DE2222232C3

DE2222232C3 - Vorrichtung zum Fördern eines Pulvers in feiner Verteilung in einem Gasstrom

Info

Publication number: DE2222232C3
Application number: DE2222232A
Authority: DE
Inventors: Robert George Salt Lake City Utah Coucher (V.St.A.)
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1971-05-06
Filing date: 1972-05-05
Publication date: 1979-07-12
Also published as: CA984876A; US3987937A; BE783133A; DE2222232B2; DE2222232A1; GB1376055A; IT955216B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern eines Pulvers in feiner Verteilung in einem Gasstrom mit einem aufrechten Behälter für einen Pulvervorrat, dem am Boden der Gasstrom über eine Düse zugeführt wird, über der sich koaxial das untere Ende eines das obere Behälterende durchsetzenden, das Gas-Pulvergemisch abfördernden Förderrohres befindet, wobei Düse und/oder Förderruhr getrennt voneinander axial einstellbar sind und das untere Ende des Förderrohres mit radialem Abstand von einem Abschirmrand umgeben ist, der durch den Unterrand eines ebenfalls axial einstellbaren Außenrohres gebildet ist.

Ein solches Gerät hat einen oberseitig offenen Vorratsbehälter, so daß weder das Pulver gegen Verunreinigungen aus der Umgebung geschützt ist noch die Umgebung vor aus dem Pulvervorrat aufsteigendem Staub. Die verhältnismäßig komplizierte Gestaltung der Gasstrahldüse und der dUsenartigen unteren öffnung des Förderrohres dieses Gerätes sind ein weiterer Nachteil wie auch die Tatsache, daß der gleichmäßige Zustrom des Pulvers zur Düse durch Streben zwischen den Zutrittsfensteröffnungen gehindert wird.

Mit der Erfindung soll den genannten Nachteilen abgeholfen werden, wobei verhindert werden muß, daß durch einfaches Verschließen des Vorratsbehälter Druckunterschiede zwischen dem Raum um die Düsenöffnung und dem Raum oberhalb des Pulvervorrats auftreten können, die dann zu gelegentlichen Luftdurchbrüchen durch die Pulverschicht führen, was einen unregelmäßigen Zulauf des Pulvers und damit unregelmäßige Förderung zur Folge haben könnte. Die Lösung der Aufgabe erfolgt nach der Erfindung in der Weise, daß der Vorratsbehälter geschlossen und das Außenrohr, das das Förderrohr mit allseitig freiem

in Abstand umgibt, im Raum über dem Pulvervorrat im Behälter offen endet

Entscheidend ist, daß das Pulver von allen Seiten gleichmäßig an die Luftzuführdüsenöffnung herantreten kann und daß andererseits eine Verbindung zwischen

ι". dem die Düse unmittelbar umgebenden Raum und dem Raum über dem Pulvervorrat hergestellt ist, so daß sich daraus der freie Abstand des Außenrohres um das Förderrohr herum ergibt

Eine vorteilhafte Verbesserung der Betnebsbedingungen insbesondere bei geringen Förderleistungen kann noch erreicht werden, wenn zwischen dem innenraurn des Förderrohrs und zwischen dem Raum im Behälter über dem Pulvervorrat ebenfalls eine Verbindung besteht, die beispielsweise als einfache öffnung

y, der Innenrohrwand oberhalb des oberen Endes des Außenrohres ausgebildet sein kann.

Es wurde zwar bereits ein Gerät mi: geschlossenem Behälter verwendet doch fehlt es diesem an der Anordnung eines konzentrischen Außenrohrs zum

jo Förderrohr des Gaspulvergemisches und damit an der Möglichkeit, je nach Förderbedingungen und Konsistenz der Pulverpartikel sowie weiterer Einflußgrößen eine relative Höheneinstellung des die Düse umgebenden Abschirmrandes und des Unterrandes des Förder-

Γ) rohres vornehmen zu können. Die Durchbrechungen im Förderrohr, die dieses mit dem Raum oberhalb des Pulvervorrats verbinden, können den aufgezeigten Mangel nicht beseitigen.

