AT246880B

AT246880B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Deckschichten aus feinkörnigem Material

Info

Publication number: AT246880B
Application number: AT598661A
Authority: AT
Original assignee: Indevco Ltd
Priority date: 1960-08-15
Filing date: 1961-08-02
Publication date: 1966-05-10

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Deckschichten aus feinkörnigem Material Die Erfindung betrifft eine Verbesserung bzw. weitere Ausbildung des Verfahrens und der Vorrichtungen nach dem Stammpatent Nr. 231594.

Im Stammpatent Nr. 231 594 wird ein Beschichtungsverfahren beschrieben und beansprucht, bei dem zur Herstellung von Deckschichten feinkörniges, z. B. pulverförmiges Material mit der zu beschichtenden Oberfläche in einem dichtphasigenZustand der Durchgasung in Berührung gebracht wird, wobei Bedingungen eingehalten werden, die ein Anhaften der Teilchen an der zu beschichtenden Oberfläche bewerkstelligen, z.

B. durch das Klebrigmachen der Fläche vor dem Aufbringen des feinkörnigen Materials oder durch Erhitzung der zu beschichtenden Fläche auf eine Temperatur, bei welcher die die Fläche beruhendenMaterialteilchen zumindest so weit plastisch werden, um an der Fläche haften zu können, worauf das nicht anhaftende, feinkörnige Material entfernt wird, und wobei das Beschichtungsmaterial zunächst in einem Ausmass durchgast wird, dessen obere Grenze durch den Zustand gegeben wird, bei dessen Überschreitung ein erheblicher Teil des Beschichtungsmaterials im Strom des Durchgasungsmittels fortgetragenundbeispielsweise beim Zusammenfallen einer Wirbelschicht erhalten wird.

Gemäss einer besonderen Ausführungsweise wird so vorgegangen, dass die vorzugsweise heisse, zu beschichtende Fläche in einem seitlich begrenzten Raum oberhalb einer Wirbelschicht eines feinkörnigen, vorzugsweise thermoplastschen Materials angeordnet wird, danach das Volumen des zunächst von der normalen Wirbelschicht eingenommenen Wirbelraumes so verringert wird, dass das durchgaste feinkörnige Material bis in den erstgenannten seitlich begrenzten Raum verdrängt wird und dadurch die zu beschichtende Oberfläche berührt, wobei sich gleichzeitig der vom feinkörnigen Material ausgeübte statische Druck am unteren Ende des Wirbelraumes dermassen vergrössert, dass ein Zusammenfallen der Wirbelschicht ausgelöst wird, und dass anschliessend das Volumen des ursprünglichen Wirbelraumes wieder so vergrössert wird,

dass die feinkörnigeMasse wieder in den eigentlichen Wirbelraum zurückfällt und vorzugsweise in den normalen Wirbelzustand zurückkehrt.

Zur Durchführung des obengenannten Verfahrens kann gemäss dem Stammpatent Nr. 231 594 eine Beschichtungsvorrichtung verwendet werden, bei der mindestens ein Durchgasungsraum mit einem Beschichtungsraum direkt verbunden ist oder verbunden werden kann, und welcher Durchgasungsraum willkürzlich um einen Betrag verkleinerbar ist, der zumindest einem erheblichen Teil des Volumens des Beschichtungsraumes gleichkommt, wobei beispielsweise die Wände des Durchgasungsgefässes verformbar, z. B. ganz oder teilweise balgförmig, ausgebildet sind.

Weitere Forschungs-und Entwicklungsarbeiten am oben genannten Verfahren haben nicht nur die mittels des Verfahrens und der Vorrichtung erzielbaren grossen Vorteile bestätigt, sondern haben auch weitere abgeänderte Wege und Möglichkeiten erbracht, mittels derer sich der Grundgedanke der Erfindung des * 1. Zusatzpatent Nr. 236 008.

Stammpatentes verwirklichen lässt, u. zw. teilweise mit erheblichen weiteren Vorteilen. Unter anderem hat sich die Möglichkeit ergeben, einige bewegliche Teile auszuschalten. Diese und andere Vorteile er- geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Zum Stand der Technik sei noch auf die deutsche Auslegeschrift 1 051175 hingewiesen, nach der es i bekannt ist, Hohlkörper zur Beschichtung mit feinkörnigem Material zu füllen. Eine ähnliche Lehre ist aus den Zeichnungen 7 - 9 der Zeitschrift "Industrieanzeiger" Nr. 37 vom 7. Mai 1957, 5-541 zu ent- nehmen. In beiden Fällen steht der Beschichtungsraum mit dem Durchgasungsraum am oberen Ende des
Durchgasungsraumes in Verbindung. Somit kann das Beschichtungspulver nur durch Volumensvergrösserung (Expansion), d. h. stärkere Aufwirbelung mit dem Beschichtungsraum (z. B. Rohrinneren) in Berührung gebracht werden.

