DE2627106A1

DE2627106A1 - Vorrichtung zum bilden einer pulverschicht auf der oberflaeche eines gegenstandes

Info

Publication number: DE2627106A1
Application number: DE19762627106
Authority: DE
Inventors: Roger Provost
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1975-06-18
Filing date: 1976-06-16
Publication date: 1976-12-30
Also published as: CH604922A5; IT1061098B; BE842910A; NL7606539A; JPS52949A; US4044717A; FR2314775B1; FR2314775A1; GB1517598A; CA1040238A

Description

Vorrichtung zum Bilden einer Pulverschicht auf der Oberfläche eines Gegenstandes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildung einer Schicht aus einem pulverförmigen Produkt auf der Oberfläche eines Gegenstandes.

Bisher verwenden die Vorrichtungen zur Bildung einer Schicht aus einem pulverförmigen Produkt auf der Oberfläche eines Gegenstandes Einrichtungen vom Zyklontyp und vom Wirbelbett-Typ, um die sehr feinen das pulverförmige Produkt bildenden Peststoffpartikel wirksam in Suspension in einem Trägergas wie Luft zu versetzen. Die das pulverförmige Produkt bildenden Feststoffpartikel werden durch Sprühen auf die Oberfläche des Gegenstandes mit Hilfe einer Sprühvorrichtung abgeschieden, wie sie beispielsweise unter den? Namen "elektrostatische Pistole" bekannt geworden ist.

Dies : bekasrten Vorrichtungen sind sehr gut geeignet zum Versprühen von Pulvern wie beispielsweise die sehr feinen

mIjSCB! :· im· 20-8OO

POTH CTLEk Ir

ND WUCHSEL-BANK MUX(HEX 32100O0SS0

26271

Pulver des Polypropylens, Polyvinylchlorids (PTG), der Polyamide etc.

Es ist dagegen sehr schwierig, wenn nicht unmöglich, gute Ergebnisse mit selbst sehr feinen Pulvern aus Fluorharzen zu erhalten, wie sie unter den Handelsnamen ALGOS¹LOIf, ILUOiT, HALON, HOSTAFLON, YOLTALEP und insbesondere TEFLON (Polytetrafluorätliylen) im Handel vertrieben werden, da diese feinen die Pulver bildenden Feststoffpartikel eine sehr starke natürliche Tendenz haben, schwierig zu treanende Agglomerate zu bilden. So haben die gebildeten Schichten eine unregelmäßige Dicke und ihre Granulometrie ist nicht homogen. Wenn man darüber hinaus den Pulverfluidstrahl unterbricht, so scheiden sich die noch in der Sprühvorrichtung und ihrer Speiseleitung befindlichen Partikel unter Bildung von Agglomeraten ab, was jede Wiederingangsetzung der Torrichtung verhindert, die dann auseinandergenommen und völlig gereinigt werden muß.

Erfindungsgemäß soll nun eine Torrichtung vorgeschla gen werden, die die oben genannten Nachteile nicht aufweist und die Bildung einer Pulverproduktschicht selbst dann ermöglicht, wenn die dieses Produkt bil denden Feststoffpartikel eine starke Tendenz zur Bildung schwferig zu trennender Agglomerate haben.

Erreicht wird dies bei einer Torrichtung der oben genannten Art überraschend einfach durch die Kombination einer Einrichtung zur Behandlung des pulverförmigen Produktes, die so ausgebildet ist, daß sie das pulverförmige Produkt einer plötzlichen Druckverminderung aussetzt und ein pulverförmiges Fluid liefert, das aus Fest-

109853/0348

QWQfNAL fNSPECTBD

2627109

stoffpartikeln des pulverförmigen Produktes in Suspension in einem Trägergas zusammengesetzt ist, eines Speicherraums für das pulverförmige I¹IuId, der mit der Behandlungseinrichtung in Verbindung steht; eines Elementes zum Versprühen der Partikel des pulverförmigen Fluids, welche mit dieser Kammer Über einen Kanal verbunden ist; und

einer Einrichtung zur Steuerung der Strömung des pulverförmigen Fluids in dieser Leitung.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen:

Fig. 1 schematisch im Schnitt eine Gesamtanordnung nach der Erfindung erkennen läßt}

Fig. 2 genauer die Einrichtung zur Behandlung des pulverförmigen Produktes zeigt}

Fig. 3 eine Ausführungsform eines Elementes erkennen läßt, welches die Strömung des pulverförmigen Fluids gegen das Sprühelement regelt;

Fig. 4 eine Variante zu Fig. 1 verdeutlicht; und

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Schaufeln zeigt.