Es kommt also bei der Erfindung darauf an, daß der

4(i Pulvervorrat, gesteuert durch dit relative Höhe des Unterrandes des Außenrohres, entsprechend seinem sich einstellenden Schüttwinkel der Düse zuströmen kann, womit eine exakte Dosiermöglichkeit für die im Förderrohr dann abgeförderte Pulvermenge gegeben

4i ist. Dies ist nur möglich durch den allseitig freien Rand des Außenrohres und durch klar gegebene Druck- und Luftströmungsbedingungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet hauptsächlich Anwendung dort, wo eine gleichmäßige Zufuhr von

vi pulverförmigem Material benötigt wird, beispielsweise bei einer Plasmaflamme für das Plasmaflammsprühen einer Substanz, wo sehr niedrige Eingaberaten verlangt !"erden, die jedoch äußerst gleichmäßig sein müssen. Es handelt sich dabei um Mengen von 400 bis 500 g/h. Für

y, einen weiteren Anwendungsbereich ist es jedoch wünschenswert, die Eingaberaten des pulverförmigen Materials steuern zu können in einem Bereich von Bruchteilen von Gramm bis zu einigen Kilogramm pro Stunde.

6(i Vorteilhaft ist es in vielen Fällen, den Vorratsbehälter mechanisch in Schwingung zu versetzen, um einen stationären Schüttwinkel des pulverförmigen Materials herzustellen und beizubehalten, wobei die Stärke der Vibration eine Funktion der physikalischen Eigenschaf-

ty-> ten des Pulvermaterials ist. Manche Materialien wie Eisenpulver in Form von Kügelchen oder frei fließende Keramikstoffe benötigen keine Vibration; bei den meisten der zu verarbeitenden Pulver ist iedoch zur

Vergleichmäßigung des Materialstroms die Anwendung von Vibration erforderlich.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer Form des Pulver-Förderers gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt 2-2 durch den in F i g. 1 dargestellten Gegenstand,

Fig.3 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer anderen AusfChrungsform der Erfindung,

F i g.4, 5, 6 und 7 Querschnitte 4-4, 5-5, 6-6 bzw. 7-7 durch den in F i g. 3 dargestellten Gegenstand,

Fig.8 einen Querschnitt parallel zur Mittelachse einer weiteren Ausführungsform eines Pulvereingebers gemäß der Erfindung und

F i g. 9 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Pulverförderers mit mehreren Auslässen.

Der Pulver-Förderer nach den F i g. 1 und 2 weist einen abgeschlossenen Vorratsbehälter 11 mit einem Innenraum 12 auf. Der Behälter U besteht aus einem Gehäuse 13 mit einem im wesentlichen kegeistumpnörmigen Teil 14, einem zylindrischen Oberieil 15 und einem zyiindrischen Bodenteil 16. In den Inn«nraum 12 des Behälters 11 kann nach Entfernen einer abnehmbaren Kappe 18 Pulver 17 gefüllt werden. Das zylindrische Oberteil 15 weist an seiner Außenseite ein Gewinde auf, in dessen unteren Bereich ein mit einem Gegengewinde versehener Ring 20 angeordnet ist.

Die Kappe 18 hat ein nach oben garichtetes Ansatzstück 21 mit einer Bohrung 22. Das Förderrohr 23 ist von oben durch die Bohrung 22 geführt und erstreckt sich bis nahezu an den Boden des Innenraumes 12 des Behälters 11. Eine luftundurchlässige Abdichtung wird zwischen dem Förderrohr 23 und der Kappe 18 durch einen O-Ring 24 gebildet. Der Abstand des unteren Endes 23a des Förderrohres zum inneren Boden des Vorratsbehälters 11 kann von Hand bestimmt werden.

Auf einem Vorsprung 24' zwischen zylindrischem Oberteil 15 und kegelstumpfförmigem Teil 14 liegt eine Scheibe 25 auf. Die Scheibe 25 (s. Fig. 2) weist eine Vielzahl von Öffnungen 26 und ein zentrisch angeordnetes Ansatzstück 27 mit einem Innengewinde 28 auf. Der Schaft 29a einer Hohl-Schraube 29 steht mit dem Innengewinde 28 in Verbindung, so daß der Schaft je nach Drehung in seiner Höhe verstellt werden kann. An der Innenwand der Hohl-Schraube 29 ist ein Außenrohr 30 befestigt, das im Verratsbehälter 11 nach innen verläuft und oberhalb dessen innerem Boden mit seinem Ende 30a endet. Die Rönren 30 und 23 sind annähernd konzentrisch und bilden zusammen eine ringförmige Kammer 32. Diese Kammer 32 steht mit dem Innenraum 12 des Behälters 11 oberhalb des Pulvers 17 durch die öffnungen 26 in Verbindung.