Versuche haben eindeutig erwiesen, dass sich das im"Industrieanzeiger"beschriebene
Verfahren zur Auskleidung langer Rohre überhaupt nur durchführen lässt, wenn man das Pulver im Rohr- inneren selbst so stark aufwirbelt, dass man es schon kaum mehr als Wirbelschicht im herkömmlichen
Sinn bezeichnen kann. Nur dann gelingt es, das Pulver mehrere Meter hoch aufsteigen zu lassen. Erst wenn der Schichtaufbau vollendet ist, darf die Druckluftzufuhr abgeschaltet werden. Diese starke Aufwirbelung ist ungUnstig. Bei Vergleichsversuchen gelang es nicht, bei blosser Vorerhitzung der zu be- schichtenden Rohre mittels der soeben genannten Verfahren auch nur annähernd brauchbare Deckschich- ten herzustellen.

Lediglich mit Hilfe des im"Industrieanzeiger"gezeigten Ringbrenners durfte es viel- leicht möglich sein, zusammenhängende Innenauskleidungen von Rohren zu erzeugen. Diese Arbeitsweise erfordert aber einen erheblichen Zeitaufwand und ist äusserst heikel. Ob sich das Verfahren überhaupt wirtschaftlich im Grossbetrieb durchführen lässt, ist ernsthaft zu bezweifeln. Ausserdem unterliegt das Ver- fahren sämtlichen Nachteilen, die sich bei der Verwendung eines äusserst stark aufgewirbelten Pulvers er- geben.

Das Verfahren des Stammpatentes und dieses Zusatzpatentes gestattet die sekundenschnelle, völlig gleichmässige und porenfreie Auskleidung langer Rohre, die man zwecks Auskleidung mit thermoplasti- schen Kunststoffen lediglich vorzuerhitzen braucht.

Gemäss der Erfindung besteht die Verbesserung des Verfahrens nach dem Stammpatent im wesentlichen darin, dass das durchgaste Beschichtungsmaterial durch räumliche Verdrängung dem Durchgasungsort ent- nommen und einem andern Ort zugeführt wird, wo das verdrängte Material mit der zu beschichtenden
Oberfläche in Berührung kommt, und in Berührung mit der Oberfläche für eine Zeitdauer belassen wird, die das Anhaften des Beschichtungsmaterials an der Oberfläche ermöglicht und dass im Durchschnitt wäh- rend dieser Zeitspanne die scheinbare Dichte des verdrängten Beschichtungsmaterials mindestens so hoch ist, wie die scheinbare Dichte des durchgasten, feinkörnigen Beschichtungsmaterials vor der Verdrängung.

Vorteilhaft wird die Durchgasung des Beschichtungsmaterials in einem im wesentlichen geschlossenen
Raum konstanten Volumens durchgefuhrt, der von der oberen Grenzfläche des durchgasten, feinkörnigen
Materials in einen im wesentlichen gasgefüllten oberen Abschnitt und einen mit dichtphasig durchgasten
Pulver gefüllten unteren Abschnitt, unterteilt, wobei die Verdrängung bewerkstelligt wird, indem das
Volumen des oberen Abschnittes auf Kosten des unteren Abschnittes vergrössert wird, und die der Volu- mensänderung entsprechende Menge des durchgasten, feinkörnigen Materials unten entweicht, und von hier aus der zu beschichtenden Oberfläche zugeführt wird.

Zur Erzielung der besten Ergebnisse wird, wie im Stammpatent, das feinkörnige Material mit der zu beschichtenden Oberfläche in Berührung belassen, während es sich in einem Zustand der Durchgasung zwischen dem einer echten Wirbelschicht und dem des lose geschütteten Materials mindestens für einen
Teil der Berührungszeitspanne befindet.

Nach einer bevorzugten Verfahrensweise wird der Grad der Durchgasung des verdrängten Materials entweder gleichzeitig mit oder erst unmittelbar nach deroben genannten Verdrängung verringert, und die zu beschichtende Oberfläche mit diesem minder durchgasten Material in Berührung gebracht.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann so durchgeführt werden, dass bereits unmittelbar vor der Ver- drängung ein Grad der Durchgasung des feinkörnigen Materials zwischen dem einer Wirbelschicht und dem
Zustand eines Pulvers in loser Schüttung eingestellt wird, und dass dann durch Herstellung eines positiven
Druckunterschiedes zwischen dem Gasraum oberhalb der oberen Grenzfläche des durchgasten feinkörnigen
Materials einerseits, und der Umgebung der zu beschichtenden Oberfläche anderseits das Material bis zur
BerUhrung mit der zu beschichtenden Oberfläche zurückgedrängt wird.