Lediglich zur Vereinfachung soll im folgenden der Fall beschrieben werden, wo die Vorrichtung nach der Erfindung verwendet wird, um aus einem Teflonpulver (Handelsname für Polytetrafluoräthylen) eine Schutzschicht auf der Oberfläche einer Platte,beispielsweise einer Brennstoffzellenelektrode,zu bilden.

609853/0341

2627101

-A-

Diese Platte ist mit dem Bezugszeiehen P in Mg. 1 bezeichnet.

Fach dieser Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung in Kombination drei wesentliche Teile, deren Funktionen im folgenden angegeben werden:

- der erste, das pulverförmige Produkt aufnehmende Teil ist dazu bestimmt, sämtliche Agglomerate aus Feststoffpartikeln zu trennen und ein pulver förmiges Fluid bestehend aus einem Trägergas, in welchem die Feststoffpartikeln in Suspension sich befinden, zu liefern; dieser erste Teil umfaßt eine Behandlungseinrichtung, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist;

- der zweite Teil hat den Zweck, das pulverförmige Fluid zu speichern und die Agglomeration der Feststoffpartikel zu verhindern; dieser zweite Teil umfaßt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnete Kammer, die in Verbindung mit der Einrichtung 1 steht und

- die Funktion des dritten, ein Element 23 umfaßenden Teils besteht darin, die Feststoffpartikel des Pulverfluids auf die Oberfläche des Gegenstandes P zu versprühen, der selbst nicht Teil der Erfindung ist.

Gegebenenfalls sorgt ein Organ 12 für die Versorgung der Vorrichtung mit pulverförmiger» Produkt, welches meistens in Agglomeratform vorliegen wird.

£ Π Q P ζ *5 / Π 'S A §

Sw U w O Q «3 / y a ·} e

2627101

Pig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Behandlungseinrichtung, in welche das pulverförmige Produkt eingeführt wird, welches in diesem besonderen Pail ein Teflonpulver (Handelsname für Polytetrafluoräthylen) ist. Diese Einrichtung ist so ausgebildet, daß sie das pulverförmige Produkt einer plötzlichen Druckverminderung aussetzt, da festgestellt wurde, daß unter diesen Bedingungen die gebildeten Agglomerate sich quasi momentan trennen, selbst wenn die pulverförmigen Produkte durch Fluorharzpulver gebildet sind.

Diese Einrichtung besteht aus einem Körper 2 mit einer Öffnung 3 zur Einführung .der zu trennenden Agglomerate und einer Öffnung 4 zum Abführen des erhaltenen pulverförmigen Fluids. Die Öffnung 3 steht in Verbindung mit einer im Körper 2 vorgesehenen Kammer 5. Diese Kammer 5 wiederum steht in Verbindung mit der Abzugsöffnung 4 über einen Kanal 6, der nacheinander einen konvergenten Teil 6a, einen zylindrischen Teil 6b und einen divergenten Teil 6c aufweist. Ein Injektor 7 bzw. eine Treibmitteldüse, der über eine Leitung 8 mit einer Druckgasquelle verbunden ist, ist an einem Ende mit einer kalibrierten Öffnung 7a versehen, die in der Kammer 5 angeordnet ist. Dieser Injektor bildet mit dem Kanal 6 einen Saugstutzen vom Venturi-Typ, der, wenn der Injektor 7 mit Druckgas gespeist ist, in der Kammer 5 einen Unterdruck erzeugt.

Die Merkmale des verwendeten Venturi-Rohrs können gleich denen der üblicherweise auf anderen Gebieten verwendeten Venturi-Rohressein. Beispielsweise ist der Spitzenwinkel Qj, des Teiles 6a von einem Vert benachbart 30°

609853/034Ö

26 2 7 Ί Ο

während der Spitzenwinkel 9₂ des Ssiles 6c einen Wert benachbart 6° aufweist. Vorzugsweise kann die Lage des in der Achse des Kanals 6 angeordneten Injektors 7 einstellbar sein, und zwar beispielsweise dank des Gewindes 9, wobei der Injektor 7 in der gewählten Stellung durch eine Spannmutter 10 festgelegt werden kann. Gegebenenfalls kann das Einführen £31" 2eflcnagglomerate durch eine liihrungseinrichtung Il erleichtert werden, die am Körper 2 oberhalb und in "Verlängerung der Einlaßöffnung 3 befestigt ist, wobei diese Vorrichtung die Gestalt eines Kegelstumpfes von einem Spitzenwinkel aufweist, der vorzugsweise höchstens gleich 90° ist. (Spitzenwinkel = 9^)

Vorzugsweise verwendet man einen Injektor 7» dessen innerhalb der Kammer 5 angeordnetes Ende Abmessungen aufweist, die so gering wie möglich sind und dessen Außenfläche genau wie die Wandung der Kammer 5keinerlei Rauhigkeit aufweist. Darüber hinaus sollen die Profile der Kammer 5 und des Kanals 6 keinen Spitzenwinkel aufweisen, da die Erfahrung gezeigt hat, daß Ansammlungen pulverförmiger Produkte sich leicht an Stellen,wo Rauhigkeiten oder spitze Winkel vorhanden waren, einstellten.