Das untere Halsstück 16 des kegelstumpfförmigen Teils 14 weist ein Innengewinde 33 auf. Das Gewinde 33 steht mit dein Gewinde einer Auslaß-Schraube 34 in Verbindung, die einen Rändelrand 35 aufweist.

Die Innenbohrung 36 der Schraube 34 weist ein Gewinde und einen Stift 37 mit einem schmalen Düsendurchlaß 38 auf, wobei der Stift in die Schraube 34 bis zu ihrem oberen Ende 34a eingeschraubt ist. Die Düse 39 des Stiftes 37 kann durch Drehen des Stiftes 37 auf das untere Ende 23a des Förderrohres 23 zu oder von diesem weg'oe'"egt werden. Der dargestellte Stift 37 ist an seinem vorderen Ende 37a konisch ausgebildet, und die Düse 39 steht in direkter axialer Ausrichtung mit den Röhren 23 und 30. Die äußere Röhre 30 läßt ebenso einen gewissen Raum zwischen der Düse 39 und dem oberen Ende 34a der-Schraube 34 frei. Der Raum zwischen dem unteren Ende 30a der Röhre 30 und dem 5 oberen Ende 34a der Schraube 34 wird durch Drehen der Schraube 29 relativ zur Scheibe 25 eingestellt

Ist der Behälter 11 mit feinverteiltem, partikelartigem Material, wie beispielsweise Metallpulver 17, gefüllt, so fallen die Partikelchen aufgrund der Schwerkraft nach

in unten, was wahlweise durch die Verwendung eines gebräuchlichen Kleinvibrators 40 unterstützt werden kann. Das obere Ende 34a der Schraube 34 und die äußere Röhre 30 verhindern, daß das Pulver 17 die Düse 39 bedeckt Das Pulver 17 fließt in dem Ausmaße zur

!5 Düse 39, wie dies der normale Ruhewinkel des Materials, der Durchmesser des Außenrohrs 30 und der Abstand zwischen Unterkante Außenrohr 30 und Düse 39 zulassen.

Der Raum zwischen dem unteren Ende 30a der

2i) äußeren Röhre 30 und dem oberen Ende 34a der Schraube bildet eine Wirbelkammer 41, die seitlich durch die Meiäil-Pärtike'ichen 17 begrenzt ist Wird unter Druck Gas aus der öffnung 39 ausgegeben, entsteht ein Wirbelstrom, der bestrebt ist, das

2; partikelförmige Metall in das Gas aufzunehmen, wenn es nach oben zur äußeren Röhre 30 strömt. Der Anteil des durch den Gasstrom nach oben durch die ringförmige Kammer 32 (zwischen Röhren 23 und 30) getragenen Pulvers wird auf dem Vorrat des Pulvers 17

«ι wieder abgelagert, der im Vorratsbehälter 11 liegt. Da die Röhre 23 angehoben ist, verändert sich die Menge der Metall-Partikelchen, die auf die Öffnung 39 zufließen kann, dementsprechend. Die Pulvermenge, die im Gasstrom nach oben befördert wird, ist ebenfalls eine

j) Funktion der Gasströmungsmenge und des Durchmessers der Düse 39.

Die Einlaßkupplung 42 hat ein Gewindeende 42a mit Außengewinde und vermindertem Durchmesser, das mit dem Innengewinde 36 der Schraube 31 versjhraubt

4(i ist. Die Kupplung 42 hält eine Gas-Zuleitungsröhre 43, mit der unter Druck Gas dem Stift 37 zugeführt wird.

im Betrieb wird Metallpulver oder anderes, partikelförmiges Material in den Innenraum 12 eingegeben, indem die Kappe 18 abgenommen und das Pulver durch

v, die Öffnungen 26 in der Scheibe 25 eingeschüttet wird. Anschließend kann die Hohlschraube 29 gedreht werden, womit die Lage des Endes 30a der Außenröhre 30 relativ zum oberen Ende 34a der Schraube 34 eingestellt wird. Die Stellung des unteren Endes 23a der

κι Röhre 23 kann ebenso von Hand eingestellt und von Zeit zu Zeit nach Wunsch nachgestellt werden.