Dabei wird vorteilhaft zunächst eine Wirbelschicht eines feinkörnigen Materials hergestellt, diese
Wirbelschicht in an sich auch bekannter Weise teilweise zusammenfallen gelassen, und erst dann das fein- körnige Material verdrängt. Der Druckunterschied kann durch Einführung von Gas unter Druck in den Gas-
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konstanterVorzugsweise wird die direkte Verbindung zwischen Beschichtungsraum und Durchgasungsgefäss von einem im wesentlichen senkrechten Rohr hergestellt, das von oben durch den Kopf des Durchgasungsgefässes bis tief hinab in den Durchgasungsraum führt und unmittelbar oberhalb des gasdurchlässigen Trennbodens, z. B. etwa 15 cm oberhalb des gasdurchlässigen Trennbodens mündet.

Der als Durchgasungsboden bekannte gasdurchlässige Trennboden kann eine Form annehmen, wie sie an sich aus Beschichtungsverfahren in durchgasten Schichten thermoplastischer Pulver bekannt ist. Besonders geeignete Durchgasungsböden wurden im Stammpatent beschrieben. Ein anderer sehr geeigneter Durchgasungsboden hat die Form einer starren Platte, z. B. aus Blech, die über die ganze Fläche mit kleinen Öffnungen versehen ist, deren Gesamtoberfläche im Verhältnis zur Gesamtoberfläche der Platte gering ist, und wobei diese Öffnungen an der Unterseite so weitgehend verengt sind, dass die Pulverteilchen nicht hindurchfallen.

Gegebenenfalls kann die Vorrichtung auch mit einer geeigneten Rührvorrichtung zur mechanischen DurchrUhrung des Materials während der Durchgasung versehen werden. Diese DurchrUhrung kann dann kontinuierlich oder absatzweise zwecks Erzielung einer gleichmässigen Durchgasung durchgeführt werden.
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geeignete Rührvorrichtungauskleidung von Hohlkörpern, z. B. Rohren, verwendet werden soll, die dann die Stelle des Beschichtungs- raumes der Vorrichtung einnehmen, kann das Aussenende der Rohrleitung, die in den Durchgasungsraum führt, mit entsprechenden Flanschen versehen sein, oder in sonstiger beliebiger Weise zur Verbindung mit dem Rohr oder sonstigen Hohlkörper, beispielsweise in senkrechter Lage, eingerichtet sein.

Gemäss einer besonderen Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist im Durchgasungsgefäss ein frei auf der Materialoberfläche treibend beweglicher Kolben vorgesehen, der die durchgaste feinkörnige
Materialschicht vom Gasraum oberhalb der durchgastenschicht während der Ausdehnungsstufe dieses Gas- raumes trennt, der aber anderseits während der eigentlichen Durchgasung des feinkörnigen Materials im
Durchgasungsgefäss für das Durchgasungsmittel durchlässig ist. Zu diesem Zweck kann dieser treibende
Kolben mit einem RUckschlagventilsystem ausgerüstet sein, das lediglich den Durchgang von Gas aus dem feinkörnigen Material in den darüberliegenden Gasraum gestattet.

Diese letztere Ausführung, hat den besonderen Vorteil, dass die Ausdehnung des Gasraumes oberhalb der durchgasten Schicht auch durchführbar ist, während sich das feinkörnige Material im Durchgasungs- gefäss in völlig aufgewirbeltem Zustand befindet. Ohne diesen treibendenKolben wUrde das Gas im Durch- gasungsgefäss oberhalb der Schicht in starkem Masse dazu neigen, während der Ausdehnungsstufe durch die
Schicht des feinkörnigen Materials durchzubrechen und Luftlöcher im Beschichtungsraum zu bilden. Die
Verdrängung des völlig durchwirbelten Materials hat den entscheidenden Vorteil, dass dadurch ein sehr stark durchgastes und somit leicht fliessendes Material in den Beschichtungsraum verdrängt werden kann.

Auch in diesem Falle wird jedoch normalerweise das Verfahren so durchgeführt, dass das durchgaste Material sich mindestens während eines erheblichen Teiles der BerUhrungszeitspanne in einem Zustand der Durchgasung zwischen dem einer echten Wirbelschicht und dem Zustand des Pulvers in normaler loser
Schüttung befindet.