Gegebenenfalls kann die Vorrichtung nach der Erfindung selbsttätige Einrichtungen für die Speisung der Einrichtung 1 mit Agglomeraten pulverförmiger Produkte aufweisen.

Diese selbsttätigen Speiseeinrichtungen sind insgesamt

g09853/034i

2627109

mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet und umfassen beispielsweise einen Trichter 13, der dazu bestimmt ist, die Teflonagglomerate, die zu Pulver zerkleinert werden sollen, aufzunehmen. Dieser Trichter oder Aufgabebehälter ist beispielsweise von kegelstumpfförmiger Gestalt mit einem Spitzenwinkel Θ., dessen Wert vorzugsweise höchstens gleich 9O°ist. Der Trichter 13 ist mit einer Regeleinrichtung für die Austrittsöffnung 13a versehen, welche es ermöglicht, die Menge des zu behandelnden aus dem Trichter ausfließenden Produktes zu kontrollieren. Nach Pig. 2 ist dieses Organ, welches von an sich bekannter Art sein kann, in Form eines gleitenden mit einer öffnung 15 versehenen Schiebers 14 dargestellt, wobei die Lage dieses Schiebers einen mehr oder weniger großen Teil der unteren Öffnung des Trichters freilegen kann^ Der Trichter ist mit dem schematisch bei 16 dargestellten Gehäuse der Vorrichtung über elastische bei 17 angedeutete Einrichtungen verbunden. Diese elastischen Einrichtungall 7 können beispielsweise aus Federn, Elastomerenblöcken etc. bestehen. Der Trichter 13 ist mit einem vibrierenden Element 13 verbunden, das in der Lage ist, in einer Richtung zu schwingen, wobei wenigstens eine Komponente in Ausfließrichtung des zu behandelnden Produktea aus dem Trichter gerichtet ist.

Das vibrierende Element kann von an sich bekannter Art sein und beispielsweise mit einem Elektromagneten oder mit einem sich drehenden dynamisch nicht abgeglichenen Teil versehen sein; oder es kann sich um eine schwere Kugel handeln, die längs einer bestimmten Bahn durch die Wirkung eines komprimierten Gases etc. verschoben wird.

609853/034$

2627103

Unter dem Trichter 13 ist eine Einrichtung vorgesehen, die für die Überführung der aus dem trichter 13 ausgeströmten Agglomerate gegen die Einrichtung 1 sorgt. Vorzugsweise wird die Bewegung der Agglomerate sichergestellt durch Titrieren des Üfcerführungsorgans 19. Diese Titrationen von regelbarer Amplitude haben wenigstens eine Komponente in Sichtung der Bewegungsrichtung der zu behandelnden Agglomerate und werden durch ein vibrierendes fest mit der Einrichtung 19 verbundenes Element 20 hervorgerufen. Das vibrierende Element 20 kann von an sich bekannter Art sein und beispielsweise mit einem Elektromagneten etc. arbeiten.

Eine Vorrichtung 21 vom Eressostat-fyp, die mit dem Druckgasspeisekanal 8 das Injektors 7 verbunden ist, ermöglicht die Steuerung des vibrierenden Elementes 20 und gegebenenfalls des vibrierenden Elementes 18 allein dann, wenn der Injektor 7 wirksam mit Druckgas gespeist ist. Im Rahmen der Erfindung kann man aber auch eine Vorrichtung 21 verwenden, die die Steuerung des Elementes 20 nur dann ermöglicht, wenn der Druck in der Kammer 5 unter Abnehmen einen vorbestimmten regelbaren oder einstellbaren Wert erreicht.

Die schematisch in Pig. I dargestellte Speicherkammer 22 besteht aus einem Speicher 24» in welchem eine poröse Wandung 25 eine untere Kammer 26 und eine obere Kammer 27 begrenzt.

Die untere Kammer 26 steht Über eine Leitung 28 mit einer Druckgasquelle, beispielsweise einer Druckluft-

109853/0340

26271

_ 9 —

quelle»in Verbindung.

Die obere Kammer 27 umfaßt eine Einführungsöffnung (Pig.2), die mit der Abzugsöffnung der Behandlungseinrichtung 1 in Verbindung steht. Nach dem dargestellten Beispiel ist die Einrichtung 1 direkt an der AuBenwandung des Speichers 24 über irgendeine bekannteEinrichtung, beispielsweise durch von der Einrichtung 1 getragene Befestigungsflansche 30, verbunden. Die obere Kammer umfaßt auch eine Auslaßöffnung 31 mit einem Organ 32 zum Steuern des Ausfließens des pulverförmigen fluids. Darüber hinaus ist ein Teil 33 der die Kammer begrenzenden Speicherwandung 27 gasdurchlässig ( porös ). Vorzugsweise befindet sich dieser Teil der Wandung am oberen Teil der Kammer 27. Nach der in Pig. I dargestellten Ausführungsform hat dieser Teil der Wandung 33 die 3?orm einer nachgiebigen H(IlIe und besteht aus einem Silikon-TergäVG-ewebe.

