DE1577653A1

DE1577653A1 - Einrichtung zum Aufbringen von UEberzuegen auf Unterlagen durch Aufbringen von Pulvermaterial,insbesondere auf Blech

Info

Publication number: DE1577653A1
Application number: DE19661577653
Authority: DE
Inventors: William Bullough
Original assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Current assignee: British Iron and Steel Research Association BISRA
Priority date: 1965-09-23
Filing date: 1966-09-20
Publication date: 1970-04-23
Also published as: NL6613386A; US3486484A; BE687204A; LU52031A1; GB1153886A

Description

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K/Ha Miinchen-Pullach, 19.2.1966

Case 5oo8

THE BRITISH IRON AND STEEL REoEARCrI ASSOCIATION 24 Buckingham Gate, London, S.W. 1, England

Einrichtung zum Aufbringen von Überzügen auf Unterlagen durch Aufbringen von Pulvermaterial, insbesondere auf Blech

Für eine Vielzahl von Zwecken wird Blech benötigt, welches auf einer oder beiden Seiten einen Überzug aus einem anderen Metall, einer Metall-Legierung, einem Metalloxyd oder Kunststoffmaterial aufweist. Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen solcher mit Überzügen versehener Bleche, bei welchem eine Schicht aus pulvrigem Material, welches später den Überzug bilden soll, auf ein Blech gebracht wird und dann z.B. durch Verdichten und folgendes Sintern miteinander und mit dem Blech fest verbunden wird. Um befriedigende Überzüge in einem solchen Verfahren zu erhalten, ist es wichtig, daß der Pulverüberzug im wesentlichen gleichförmig ist, d_eh„, daß im wesentlichen auf der Flächeneinheit das gleiche Gewicht an Pulver angebracht wird. Die bekannten Verfahren dieser Gattung leiden an dem Mangel, daß keine befriedigend ■» Gleichförmigkeit des aufgebrachten Materials erreichbar ist. Die Erfindung schafft eine verbesserte Einrichtung zum Aufbringen eines Belages aua Pulver auf bewegtes bandförmiges Material, bei welcher eine drehbare Messrolle vorgesehen ist, deren Länge mindestens gleich der Breite des zu belegen-

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den Bleches ist und die auf ihrer gekrümmten Oberfläche eine Vielzahl von aui Umfangen liegenden Nuten aufweist, wobei ein Pulverbehälter mit Auslass zur Übergabe von Pulver in die Nuten entlang der.Länge der Walze vorgesehen ist sowie eine Einrichtung um das Pulver in die Nuten hineinzupressen. Weiter ist eine Schabeeinrichtung vorgesehen, die überflüssiges Pulver von den neben den Nuten liegenden Bereichen der Oberfläche der Walze wegnimmt und weiter sind Mittel vorge- . sehen, die das Pulver dann aus den Nuten herausholen und das zusammengebackene Pulveragglomerat, welches aus den Nuten entfernt wurde wieder zu verteilen und gleichförmig auf das Streifenmaterial aufzubringen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung, die in Figur 1 schematisch eine erste Ausführung der Erfindung und in Figur eine zweite Ausführung zeigt.

Die Ausführung nach Figur 1 weist eine drehbare Messwalze, 1.o auf, die mit einer Vielzahl vom am.Umfang liegenden Nuten 11 versehen ist. Oberhalb der Walze 1o ist ein Trichter 12 für das aufzubringende Pulvermaterial vorgesehen ,und eine Reihe von Drahtsieben 13». die vibriert werden können, sind unter der Walze 1o und über dem mit Überzug zu versehenden Bandmaterial 14 angeordnet. Der Trichter 12 erstreckt sich über die Lä&ge der Walze 1o und weist eine Andruckplatte 15 auf, die sich ebenfalls über die Länge der Walze erstreckt, und dazu dient, Pulver in die Nuten 11 hineinzudrücken. Am Trichter ist weiter eine Platte 16 vorgesehen, welche im Betrieb in dag Pulver einsteht und ausserdem vibriert ist. Diese vibrierende Platte dient dazu, eine durchgehende Zuführung von Pulver zur Walze sicherzustellen und verhindert ausserdem eine Art

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BrÜLokenbiläung von Pulver im Trichter. Das untere Ende dieser Platte 16 ist vorzugsweise gelocht.