In einer besonderen Ausführung einer Rohrausldeidevorrichtung sind zwei Durchgasungsgefässe vorgesehen, u. zw. so, dass bei beiden Gefässen unmittelbar oberhalb des gasdurchlässigen Durchgasungsbodens je eine Rohrleitung aus denDurchgasungsgefässen nach aussen zu dem jeweils zu beschichtenden Rohr führt, und zur axialrotierbaren Verbindung des jeweils zu beschichtenden Rohres zwischen den beiden Durchga- sungsgefässen eingerichtet ist, wobei ferner eine Antriebsvorrichtung zur Übertragung einer Drehbewegung auf das Rohr vorgesehen ist.

Im nachfolgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Es stellen dar ; Kg. l einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemässe, zur Innenauskleidung eines Rohres aufgestellte Vorrichtung ; Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine abgewandelte Vorrichtung gemäss Fig. l ; Fig. 3 Einzelheiten im vergrösserten Massstab des treibenden Kolbens der Vorrichtung gemäss Fig. 2 ; Fig. 4 eine Seitenansicht einer andern erfindungsgemässen Vorrichtung zur Innenauskleidung von Rohren in waagrechter Lage während der Beschichtung ; Fig. 5 eine andere erfindungsgemässe Vorrichtung zur Innenauskleidung von Rohren, die während der Beschichtung nach oben gerichtet schräg zur Horizontalen gehalten werden.

Gemäss Fig. 1 besitzt die Vorrichtung ein Durchgasungsgefäss l mit einem eigentlichen Durchgasungsraum 2, einer Gaskammer 3 mit Ventil und Zufuhrrohr 4, die vom eigentlichen Durchgasungsraum durch denDurchgasungsboden 5 getrennt wird. Das Durchgasungsgefäss ist oben mit einem Deckel 6 verschlossen, der ein Ventil 7 zum Druckablassen aus dem Gasraum 8 oberhalb der Oberfläche 9 des durchgasten Pulvers besitzt.

Ein Rohr 10 führt durch den Kopf des Durchgasungsgefässes in das Innere des Durchgasungsraumes bis etwa 15 cm oberhalb des Durchgasungsbodens 5. Das Rohr 10 ist mit Flanschen 11 versehen, die den Endflanschen 12 des Rohres 13 (d. h. des zu beschichtenden Hohlkörpers), entsprechen. Im allgemeinen ist das feinkörnige Material ein thermoplastisches Pulver und ist das Rohr 13 heiss. Vor- , zugsweise befindet sich zwischen den Flanschen 11 und 12 ein Metallzwischeming 14, dessen Tem- peratur nicht über die Erweichungstemperatur des Pulvers steigen soll. Ein Trichter 15 ist in ähnlicher
Weise mit Flanschen 16 versehen und auf das Oberende des Rohres 13 aufgesetzt. Auch zwischen dem Rohr und dem Trichter kann ein Zwischenring 14 vorgesehen sein.

Die Oberseite des Trichters wird von einem Filtertuch 17 verdeckt und ein Deckel 18 mit Ausgangsöffnung 19 ist der Ober- seite des Trichters angepasst. Der Deckel 6 des Durchgasungsgefässes besitzt ebenfalls einen Rohrstut- zen 20 an der Oberseite.

Die Vorrichtung wird z. B. folgendermassen bedient : Im Durchgasungsgefäss wird eine Wirbelschicht eines thermoplastischen Pulvers hergestellt, indem Durchgasungsmittel, z. B. Luft, durch Rohr 4 in die Gaskamer 3 und durch den gasdurchlässigen Durchgasungsboden 5 hindurchgeblasen wird. Dabei kann gegebenenfalls eine Rührvorrichtung 21 der im Patent Nr. 236 008 beschriebenen Art verwendet werden, um eine möglichst gleichmässige Durchwirbelung zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang wird nochmals darauf hingewiesen, dass das Verfahren besonders vorteilhaft mit Pulvern durchgeführt wird, deren Einzelteilchen annähernd kugelförmig sind.

Solche Pulver eignen sich ganz besonders, obwohl sie sich nur schwer in einen typischen Wirbelschichtzustand versetzen lassen und deshalb, für die üblichen
Wirbelschichtverfahren ungeeignet sind.

Während der Durchwirbelungsstufe sammelt sich das überflüssige Wirbelgas im Gasraum 8 und wird von dort durch Ventil 7 abgelassen.