Wenn die Kappe 18 wieder aufgesetzt ist, wird Gas unter Druck bei einer einstellbaren Geschwindigkeit dürr'; die Zuleitungsröhte 43 eingeführt, so daß es aus

v> der Düsenöffnung 39 als Gasstrahl austritt, d. h. als eine nach oben gerichtete Gassäule von hoher Geschwindigkeit. Die erfolgende Dispersion des Metallpulvers ist ir.i wesentlichen gleichförmig und kann sehr genau gesteuert werden, um in einer nahezu konstanten Rate

μ die Partikelchen durch das Innere der Röhre 23 nach oben aus ctem Behälter 11 abzugeben,

Die in den Fi g. 3 bis 7 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen Ausfüh rungsform in verschiedenen Konstruktions-Einzelhei-

fn ten, arbeitet aber im wesentlichen auf die gleiche Weise.

Der Behälter 52 dieser Ausführungsform besitzt an

seinem oberen Teil ein Gewinde, um eine Kappe 53 lösbar zu halten. Die Kappe 53 begrenzt eine abgestufte

/entrische Bohrung 55, die an ihrem unteren Ende in einen Teil 56 mit kleinerem Durchmesser übergeht. Der Teil mit dem größeren Durchmesser der abgestuften Bohrung 55 nimmt das untere bnde eines Mikrometer-Einstellknopfes 57 eng umfassend, jedoch drehbar auf. Das untere Ende 58 des Knopfes 57 ist eingekerbt, um eine Vielzahl von nasenartigen Rastklinken 59 aufzunehmen. Jede Rastklinke 59 (s. besonders F i g. 6) ist lose in einer radialen Bohrung 60 der Kappe 53 eingepaßt und ist mit einem Gewindestück 61 verbunden. Das Gewindestück 61 steht mit einem Gewinde der Bohrung 60 derart in Verbindung, daß es durch Verwendung eines geeigneten Werkzeuges vorwärts oder rückwärts oewegt werden kann, um den Knopf 57 festzuhalten oder freizugeben.

Ein O-Ring 62 liegt in einer Rille 63 und gewährleistet eine luftundurchlässige Abdichtung zwischen Knopf 57 und Kappe 53.

Eine Röhren-Halterung 64 ist durch ein Gewinde in der Kappe 53 angeordnet und wird durch einen O-Ring 65 im Knopf 57 abgedichtet, wie dies dargestellt ist. Eine Drehung der Halterung 64 in bezug auf die Kappe 53 wird durch ein Paar von Stiften 81 (F i g. 5) verhindert. Eine Pulver- und Gas-Förderröhre 66 ist in der Röhrenhalterung derart befestigt, daß die Höhe des unteren Endes 66a durch Veränderung der Gewindeeinstellung zwischen Halterung64 ur:d Knopf 57 einstellbar ■■■ Diese Einstellung wird durch die Drehung des Einstellknopfes 57 bewirkt. Eine Drehun/ ;' < Kropfes 57 dreht ein Einstellrad 67 im Verhältnis zu einem Index-Strich 68 (F i g. 7) auf der Oberseite der Kappe 53. wobei das Einstellrad 67 nicht drehbar im Preßsitz an dem Knopf befestigt ist.

Eine Trägerscheibe 69 für die Steuerröhre liegt auf dem in den Behälter 52 eingefrästen Vorsprung 70. Die Scheibe 69 besitzt eine Vielzahl von radial getrennt angeordneten Öffnungen 71 und ein zentrisch angeordnetes Ansatzstück 72. Das Ansatzstück 72 besitzt eine Innenbohrung mit Gewinde und steht mit dem äußeren, oberen Ende 73a einer langgestreckten Röhre 73 in Verbindung.