Im Betrieb wird die Walze 1o im Gegenuhrzeigerainne gemäss Figur 1 gedreht. Der Walze aind zwei Abstreifer 17 und 18 zugeordnet, die sich über die Länge der Walze erstrecken und dazu dienen, von den zwischen den Nuten 11 liegen Oberflächenabaohnitten der V/alze anhaftendes Pulver zu entfernen und das Pulver in den Nuten glatt zu streichen, nachdem die entsprechenden Absohnitte unter dem Trichter hindurchjiefahren sind. Eine der Zahl der Nuten entsprechende Vielzahl von Abstreifern 19 haben etwa dieselbe Breite wie die der Nuten 11 und sind derart angeordnet, daß aie gegen den Boden der Nuten anliegen. Diese Abstreifer dienen dazu, das zusammengedrückte Pulvermaterial vollständig aus den Nuten in Form kleiner Klumpehen oder dergleichen herauszuholen. Im Betrieb wird die Walze 1o mit derjenigen Drehzahl gedreht, die bestimmt ist von der gewünschten Dicke des Pulverüberzüges auf dem Blech 14, wobei die Dicke des Überzuges auch vom Durchmesser der Walze sowie der Breite, der Tiefe und dem gegenseitigen Abstand der am Umfang liegenden Nuten. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurden eine Messwalze mit einem Durchmesser von 15 cm verwendet, die mit gegenseitigem Abstand von 6,>S~ mm am Um-

fang liegende Nuten von 1,65 mm Breite und 1,58 mm Tiefe aufwies. Dabei hat sich ergeben, da3 die Überzugdicke in Mikron erhalten wird aus dem durch die Blechgeschwindigkeit geteilten Produkt von Umfangsgeschwindigkeit der V/alze mal 62,5.

Bei Drehen der Walze wird durch die Andrückplatte 15 Pulver in die Nuten gedruckt und überschüssiges Pulver wird von den Abstreifern 17 und 18 entfernt. Die Schaber eder Abnehmer 19 kratzen bzw« schaben oder schälen das Palver aus den Hüten heraus und des Pulver fällt dann unter Wirkung der Schwerkraft

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in Form mehr oder minder kleiner Klümpchen durch die Reihe von vibrierenden Draht si eben 13, in. denen die Klümpchen wieder aufgelöst werden. Das so wiedererhaltene Pulver fällt dann auf das sich bewegende Blech 14.

Die Andruckplatte 15 und· die Abstreifer 17 und 18 bestehen zweckmässig aus Phosphorbronze und die Andruckplatte 15 ist zweckmässig über inre Breite gelocht, damit überschüssiges Pulver, welches von der Walze eingezogen wurde, wieder in den Trichter zurückgelangen kann.

Die Siebe 13 werden mit geeigneten Mitteln vibriert, z.B. mittels einer Vibriereinrichtung 2o mit durch Druckluft gedrehten Kugeln, (compressed air-actuated rotating ball vibrator) Die Verschiebung der Siebe während des Vibrierens ist vorzugsweise hochfrequent und von niedriger Ampljfcude. Die Siebe 13 können eine Reihe verschiedener Gestalten haben. In einem Falle war eine Reihe von 1,58 mm - Stahldrähten in 1,58 mm dicken Seitenplatten angeordnet. Die Drähte waren in der Horizontalen 5 tnm voneinander entfernt und in der Vertikalen ) 2,5 mm. Dabei bildeten sie zwei Siebanordnungen, wobei die obere aus sieben Reihen unc. die untere aus achtzehn Reihen von Drähten bestand. Die Reihen waren gegenüber der ,jeweils darüber liegenden versetzt angeordnet, womit man ein Sieb erhielt, bei welchem der Abstand zwischen zwei Drähten 1,58 mm war. Die beiden Reihen von Drähten waren 3»2 cm voneinander entfernt. Die Gesa^tabraessangen der Siebanordnung waren 19 cm Länge, 16 cm breite und 12 cm Höhe. Das Sieb war so unter der V/alze angeordnet, aaß die Drähte sich quer zum Blech erstreckten, wobei die oberste Reihe von Drähten 1o cm von der "Unterseite der Walze entfernt waren und die unterste Reihe 3,18 cm vom Blech. Das Sieb war mit zwei Stahlstangen verbunden, die an ihren Enden durch Hartgummiblöcke gehaltert waren und konnten