Nachdem das heisse Rohr in der beschriebenen Weise aufgestellt wurde, wird die Gaszufuhr bei 4 geschlossen. Die Wirbelschicht fängt sofort an in sich zusammenzufallen, und zu diesem Zeitpunkt wird über das Rohr 20 im Kopf des Durchgasungsgefässes der Gasraum 8 unter Druck gesetzt. Dieser Druck. zwingt die teilweise zusammengefallene Wirbelschicht durch das Rohr 10 aufwärts in das Rohr 13 hinein bis die Pulverhöhe das Innere des Trichters 15 erreicht. An Stelle der oder zusätzlich zur Druck- anwendung bei 20 ist es auch möglich, am Rohr 19 oberhalb des Trichters 15 zu saugen.

Beim Arbeiten mit einem Beschichtungspulver mit sehr guten natürlichen Fliesseigenschaften ist es auch möglich, an Stelle einer Wirbelschicht vor der Verdrängung ein statisches Aerat im Durchgasungs- gefäss herzustellen. In diesem Falle besteht im allgemeinen keine Gefahr wie im Falle einer Wirbel- schicht, dass während der Volumenvergrösserung des Gasraumes Gas aus dem Gasraum durchbricht. Infol- gedessen ist es bei dieser letzteren Arbeitsweise im allgemeinen auch nicht notwendig, die Zufuhr des
Durchgasungsmittels während der Verdrängungsstufe des Verfahrens abzuschliessen.

Im allgemeinen wird das Pulver etwa 3 - 10 sec lang, z. B. etwa 5 sec lang, in der gehobenen
Position belassen. Während dieser Zeitspanne schmilzt das Pulver, das sich mit dem Rohr 13 in Be- rührung befindet, auf die heisse Oberfläche auf. Gleichzeitig sinkt die durchgaste Pulvermasse immer weiter in sich zusammen und die sich daraus ergebende Schrumpfung des Pulvers bewirkt ein allmähli- ches Abwärtsrutschen des Pulvers, was eine vorteilhafte Wischwirkung auf die beschichtete Oberfläche zur
Folge hat.

Nach dem Schichtaufbau wird entweder der Druckunterschied zwischen dem Gasraum 8 und dem
Oberende des Trichters 15 verringert oder sogar ein Überdruck in umgekehrter Richtung angewendet.

Infolgedessen kehrt das überschüssige Pulver in das Durchgasungsgefäss zurück. Dieses Zurückfliessen wird vorzugsweise noch dadurch begünstigt, dass das Ventil des Gaszufuhrstutzens 4 wieder geöffnet wird, damit das Pulver beim Eintritt in das Durchgasungsgefäss 1 sofort wieder aufgewirbelt wird.

Das Rohr 13 wird dann von der Vorrichtung entfernt. Es wird abkühlen gelassen oder es wird gegebenenfalls in beliebiger Weise weiter behandelt. Beispielsweise kann das Rohr nacheinander mit verschiedenen Pulvern in Berührung gebracht Werd3p.. Die verschiedenen im Stammpatent beschriebenen und beanspruchten Grundsätze und Verfahrensweisen sind auch weitgehend auf die Erfindung anwendbar.

Gemäss Fig. 2 und 3 entspricht die Vorrichtung im wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten. Zusatzlich ist ein treibender Kolben 22 vorgesehen, der den Gasraum 8 von der Pulverschicht trennt. Der im einzelnen in Fig. 3 dargestellte, auf dem Pulver treibende Kolben besteht aus zwei konzentrischen Paaren Klemmringen 23 bzw. 24. Das äussere Paar Klemmringe 23 ist in gleitbarer Weise der Innenwandung des Durchgasungsraumes 2 angepasst, während das Paar innerer Klemmringe 24 das Rohr 10 gleitbar angepasst umringt. Zwischen diesen Klemmringen ist eine Trennwand eingespannt, die einen verhältnismässig ungehinderten Gasstrom aus der Pulverschicht in den Gasraum 8 gestattet, die

jedoch den Gasstrom in umgekehrter Richtung ganz oder mindestens teilweise verhindert.

Zu diesem
Zweck besteht die Trennwand aus zwei Schichten, einer untersten Schicht 25, nämlich einer verhält- nismässig starren Platte mit vereinzelten Löchern 26, über der eine lose Schicht aus gasdurchlässigem
Material, z. B. Gewebe 27, aufliegt. Wenn der Gasdruck unterhalb des Kolbens den im Gasraum 8 i überschreitet, wird das Tuch 27 von der starren Unterlage 25 abgehoben, und das Gas kann frei durch die gesamte Fläche des Tuches 27 durchdringen. Sind die Druckverhältnisse jedoch umgekehrt, so schmiegt sich das Tuch 27 an die starre Platte 25 an und das Gas kann somit nur aus dem Gas- strom 8 durch diejenigen Teile des Tuches entweichen, die unmittelbar über den Löchern 26 lie- gen.