Gegebenenfalls ist ein Deflektor 34 in der Kammer 27 angeordnet und richtet den Pulverfluidstrahl gegen die poröse Trennwand 25.

Das Speicherorgan 22 ist mit dem schematisch bei 16 dargestellten Gehäuse über elastische Elemente 35 wie Federn oder Blöcke aus einem elastischen Material verbunden.

Am Speicher 24 ist ein vibrierendes Element 36 befestigt, welches von an sich bekannter Art sein kann und beispielsweise gleich den vibrierenden oben erwähnten Elementen 18 oder 20 sein kann, um dem Speicher eine

09853/03A

vibrierende Bewegung zu erteilen, die vorzugsweise wenigstens eine vertikale Komponente aufweist.

Die Auslaßöffnung 31 ist über das Steuerorgan 32 und eine Leitung 37 mit dem Sprühorgan 23 verbunden, welches nicht genauer beschrieben wird und von an sich bekannter Art sein kann. Insbesondere kann dieses Organ 23 aus einer dem Fachmann unter dem EFamen "elektrostatische Pistole" bekannten Einrichtung (im Handel von den Firmen SAMES,RAfTSBIIRG etc. vertrieben)sein und angeordnet sein, um elektrisch die Feststoffpartikel des pulverförmigen Fluids dank eines elektrostatischen nicht dargestellten Generators zu laden, mit dem diese Pistole verbunden ist.

Wie bereits vorher erwähnt, wird das AusflJs3en des pulverförmigen Fluids durch die leitung 37 über die Torrichtung 32 gesteuert, welche vorzugsweise zwischen Speicher 24 und Leitung 37 gesetzt ist.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung ist im Schnitt in Fig. 3 wiedergegeben. Sie umfaßt einen röhrenförmigen Körper, der nach diesem Ausführungsbeispiel aus zwei Seilen 33-38a besteht. Dieser Körper ist an jedem seiner Enden mit Anschlußausbildungen 39-40 versehen, die von an sich bekannter Art sein können und in Fig. 3 in Form von Gewinden dargestellt sind, welche die Verbindung der Vorrichtung einerseits mit dem Speicher 24 und andererseits mit einem Ende der Leitung 37 zulassen.

In Strömungsrichtung des pulverförmigen Fluids aus dem

SÖ9853/Q34S

262710a - li -

Speicher 24 in die leitung 37 gesehen ,umfaßt die Innen-"bohrung des Körpers 33-3Ba nacheinander einen zylindrischen Teil 41» einen konischen divergenten Teil 42 Tom Spitzenwinkel 2 ß₂ , einen zylindrischen Teil 43-44 von einem Durchmesser größer als dem des Teiles 41» einen konischen konvergenten Teil 45 von einem Spitzenwinkel 2 β·ρ und einen zylindrischen Teil 46 von einem Durchmesser, der kleiner als der des Teiles 43-44 ist. Torzugsweise haben die zylindrischen Teile 41-und 46 einen Durchmesser» der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Leitung 37 ist.

Im zentralen Teil der Bohrung des Körpers 38-38a zwischen den konischen Teilen 42 und 45 ist ein Hing 47 mit einer zylindrischen Innenbohrung 48 zwischengesetzt» der den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 41 und 46 aufweist. Die Enden 49-50 dieses Ringes 47 haben konische Außenflächen von Spitzenwinkeln 2 <* ^ bzw. 2 ot¹ ^ » die kleiner als die Spitzenwinkel 2 P₂ ^^{4 2}P'2 der konischen Bohrungen 42 und 45 sind.

Der Ring 47 ist fest mit dem Körper 37-38, beispielsweise mittels des Gewindes 51,verbunden und begrenzt im zentralen Teil der Innenbohrung des Körpers zwischen den zylindrischen Bohrungen 41 und 46 Ringräume 52-53, die keinerlei direkte Verbindungen untereinander haben» jedoch jeder in die zylindrische Bohrung des Körpers 37-38 über einen/Schlitz 54-55 einmünden, der

jeweils eine Breite e^, eJj aufweist, ringförmigen

Eine nicht dargestellte ein gasförmiges Hilfsfluid wie beispielsweise Druckluft liefernde Quelle ist mit jedem

109853/0348

2627101

der Ringräume 52-53 über die Lsit?mg 36 sines ¥erteilerorgans 57 verbunden_s woaei Leitungen 58-59 ₉ die jeweils mit OffennEgen 60-61 la Körper 37=-3S in Verbindung stehen, in die Eingräume 52-53 münden.