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sich, in der Bewegungsrichtung des Bleches horizontal frei dadurch bewegen, daß sie in in den Hartgummi eingedrückten Nylonbüchsen gelagert waren. Die Stangen waren mit dem Vibrator verbunden. Die eben angegebenen Abmessungen sind besonders geeignet zur Verwendung mit einer Messrolle mit den oben angegebenen Abmessungen. Bei Verwendung einer Messwalze mit anderen Abmessungen müssen natürlich die Abmessungen der vibrierten Siebe entsprechend abgeändert werden. '

Bei der in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung wird eine Mehrzahl von konzentrischen und im Querschnitt halbkreisförmigen aus Metall bestehenden Sieben von mit Abstand angeordneten Hartgummiblocks 3o getragen. Die konkaven Oberflächen der Siebe weisen dabei nach oben. Der Durchmesser des Innensiebes ist 11,43 cm und der des äusseren Siebes 21 cm. Die Blöcke sind 2o,3 cm unterhalb der Unterseite der Messwalze und To,5 cm oberhalb- der Oberfläche des Bleches angeordnet, wobei der unterste Punkt des ' ' äusseren Siebes eich etwa 2,54 cm oberhalb der BTechoberfläche befand» Die Blöcke sind von Hartgummistangen 31' ge- , i haltert, die durch flexible, etwa 5o,8 cm entfernt angeordnete Halterungen aus Polythen gehaltert und gestatten eine horizontale Bewegung der Siebanordnung in Richtung der Bewegung des Bleches, Die Stangen sind mit der Vibri'ereinrich*· tung verbunden* Die eben beschriebenen Abmessungen sind geeignet zur Verwendung mit einer Messwalze von 22,8 cm Durchmesser.

Um das Ansammeln von Pulvern in den Sieben zu verhindern, sind eine Reihe von Stahlstangen 54 von o,635 ein Durchmesser innerhalb der Siebanordnung vorgesehen. Die Stangen 54 sind durch leichte Federn an PoIythen-Halterungen_befestigt, und derart angeordnet, daß gegen jedes Sieb eine Stange anliegt.

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Die Polythen-Halterungen sind an den Blöcken 3o befestigt. Wenn also die Siebanordnung vibriert wird, dann schlagen die Stangen gegen die Siebe und verhindern eine Ansammlung von Pulver in diesen.

Die Auflösung der von der Walze herunterfallenden Pulverklümpchen kann durch Anlegen eines hohen elektrischen Feldes zwischen den Sieben 13 und dem Blech 14 unterstützt werden. So kann beispielsweise eine Spannung von 15 bis 2o kV angelegt werden. Das Anlegen dieser Spannung an die Siebe bewirkt, daß die Pulverteilchen aufgeladen werden und mit vergrösserter Geschwindigkeit von den geladenen Drähten in Richtung auf das geerdete Blech abgestoßen werden. Dadurch werden auch die' Wirkungen von Zugluft auf das Pulver vermindert und die Teilchen stoßen sich wegen ihrer Ladung gegenseitig ab, wodurch eine bessere Verteilung und Gleichförmigkeit erzielt werden kann, als wenn man diese Spannung nicht anlegt.

Wenn die Siebe 13 geladen sind, dann kann die Messwalze entweder ebenfalls geladen sein oder geerdet sein. Im ersteren Falle sollte die Messrolle auf einem höheren Potential als die Siebe liegen.

"Wenn sowohl das Blech als' auch die Messwalze geerdet sind, dann sollen die Siebe eine geringere Entfernung zum Blech; als zur Messwalze haben, so daß die Feldstärke zwischen den Sieben bzw. dem Sieb und dem Blech höher ist als die zwischen den Sieben bzw. dem Sieb und der Messwalze. Auf diese Weise wird vermieden, daß nach Aufladung an dem Sieb bzw. den Sieben das Pulver sich auf der Messwalze niederschlägt.