Selbst dieser verhältnismässig geringe Gasstrom in umgekehrter Richtung kann weitgehendst vermieden werden, indem diese kleinen Abschnitte des Tuches 27 mit gasundurchlässigen Scheiben oder
Flecken 28 einer beliebigen Zusammensetzung abgedichtet werden. Um den Eintritt von Pulver zwi- schen die Platte 25 und das Tuch 27 zu verhindern, kann ein (nicht gezeigtes) Sieb über die Unter- seite des Kolbens gespannt werden. Der Durchgasungsboden des Durchgasungsgefässes kann im übrigen in gleicher Weise wie der soeben beschriebene Kolben aufgebaut werden.

Gemäss Fig. 4 sind zwei Durchgasungsgefässe 1a und 1b vorgesehen, von denen Durchgasungsge- fäss 1b näher heran oder weiter weg vom Durchgasungsgefäss la bewegt werden kann, wozu es auf
Rollen 29 gelagert ist, die vorzugsweise auf Schienen 30 laufen. Rohrstutzen 10a und lOb führen unmittelbar oberhalb des Durchgasungsbodens 5 in die jeweiligen Durchgasungsgefässe. Diese Rohrstut- zen lOaund lOb sind horizontal angeordnet und einander zugewendet. Mit den Rohrstutzen lOaund l Ob
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achse besteht.

Die Verbindung zwischen den Durchgasungsgefässen la und lb und den Rohrstutzen 10a und 10b ist mit Schiebern 34 a, b steuerbar.

DieRohrstutzen 10aund 10b können ferner mittels Zweigrohrstutzen 35aund35b aneineDruck- gasquelle beliebiger Art anschliessbar sein.

Die Vorrichtung wird folgendermassen bedient : In beiden Gefässen la und 1b werden in der oben
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auf den Schienen 30 eingestellt wird, wonach eine Feineinstellung durch die relative Beweglichkeit der Teile 10b und 31b möglich ist. Die Schieber 34a und 34b werden dann geöffnet. Druck wird durch eines der Rohre 20 auf eines der Durchgasungsgefässe la oder lb angewendet. Infolgedessen wird durchgastes Pulver aus dem betreffenden Gefäss in das Rohr 30 geschoben, welches mittels Motor 33 rotiert, z.

B. mit 50 Umdr/min. Nach einer kurzen Zeitspanne wird der Druck auf das eine Durchgasungsgefäss abgelassen und Druck auf das andere Durchgasungsgefäss angewendet, wodurch durchgastes Material aus dem zweiten Durchgasungsgefäss in das Rohr 13 gedrückt wird, und wodurch das ursprünglich darin. enthaltene Pulver wieder zurück in das andere Durchgasungsgefäss verdrängt wird. Die- ser Vorgang kann mehrmals hin und her wiederholt werden, bis die gewünschte Beschichtungsdicke hergestellt ist, wonach, wie in Fig. 4 gezeigt, der Schieber 34a beispielsweise geschlossen und Gas unter Druck durch den Rohrstutzen 35a geblasen wird, um dadurch das sichindemRohr 13 befindliche Pulver in das Durchgasungsgefäss Ib zu drücken.

Das Rohr 13 wird dann entfernt und abkühlen gelassen.
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Fig. 4 ausgebildet und besitzt einen Rohrstutzen 10c, der unmittelbar oberhalb des Durchgasungsbodens 5 angebracht ist, ähnlich wie im vorhergehenden Beispiel, jedoch schräg nach oben geneigt. Ein Verbindungsstück ähnlicher Art wie das VerbindungsstUck 31a in Fig. 4 wird hier mit 31 bezeichnet.

Wieder wird das heisse Rohr 13 in der üblichen Weise befestigt und ein geeignetes Sammelgefäss, z. B. ein Trichter od. dgl., zum Sammeln des überschüssigen Pulvers mit dem Oberende des Rohres verbunden. Durch Druckanwendung bei 20 wird das durchgastePulver in das sich drehende Rohr 13 verdrängt. Nach einer gewissen Zeitspanne wird bei 20 gesaugt, wodurch das Pulver in das Durchgasungsgefäss 1c zurückgezogen wird. Die Drehung des Rohres 13 unterstützt das Zurückfliessen des Pulvers.

Sowohl im Falle der Fig. 4 wie in Fig. 5 können die Rohre gegebenenfalls an geeigneten Punkten mit Walzen od. dgl. gestUtzt werden.