Die exakte Höheneinstellung des unteren Endes 736 der Steuerröhre 73 kann durch Drehen der Röhre 73 in dem Ansatzstück 72 verändert werden. Ein Einstellrad 74 auf der Scheibe 69 kann in Verbindung mit einer Markierung 75 für die Einstellung der Lage des unteren Endes 73Z>der Röhre 73 verwendet werden.

Eine Gewindebohrung 76 im unteren Teil des Behälters 52 nimmt einen Einsatz 77 auf. der einen nach oben stehenden Vorsprung 78 besitzt, der die Bodengrenze 52a des Behälters 52 darstellt. Der Einsatz 77 weist eine Zentra.ijohrung 79 auf, durch welche das Arbeitsgas eintreten kann. Die Bohrung 79 ist mit meinem Gewinde versehen, um auswechselbare Düsenstifte mit verschiedenen Düsen-Durchmesser aufnehmen zu können, wie beispielsweise mit 80 gekennzeichnet ist.

In F i g. 8 ist eine Ausführungsform gezeigt, die besondere Vorzüge in der einfachen Aufbauweise, aber auch in den bestimmten Merkmalen der Ausgestaltung aufweist.

Der Behälter 91 und die Kappenanordnung 92 dieser Ausführungsform sind ähnlich in Aufbau und Betriebsweise zu der Ausführungsform, die an Hand der F i g. 3 bis 7 beschrieben worden ist. mit Ausnahme, daß die innere Führung 93 und die äußere Führung 94 dieser Ausführur.gsform relativ zueinander fixiert sind und daß diese durch einen eingefügten Gewinde-Einstellzapfen 95, !in welchem diese hängen, gemeinsam angehoben und gesenkt werden. Der Einstellzapfen wird durch Drehen an einer Mikrometer-Einstellschraube 96 angehoben und gesenkt und wird von dem Gewindesitz

-, 97 mitgenommen. Eine Drehung des Einstellzapfcns 95 wird durch die Querzapfen 98 verhindert.

Der Behälter 91 trägt an seinem unteren Teil 91a ein Gewinde, damit er in einem Grundblock 99 befestigt und wieder entfernt werden kann. Der Grundblock 99

(ι ist auf einer Versorgungseinheit 100 angebracht und ist davon durch einen Gummipuffer 101 getrennt. Die Grundeinheit besitzt einen Ciaseinlaß 102 uüiI kann mit anderen Hilfsvorrichtungen verseher, sein, wie bei spielsweise einem mechanischem Vibrator (nicht ee-

-, zeigt). Ein Düscnkanal 103 ist direkt in den Beden 01 a des Behälters 91 gebohrt. Es hat sich als praktisch erwiesen, daß eine geeignete Steuerung der Einspeisgeschwindigkeiten für die verschiedensten Pulver von einem Pulver-Eingeber erhalten ■>, irden kann, der einen

..ι frei gewählten, schmalen Düsen-Durchmesser, zum Aufbau passend gewählte Zuführungs-Durchme- ser und eine fixiert» Höheneinstellung der inneren und äußeren Führung aufweist, wobei nur die Gasströmungsmengen und die Höheneinstellung des unteren Endes 94a der

'·, äußeren Führung 94 eingestellt werden.

Die innere Führung 93 steht mit einem Auslaß 104 durch den durch die Kappe 92 verlaufenden Einstellzapfp °5 in Verbindung. Das Pulver 105 wird η<>ι_!ΐ Bedarf in das Innere des Behälters 91 durch eine normalerweise

j( von einer Kappe 107 verschlossenen Kammer 106 eingegeben. Die äußere Führung 94 steht mit dem Inneren des Behälters 91 über ein '!;_:r,es Loch 108 oberhalb der Pulverschicht-Grenze 105a in Verbindung, die durch eine Begrenzungswand 106a der sich in den

Γ: Behälter 91 erstreckenden Kammer 106 hergestellt wird. Die innere Führung 93 ist mit einer kleinen Öffnung 109 in ihrer Seitenwand versehen, um einen Überdruckausgleich zu gewährleisten und einen schädlichen Impulsbetrieb zu vermeiden. Obwohl diese

4M Öffnung 109 für den Überdruckausgleich als nützlich erkannt worden ist, hat es sich gezeigt, daß die Bedienungsvariablen derart eingestellt werden können, daß das Pulsieren vermieden wird. Entfällt die Öffnung 109, so sind die zulässigen Einstellmöglichkeiten des

:- Bodens 93a der Führungsröhre 93 in der Anzahl begrenzt, und die Einstellung muß sorgfältiger erfolgen.