Das Organ 57 kann you aa sich, bekannter Art und se ausgebildet sein, äaß es die Leitung 56 mit der einen oder anderen Leitung 58 bzw, 59 in Verbindung setzt. Dieses Organ kann Taeispielsweise aus zwei getmnt gesteuerten Magnetventilen bestehen oder auch, aus einem Breiwegelektr©"verteiler mit zwei Stellungen etc.

So bildet Jeder der mit Druckgas gespeisten Hingräume einen Injektor, der in der Lage ist, das Hilfsfluid im Körper 38-38a in einer iließricatung zirkulieren zu lassen, die so festgelegt ist, daß in diesem Körper ein Unterdruck hervorgerufen wird.

Die Arbeitsweise der Torrichtung wird im folgenden erläutert.

Luft unter Druck wird in den Speicher 24 über die Leitung 28 (ffig.l) eingeführt und durchströmt nacheinander, indem sie vertikal nach oben geht, die porösen Wandung ι 25 und 33. Gleichzeitig wird die Vorrichtung 36 mit Energie gespeist, um den Speicher 24 Schwingbewegungen auszusetzen. Dann wird das vibrierende Element 18 (Pig.2) betätigt und die zu trennenden Teflonagglomerate werden in den Trichter 13 gegeben. Der Injektor wird mit Gas, beispielsweise Luft gespeist, dessen Druck und Durchsatzwerte eingestellt werden, damit in der Kammer 5 ein Unterdruck bezogen auf den atmosphärischen Druck von wenigstens 0,2 Bar

109853/0340

262710a

erzeugt wird« Das vibrierende Element 20 wird seinerseits "betätigt und eingestellt, damit es Schwingungen bestimmter Amplitude erzeugt« Das Bedienungspersonal verschiebt den Schieber 14. Die leflonagglomerate fließen in die Einrichtung 19 und werden gegen den Führungskonus 11 überführt. Aufgrund von Schwerkraft fallen sie in die Kammer 5» wo sie der Wirkung des Unterdrucks in dieser Kammer ausgesetzt sind, der die Agglomerate trennt; man erhält am Austritt aus der Vorrichtung ein pulverförmiges Fluid bestehend aus Teflonpartikeln, die in Luft suspendiert sind. Das pulverförmige Fluid dringt in den Speicher 24 ein. Die aufsteigende in den Speicher 24 eingedrungene Luft widersetzt sich der Wirkung der Schwerkraft auf die feinen Teflonpartikel, die dann in der Luft in Suspension verbleiben, um oberhalb der porösen Wandung 25 ein sogenanntes Wirbelbett aus feinen Feststoffpartikeln zu bilden.

Zur Steuerung des Fließvorgangs des pulverförmigen Fluids durch den Kanal 37 betätigt das Bedienungspersonal das Verteilerorgan 57 (Fig.3)» damit das gasförmige die Leitung 56 speisende Hilfsfluid ausschließlich wie die Pfeile f zeigen, in den Leitungen 59 und 61 und dann im Ringraum 53 und schließlich in der Bohrung 46 fließt. Dieses Hilfsfluid erzaigt in der Vorrichtung 32 einen Unterdruck, der in der Lage ist, das pulverförmige im Speicher 24 enthaltene Fluid anzusaugen und in der durch den Pfeil F angedeuteten Richtung in Bewegung zu setzen.

S09853/0348

/ ίub

Dank der elektrostatischen Pis^c-Li- Z: "K-eme:,: die Tefionpartlliel auf die Platte (]?£.g«l) gesprüht und bilder« eine homogene Schicht regelmäßiger Dicke.

Die Unterbrechung des i'ließens pulverförmiger* Fluids aus dem Speicher 24 gegen die Leitung wird erhalten, indem man das Verteilerorgan (Fig.3) derart betätigt. ä&B die Speisung des Ringraumes 53 mit Hilfsfluid unterbrochen wird und das Eilfsfluid aus schließlich, entsprechend der durch die Pfeile f' angedeuteten Bahn zirkuliert, d.h., durch die Leitungen 58 und 60, den Ringraum 52 und schließlich in die Bohrung 41» um in der Vorrichtung 32 einen Unterdruck zu erzeugen, der in der Lage ist, das pulverförmige in den Leitung 37 und der Vorrichtung 23 enthaltene Fluid in der durch den Pfeil 1» angegebenen Sichtung aus der Leitung 37 gegen den Speicher 24 fließen zu lassen.