Claims

PATENT ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Deckschichten aus feinkörnigem Material, das mit der zu be- schichtenden Oberfläche in einem dichtphasigen Zustand der Durchgasung in Berührung gebracht wird, wobei Bedingungen eingehalten werden, die ein Anhaften der Teilchen an der zu beschichtenden Ober- fläche bewerkstelligen, worauf das nicht anhaftende, feinkörnige Beschichtungsmaterial entfernt wird, und wobei das Beschichtungsmaterial zunächst in einem Ausmasse durchgast wird, dessen obere Grenze durch den Zustand gegeben wird, bei dessen Überschreitung ein erheblicher Teil des Beschichtungsma- terials im Strom des Durchgasungsmittels fortgetragen wird, nach Patent Nr.

231594, dadurch ge- kennzeichnet, dass das durchgaste Beschichtungsmaterial durch räumliche Verdrängung dem Durch- gasungsort entnommen und einem andern Ort zugeführt wird, wo das verdrängte Material mit der zu beschichtenden Oberfläche in BerUhrung kommt, und in Berührung mit der Oberfläche für eine Zeitdauer belassen wird, die das Anhaften des Beschichtungsmaterials an der Oberfläche ermöglicht und dass im Durchschnitt während dieser Zeitspanne die scheinbare Dichte des verdrängten Beschichtungsmaterials mindestens so hoch ist, wie die scheinbare Dichte des durchgasten, feinkörnigen Beschichtungsmaterials vor der Verdrängung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Durchgasung des Beschichtungsmaterials in einem im we- sentlichen geschlossenen Raum konstanten Volumens durchgeführt wird, der von der oberen Grenzfläche des durchgasten, feinkörnigen Materials in einen im wesentlichen gasgefüllten oberen Abschnitt und einen mit dichtphasigdurchgastem Pulver gefüllten unteren Abschnitt, unterteilt wird, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Verdrängung bewerkstelligt wird, indem das Volumen des oberen Abschnittes auf Kosten des unteren Abschnittes vergrössert wird, und die der Volumensänderung entsprechende Menge des durchgasten, feinkörnigen Materials unten entweicht, und von hier aus der zu beschichtenden Ober- fläche zugeführt wird.

EMI7.1 terial mit der zu beschichtenden Oberfläche in BerUhrung belassen wird, während es sich in an sich bekannter Weise in einem Zustand der Durchgasung zwischen dem einer echten Wirbelschicht und dem des lose geschütteten Materials mindestens für einen Teil der BerUhrungszeitspanne befindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grad der Durchgasung des verdrängten Materials gleichzeitig mit oder erst unmittelbar nach der Verdrängung verringert, und die zu beschichtende Oberfläche mit diesem minder durchgasten Material in Beruhrung gebracht wird. EMI7.2 dassinansichbekannter Weise bereits unmittelbar vor der Verdrängung ein Grad der Durchgasung des feinkörnigen Materials zwischen dem einer Wirbelschicht und dem Zustand eines Pulvers in loser Schüttung eingestellt wird, und dass dann durch Herstellung eines positiven Druckunterschiedes zwischen dem Gasraum oberhalb der oberen Grenzfläche des durchgasten feinkörnigen Materials einerseits, und der Umgebung der zu beschichtenden Oberfläche anderseits das Material bis zur Berührung mit der zu beschichtenden Oberfläche zurückgedrängt wird.

EMI7.3 zunächst eine Wirbelschicht eines feinkörnigen Materials hergestellt wird, diese Wirbelschicht in an sich bekannter Weise teilweise zusammenfallen gelassen wird, und erst dann das feinkörnige Material verdrängt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckunterschied durch Einführung von Gas unter Druck in den Gasraum oberhalb der Schichthöhe des durchgasten Materials zustandegebracht wird, wodurch die obere Grenzfläche des durchgasten Materials nach unten hin zurückgedrängt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckunterschied mindestens teilweise durch Anwendung eines Unterdruckes in der Umgebung der zu beschichtenden Oberfläche zustandegebracht wird, vorzugsweise unter gleichzeitiger Anwendung von Überdruck im Gasraum obeihalb der Schichthöhe des durchgasten Materials.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Beschichtungsmaterial in an : ; ich bekannter Weise bereits vor der Verdrängung und bis zur Verdrängung ein im wesentlichen konstanter Zustand des statischen Aerats eingehalten wird, d. h., ein Zustand der Durchgasung zwischen dem einer Wirbelschicht und dem des völlig gesetzten Pulvers, in welchem keine oder nur sehr wenig relative Bewegung zwischen den einzelnen Teilchen festgestellt werden kann, wobei das durchgaste Material einen hohen Grad der Beweglichkeit besitzt, und doch einen gewissen Schüttwinkel <Desc/Clms Page number 8> aufweist, der jedoch geringer ist, als der SchUttwinkel des undurchgasten Pulvers.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das nicht an der Oberfläche haftende, feinkörnige Material nach der Berührungszeitspanne wieder zum ursprünglichen Ort der Durchgasung zurückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung des feinkörnigen Materials dadurch unterstützt wird, dass bereits während der Rückführung dem Ort der Durchgasung wieder Durchgasungsmittel zugeführt wird, wodurch das zurückkehrende, feinkörnige Materialsofort wieder durchgast wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es in an sich bekannter Weise mit einem auserlesenen Pulver ausgeführt wird, das selbst bei geringer Durchgasung eine hohe Beweglichkeit besitzt, indem es vorzugsweise zumindest überwiegend aus zumindest annähernd kugelförmigen Teilchen besteht und die weitgehend frei von ein das Zusammenballen der Teilchen begUnstigenden Vorsprüngen sind.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es in an sich bekannterWeise auf die Innenauskleidung von Hohlkörpern angewendet wird, und wobei das feinkörnige Material in der genannten Weise in den jeweiligen Hohlkörper hineinverdrängt wird, wodurch der Hohlkörper mit dichtphasig durchgastem, feinkörnigem Material gefüllt wird.

13. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zu beschichtende Oberfläche in an sich bekannter Weise auf einer höheren Ebene befindet, als die obere EMI8.1 den Rohres verdrängt wird und darin belassen wird, bis sich die Schicht gebildet hat, wobei das Rohr um seine Längsachse gedreht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Innenauskleidung des Rohres dieses um seine Längsachse rotierbar schräg zur Waagrechten gehalten wird, das Rohr in der genannten Weise durch Verdrängung mit Beschichtungsmaterial gefüllt wird, und dass das Rohr während es mit Beschichtungsmaterial gefüllt ist, und während des Zurückfliessen des feinkörnigen Materials in das Durchgasungsgefäss, um seine Längsachse rotiert wird.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, mit einem oben geschlossenen Durchgasungsgefäss, im wesentlichen bestehend aus einem eigentlichen Durchgasungsraum, der von einer Gaskamer, unterhalb des Durchgasungsraumes mittels eines gasdurchlässigen Trennbodens getrennt ist, wobei der Durchgasungsraum mit einem Beschichtungsraum direkt verbunden bzw. verbindbar ist, und das Oberende des Durchgasungsgefässes mit einem Ventil od.

dgl. versehen ist zum Ablassen des im oberen Teil des Durchgasungsgefässes während der Durchgasung des feinkörnigen Materials anfallenden Durchgasungsmittels, dadurch gekennzeichnet, dass die direkte Verbindung zwei- schen Beschichtungsraum und Durchgasungsgefäss unmittelbar oberhalb des gasdurchlässigen Trennbodens (5) mündet.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die direkte Verbindung zwischen Beschichtungsraum und Durchgasungsgefäss von einem im wesentlichen senkrechten Rohr (10, Fig. 1 und 2) hergestellt wird, das von oben durch den Kopf (6) des Durchgasungsgefässes bis tief hinab in den Durchgasungsraum (2) führt und unmittelbar oberhalb des gasdurchlässigen Trennbodens (5), z. B. etwa 15 cm oberhalb des gasdurchlässigen Trennbodens mündet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, zur Innenauskleidung von Hohlkörpern, beispielsweise von Rohren, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Hohlkörpers in an sich bekannter Weise als Beschichtungsraum Verwendung findet, und in an sich bekannter Weise ein Flansch od. dgl. (11) zur Verbindung mit dem Hohlkörper, beispielsweise am Aussenende des Verbindungsrohres (10) vorgesehen ist. EMI8.2 der die durchgaste feinkörnige Materialschicht vom Gasraum oberhalb der durchgasten Schicht während der Ausdehnungsstufe dieses Gasraumes trennt, der aber anderseits während der eigentlichen Durchgasung des feinkörnigen Materials im Durchgasungsgefäss für das Durchgasungsmittel durchlässig ist.

20. VorrichtungnacheinemderAnsprüchel6bisl9, dadurch gekennzeichnet, dass (Fig.4) zwei Durchgasungsgefässe (la, lb) vorgesehen sind, und dass bei beiden Gefässen unmittelbar oberhalb des gasdurchlässigen Durchgasungsbodens je eine Rohrleitung (10a, 1 Ob) aus den Durchgasungsgefässen nach aussen zu dem jeweils zu beschichtenden Rohr (13) führt, und zur axialrotierbaren Verbindung des jeweils <Desc/Clms Page number 9> zu beschichtenden Rohres zwischen den beiden Durchgasungsgefässen eingerichtet ist, und dass ferner eine an sich bekannte Antriebsvorrichtung (32, 33) zur Übertragung einer Drehbewegung auf das Rohr (13) vorgesehen ist.