Die beschriebene Einrichtung ist besonders geeignet zum

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Aufbringen von Metallpulvern und insbesondere Aluminium- und Nickelpulvern, obwohl sie auch für andere Pulver, z.B. aus 2ink, rostfreiem Stahl und Titan verwendbar ist. Wenn Metallpulver verarbeitet wird, dann haben die Nuten auf der Messwalze etwa eine Tiefe und Breite von 1,5 mm und sind etwa 5 mm voneinander entfernt. Wenn pulverisiertes Kunststoffmaterial verarbeitet wird, dann sollten die Nuten normalerweise wegen der grösseren Korngrösse solcher Materialien grosser sein*

Alle dargestellten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

( 1.J Vorrichtung zum Aufbringen eines Überzuges in Pulverform — auf ein bewegtes .Band mit einer drehbaren Messwalze von der Breite des Landes entsprechender Länge, dadurch gekennzeichnet, daß die Messwalze (1o) auf ihrem ' Umfang verlaufende Nuten (11) aufweist, welche von einem

über der Messwalze angeordneten behälter (12) Pulver aufnehmen, wobei eine Einrichtung (15) das Pulver in die Nuten hineindrückt, Abstreifer (17, 18) überschüssiges Pulver von den zwischen den Nuten (.11) liegenden Teilen der - Messwalze (1o) entfernen, Mittel (19) zum Entfernen des in die Nuten jjedrückten Pulvers vorgesehen sind und weiter eine Einrichtung vorgesehen ist, die die aus den Nuten (11) entfernten Klümpchen aus Pulver zerteilt und gleichförmig auf den Streifen aufbringt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

) die Einrichtung zum Zerteilen und Verteilen des Materials -

ein vibriertes dieb ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb von einer Vielzahl von Drahten oder bezogenen Metallstreifen gebildet wird.
4. Vorrichtung nacn Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb unterhalb aer «alze angeordnet ist und unter der »rirkung der ocnwerkraft die aus der LTesswalze entnommenen Pulverklunrcchen aufnimmt.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb mit einer druckluftbetätigten Vibriereinrichtung bewegt wird.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2bis 5, dadurch ge— kennzeichnet, daß das Sieb von sich quer zur Bewegungsrichtung des Streifens erstreckenden Drähten mit horizontalern und vertikalem Abstand gebildet wird, wobei diese Drähte Reihen bilden, die ihrerseits übereinander und gegeneinander versetzt angeordnet sind. ·
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-6, gekennzeichnet durch zwei übereinander angeordnete Siebe.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Sieb weniger Reihen hat als das untere Sieb.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb über Stangen- mit einer Vibriereinrichtung verbunden ist, welche ihrerseits in Richtung des Streifenvorschubs horizontal beweglich sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen in in Hartgummiblöcke eingedrückten Nylonbüchsen gleiten« '
11. Vorrichtung nach.einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb aus konzentrisch angeordneten, im Querschnitt halbkreisförmigen durchbrochenen Blechen besteht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe mit nach unten weisender Wölbung angeordnet sind.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe mit Hartgummiteilen verbunden sind, die durch flexible Tragteile gehaltert sind, welche eine horizontale und in Richtung des Streifenvorschubs verlaufende Bewegung der Siebe unter der Wirkung einer Vibriereinrichtung gestatten.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11, 12 oder 13» gekennzeichnet durch eine Reihe von Stangen (34, Fig.2), die derart aufgehängt sind, daß zumindest zwischen einigen der nebeneinanderliegenden Siebpaare eine Stange ist, wobei diese Stangen während des Betriebes gegen die Siebe schlag- um Pulverzusammenballungen zu vermeiden.
15» Vorrichtung nach den Ansprüchen 2-14» dadurch gekennzeichnet, daß bei geerdeter Messwalze ein Hochspannungsfeld zwischen dem Sieb bzw. den Sieben und dem Streifen angelegt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Messwalze auf ein im Vergleich zu dem des Siebes bzw. der Siebe höheres Potential geladen ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Band und die Messwalze geerdet sind und das Sieb bzw. die Siebe näher an dem Band als an der Messwalze angeordnet ist bzw. sind. .
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An-■ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (12) Mittel (16j_ zur Sicherung einer kontinuierlichen Pulverzuführung zur Messwalze aufweist, welche gleichseitig die Bildung von Hohlräumen im Pulverbehälter verhindern.

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\9, Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel von einer vibrierten Platte gebildet sind, die das im Behälter (12) befindliche Pulver hineinragt.

2o> Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Anaprüohe, dadurch gekennzeiohnet, daß die Einrichtung (19) aum Entfernen "des Pulvers eus den Nuten (11) der Messwalze (1ο) eine Vielzahl von Klingen aufweist-, die etwa die Breite Jeweils der Nuten haben und gegen aen Boden je einer der Nuten anliegen.

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