Die Vorrichtung 32 ermöglicht also nicht nur eine Steuerung des Ausströmens des pulverförmigen Fluids durch den Kanal 3» sondern auch bei der Unterbrechung dieses Fließvorgangs wird es möglich, Kanal und Vorrichtung 23 von dem noch darin enthaltenen pulverförmigen Fluid zu befreien, wodurch die Bildung von Agglomeraten gegen die Innenwandung durch Abscheidung der das pulverförmige Fluid bildenden Teflonpartikel verhindert wird.

Die Bestimmung der Charakteristiken der Vorrichtung nach

§09853/0348

262710Θ

der Erfindung erfolgt durch den Techniker als !Punktion des Einsatzes der Vorrichtung.

In der Praxis kennt das Bedienungspersonal die Pulverfluidmenge am Austritt aus dem Sprühelement 23 und legt somit die Pulverfluidmenge am Austritt aus dem Organ 1 fest. Es regelt die Stellung des Schiebers 14 (Pig.2), die Amplitude der Schwingungen des Überführungsorgans 19 und den Wert des Unterdrücke im Innern der Kammer 5. Der Wert des Unterdrucks wird um so größer gewählt, je wichtiger der Durchsatz der zu trennenden Agglomerate ist.

Die Einstellung des Unterdrücke im Innern der Kammer 5 wird erhalten, indem man die Stellung des Injektors 7 in der Kammer 5 modifiziert und Durchsatz und Druck der den Injektor speisenden Luft einstellt. Im allgemeinen nimmt der Techniker die Einstellung vor, die einem Minimalverbrauch der den Injektor speisenden Luft entspricht.

Selbstverständlich können die Einstellungen oder Regelungen wesentlich als Funktion der Abmessung der zu behandelnden Agglomerate variieren; es ist jedoch möglich, eine mechanische Behandlung der Agglomerate vorzusehen, bevor sie in den Trichter 13 gegeben werden, derart, daß ihre Abmessungen einen vorbestimmten Wert nicht überschreiten.

Die Abmessungen des Speichers 24 werden als funktion der Menge pulverförmigen fluids, das gespeichert werden soll, festgelegt. Die Porosität der Trennwandung 29 und

109853/0348

262710a

die des Teils der Wandung 33 werden so gewählt, daß die durch diese Wandung erzeugten Druckverlust minimal werden. Der Druck der in die Kammer 26 eingeführten Luft wird festgelegt, derart, daß der Druck im Innern der Kammer 27 so nahe wie möglich an den außerhalb des Speichers 24 herrschenden Druck herankommt; der Luftdurchsatz wird derart gewählt, daß die Abscheidung der Partikel im Speicher 24 verhindert wird. Torzugsweise stellt der Techniker die Werte von Druck und Durchsatz derart ein, daß unter Erfüllung der oben genannten Bedingungen der Verbrauch an die Kammer 26 speisender Luft minimal wird.

Der Techniker wählt auch die Charakteristiken der Einrichtung 32 zur Steuerung des Ausströmens pulverförmigen Fluids (Pig.3), wie z.B. ^₁, * «.,, P₂, ß'_2> Druck und Durchsatz des Hilfsfluids etc.

TJm beispielsweise das Ausströmen in einer Leitung von einem Innendurchmesser von 14 mm eines pulverförmigen Fluids zu steuern, in dem sehr feine PT3?E-Partikel (Polyt etraf luoräthylen) in Suspension in Luft enthalten sind, wobei ein Druck im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck verwendet wird, verwendet man als Hilfsfluid Luft bei einem Druck von 1,1 Bar

° p = β « = 45°

30°, p₂ = β «₂ = 45°, e., = e·., ^ lmm.

609853/0348

2627108

Vorteilhaft speist man die Einrichtung 1, den Speicher 24 und das Steuerelement 32 mit Luft, deren Temperatur und Peuchtigkeitsgrad wie die !Temperatur und der Feuchtigkeitsgrad der umgehenden Luft bestimmte Werte nahen, so wie sie z.B. vom Hersteller des pulverförmigen Produktes angeraten werden. Hierzu kann die Vorrichtung gegebenenfalls (nicht dargestellt) in einem Raum oder einer Kammer mit klimatisierter Luft angeordnet werden.

Pttr den Pall, dad die Vorrichtung verwendet wird, um Schichten aus PIPE zu bilden, wurde erfindungsgemäß festgelegt, daß die die Vorrichtung speisende Luft einen Peuchtigkeitsgrad von höchstens 50 # haben sollte und daß ihre Temperatur derart ist, daß die Temperate des das pulverförmige Produkt bildenden !Teflons höchstens gleich 19 ⁰G wird«

Sehr gute Ergebnisse wurden bei einer !Temperatur von 4⁰O erhalten, wobei ι
benachbart 30 i* lag.

