorgan 6a, das gegenläufig zum Rüttelorgan 6 bewegt wird,
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vorgesehen werden, um die Auflockerung des Pulvers zu verbessern und damit dessen Fliessvermögen weiterhin zu erhöhen.
In Fig. 1 sind hinter dem Aufgabetrichter 2 für das grobkörnige Pulver zwei Rüttelorgane 6 und 6a vorgesehen, während hinter dem Aufgabetrichter 3 für das feinkörnige Pulver beispielsweise nur ein Rüttelorgan 6 angeordnet ist.
Im Querschnitt nach Fig. 3 ist erkennbar, dass die Feinkornpulverschicht S. im Vergleich zur Grobkornpulverschicht S2 relativ dünn ist und vorzugsweise mit ebener Oberfläche aufgebracht wird, während die Grcbkornpulverschicht S bei geeigneter Ausbildung der Streichkante 5a auch mit Längsrippen R versehen, d. h. profiliert werden kann. Ein seitlicher Pulveraustritt an den Auftragstellen kann durch in Fig. 3 erkennbare seitliche Begrenzungswände 12 verhindert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum schichtenweisen Auftragen zweier Pulver unterschiedlicher Korngrösse auf eine bewegte Unterlage, dadurch gekennzeichnet, dass in Bewegungsrichtung (P) der Unterlage (1) aufeinanderfolgend zuerst die Aufgabestelle (2) für das feinkörnigere Pulver und dahinter die Aufgabestelle (3) für das grobkörnigere Pulver angeordnet ist, wobei hinter der Aufgabestelle (2) für dasfeinkötnigere Pulver in an sich bekannter Weise eine angetriebene, quer zur Bewegungsrichtung der Unterlage angeordnete Auftragswalze (4) vorgesehen ist, deren lichter Abstand von der Unterlage gleich der gewünschten Dicke (d der Feinkornpulverschicht (SI) ist und deren Umfangsgeschwindigkeit (vx)
im Materialauslassspalt gleich gerichtet wie aber kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit der Unterlage (1) ist, während hinter der Auf- gabestelle (3) für das grobkörnigere Pulver in an sich bekannter Weise eine Streichkante (5a) angeordnet ist, deren lichter Abstand von der Unterlage gleich der gewünschten Gesamtdicke (d2) der beiden Pulver-
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