4⁰O erhalten, wobei der Feuohtigkeitsgrad der Luft

Modifikationen im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres möglich. Wenn beispielsweise die für den Speicher 24 gewählten Abmessungen &tcß sind, kann der Speicher aus mehreren untereinander über ein verformbares Element verbundenen Seilen hergestellt »ein, wobei jeder dieser Seile mit einem vibrierenden Element ttreeh·* int.

Für den Pail, 4&i die Leitung >7 -von großer Länge ist, wird ee möflioii, meitrere Steu&roi&ane/zu verwenden, die ;,« v6..3-iiiiisriö;£i Stellen 4*,ί .üsi-t-ung angeordnet »im

f Ü ;

«ie- 262710a

und selbsttätig synchron steuerbar sind.

Es ist auch möglich, die vibrierende Einrichtung fortfallen zu lassen und unmittelbar oberhalb der porösen Wandung 25 ein oder mehrere sich drehende Schaufeln 61 (Eig.4) anzuordnen, die von einem Motor 62 angetrieben sind, der sich bei sehr geringer Geschwindigkeit dreht, wobei diese Schaufel die Bildung von bevorzugten Luftströmungen im Wirbelbett verhindert.

Pig. 5 zeigt beispielsweise eine Anordnung von fest mit einer Nabe 63 verbundenen Schaufeln, die miteinander über einen Ring 64 verbunden sind, für diesen Ausführungsfall ist eine Spirale 65 den Schaufeln 61 zugeordnet und begünstigt die Konzentration des Wirbelbetts im zentralen Teil des Speichers 24«

-Ansprüche

609853/034

Claims

2627109

ANSPRÜCHE

l.j Vorrichtung zur Bildung einer homogenen Schicht aus einem pulverförmigen Produkt auf der Oberfläche eines Gegenstandes, gekennzeichnet durch

- eine Einrichtung zur Behandlung des pulverförmigen Produktes, die so ausgebildet ist, daß sie das pulverförmige Produkt einer plötzlichen Druckverminderung aussetzt und ein pulverförmiges

Fluid bestehend aus Feststoffpartikeln des pulverförmigen Produkts in Suspension in einem Trägergas liefert;

- durch einenmit der Behandlungseinrichtung in Verbindung stehenden Speicher für pulverförmiges Fluid;

- ein Element zum Versprühen der Partikel pulverförmigen Fluids, das über eine Leitung mit der Speicherkammer verbunden ist; und

- durch eine Einrichtung zum Steuern der Strömung pulverförmigen Fluids in dieeer Leitung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sprühelement so ausgebildet ist, daß es die Feststoffpartikel elektrostatisch aufläd.'
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungseinrichtung für das pulverförmige Produkt einen eine Kammer begrenzenden Körper, eine Einlaßöffnung für das pulverförmige Produkt und eine mit dieser Kammer in Verbindung stehende Abzugsöffnung umfaßt, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die so ausgebildet sind, daß sie in dieser Kammer einen Druck von einem Wert erzeugen, der geringer als

609853/0348

262710g

-20-der außerhalb dieser Kammer herrschende ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen so ausgebildet sind, daß sie in dieser Kammer einen Druck erzeugen, dessen Wert um wenigstens 0,2 Bar geringer als der Wert des außerhalb dieser Kammer herrschenden Drucks ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtungen Saugeinrichtungen umfassen, welche diese Kammer mit dieser Abzugsöffnung verbindet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtungen ein Venturi-Rohr (6) und einen mit Gas unter Druck gespeisten Injektor (7) aufweisen, wobei dieser Injektor eine kalibrierte innerhalb dieser Kammer angeordnete Öffnung (7a) im wesentlichen in der Achse dieses Venturi-Rohrs aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor in einstellbarer Weise an diesem Körper befestigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor druckluftgespeist ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein Slihrungsorgan, welches die Einführung des pulverförmigen Produkts in diese Kammer über diese Einlaßöffnung erleichtert.

I098S3/0348

2627Ί
10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekenn zeichnet, daß das Hihrungsorgan ein Bauteil aufweist, in welchem eine konische Bohrung ausgespart ist, wobei dieses Bauteil an diesem Körper in Verlängerung dieser Einlaßöffnung derart befestigt ist, daß der Durchmesser der konischen Bohrung mit Annäherung an diese Einlaßöffnung abnimmt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese konische Bohrung einen Spitzenwinkel von höchstens 90° aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum selbsttätigen Speisen dieser Kammer mit von pulverförmigen Produkten gebildeten Agglomeraten.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese selbsttätigen Speiseeinrichtungen einen Trichter zur Aufnahme des pulverförmigen Produktes umfassen, wobei dieser Trichter (13) mit einer Austrittsöffnung regelbaren Querschnitts (14-15) versehen ist, wobei ein elastisches Suspensionsorgan zwischen Trichter und Gehäuse zwischengeschaltet ist und ein vibrierendes Organ vom Trichter getragen und in der Lage ist, diesen in einer Richtung in Schwingungen zu versetzen, welche das Ausströmen der Agglomerate über diese Austrittsöffnung begünstigt; und durch ein vibrierendes Überftihrungsorgan, welches das pulverförmige durch die Austrittsöffnung aus dem Speicher getretene Produkt gegen diese Kammereinlaßöffnung führt.

609 8 5 3/0348

262710Q
14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß das Überführungsorgan in Schwingungen durch ein vibrierendes Element versetzbar ist, dessen Schwingungsamplituden einstellbar sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14» gekennzeichnet durch ein Organ zur Steuerung dieses via?bri er enden Elements, das in der Lage ist, dieses Element ausschließlich dann zu betätigen, wenn der Wert des Drucks in dieser Kammer, indem er fällt, einen vorbestimmten einstellbaren Wert erreicht.
16. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer einen Speicher mit einer unteren und einer hiervon durch eine poröse Wandung getrennten oberen Kammer aufweist, wobei die untere Kammer eine mit einer Druckgasquelle verbundene Öffnung aufweist und die obere Kammer eine Einführungsöffnung besitzt, die mit dieser Abzugsöffnung für das Gehäuse der Behandlungseinrichtung und einer Auslaßöffnung in Verbindung steht, wobei wenigstens ein Teil der Wandung des die obere Kammer begrenzenden Speichers gasdurchlässig (porös) ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch wenigstens ein fest mit dem Speicher verbundenes vibrierendes Element, das in der Lage ist, den Speicher vibrierenden Bewegungen mit wenigstens einer vertikalen Komponente auszusetzen;

und durch elastische den Speicher mit einem festen Gehäuse verbindende Einrichtungen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch wenigstens eine sich drehende durch einen Motor

609853/0348

262710a

angetriebene Schaufel, die unmittelbar oberhalb dieser porösen Wandung angeordnet ist.
19. Yorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß diese untere Kammer druckluftgespeist ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan für das Ausströmen des pulverförmigen Fluids in diesen Kanal aufweist in Kombination: ein röhrenförmiges in Reihe mit der Leitung verbundenes Gehäuse; erste Saugeinrichtungen, die in der Lage sind, das Ausfließen des pulverförmigen Fluids in einer ersten Richtung im Innern der Leitung hervorzurufen und durch zweite Saugeinrichtungen, die in der Lage sind, das Strömen des pulverförmigen Fluids entsprechend einer zweiten der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung im Innern dieser Leitung hervorzurufen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Saugeinrichtungen ein Injektororgan umfaßt, das mit einer Hilfsfluidquelle unter Druck über ein Verteilerorgan verbunden ist, wobei das Injektororgan im Innern dieses röhrenförmigen Gehäuses mündet und das Hilfsfluid in einer Richtung entsprechend der gewünschten Strömungsrichtung für das pulverförmige Fluid zirkulieren läßt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Injektoren einen im Innern

S09853/03A

dieses röhrenförmigen Gehäuses über einen Ringschlitz mündenden Ringraum aufweist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum durch die Wandung einer konischen in dem röhrenförmigen Körper ausgesparten Bohrung und die konische Außenfläche einer in dem röhrenförmigen Körper angeordneten Ringscheibe begrenzt ist, wobei der Spitzenwinkel dieser konischen Bohrung größer als der der konischen Fläche der Ringscheibe ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerorgan aus einem Dreiwegverteiler mit zwei Stellungen besteht, die es ermöglichen, ausschließlich den einen oder anderen der beiden Injektoren mit der unter Druck stehenden Hilfsfluidquelle zu verbinden.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilerorgan zwei Magnetventile aufweist, von denen ein jedes diese unter Druck stehende Hilfsfluidquelle mit einem der beiden Injektoren verbindet.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventile synchron steuerbar sind, derart, daß die unter Druck stehende Hilfsfluidquelle nur mit cbm einen oder anderen dieser Injektoren verbunden ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8, 19 und 21 zur Bildung einer Schutzschicht aus Polytetrafluoräthylen-Pulver auf der Oberfläche eines Gegenstandes,

609853/0348

26271OQ

dadurch gekennzeichnet ι daß der Injektor dieses
Behandlungsorgans, die untere Kammer dieses Speichers und die Kingräume dieser Steuereinrichtung mit Druckluft von einem feuchtigkeitsgehalt von höchstens 50 $> und einer Temperatur derart gespeist sind, daß der
Wert der Temperatur des Polytetrafluoräthylens in
der Vorrichtung höchstens 19 ⁰C "beträgt.

609853/0348

ORIOINAL INSPECTSD

Leerseite