In F i g. 9 ist eine Möglichkeit dargestellt, bei der eine

Vielzahl von einzelnen Vorrichtungen versorgt wird.

wie beispielsweise bei Plasma-Brennerkopfanordnun-

V: gen.

Ein Arbeitsgas wird durch einen Einlaß 110 in »ine Verteilungsleitung 111 geführt, um eine Vielzahl von Düsenkanälen 112 in den Grundflächen der einzelnen Pulverbehälter 113 zu versorgen. Die Innenräume der

:>5 Behälter 113 sind offen miteinander verbunden und werden durch die Kammern 114 nach Bedarf gefüllt. Abschirmröhren 115 hängen wie gezeigt oberhalb jedes Düsenkanals 112 und sind einzeln einstellbar, um die gewünschte Transportrate des Pulvers durch das innere

"i Führungsrohr 116 nach oben vorzusehen, wenn die entsprechenden Auslaßröhren 117 für den Gasstrom geöffnet sind. Die Abschirmröhren 115 sind nach oben nach dem oberen Innenraum 118 der Behälter 113 hin offen, und die inneren Transportröhren 116 sind wie

■-, dargestellt mit Öffnungen 119 für den Überdruckausgleich versehen.

Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Eine bestimmte Menge Metallpulver wurde in einen Pulverförderer eingebracht, der im wesentlichen die Aufbauweise der Vorrichtung nach Fig.8 zeigt. In der besonderen, bei diesem Beispiel verwendeten Vorrichtung, betrug der Durchmesser des Düsenkanals 103 etwa 0,8 mm, das äußere Führungsrohr 94 hai'e Habei einen Außendurchmesser von etwa 16 mm, und die Wanddicke betrug etwa 0,8 mm, das innere Führungsrohr 93 besaß einen Innendurchmesser von etwa 1,6 mm und eine Wanddicke von etwa 0,8 mm, wobei die Differenz L zwischen dem unteren Rand des Endstückes 94/i der äußeren Führung und dem unleren Rand des Endstückes 93a der inneren Führung etwa 1,6 mm und die Höhe des Innenraumes des Behälters 91 etwa 100 mm betrugen. Die öffnung 109 in der inneren Führung betrug etwa 0,75 mm im Durchmesser.

Das verwendete Pulver war eine Legierung aus Chrom, Nxkel und Bor mit einer Kornanalyse von 100 Gew.-⁰''' ^r-ebdurchgang bei einer lichten Maschenweite von 31,5 Maschen/cm, von einem Siebrückhalt von 0,002 Gew.-% bei einer lichten Maschenweite von 39,4 Maschen/cm, von einem Siebrückhalt von 59,1 Gew.-% bei einer lichten Maschenweite von 39,4 bis 78,8 Maschen/cm und von einem Siebdurchgang von 40,2 Gew.-% bei einer lichten Maschenweite von größer als 78,8 Maschen/cm. Der normale Ruhewinkel des ungestörten Pulvers betrug etwa 27°.

Das Pulver wurde durch eine in der Grundeinheit 100 angebrachten Spule mechanisch in Vibration versetzt. Die angewendete Vibration besaß im wesentlichen keine horizontale Komponente und wurde konstant auf einer Vertikalamplitude von annähernd 0,075 mm und einer Frequenz von etwa 60 5chwingungen/sec während des Versuches gehalten. Die an den Vibrator abgegebene Leistung (relative Einschaltdauer) wurde so eingestellt, daß ein stabiler Ruhewinkel θ eingestellt und aufrechterhalten wurde. Die vertikale Höhe H des unteren Endstückes 94a der äußeren Führung wurde auf etwa 3,2 mm oberhalb der Düsenöffnung eingestellt, und Stickstoff wurde durch die Düse mit verschiedenen Strömungsmengen eingeleitet. Nach jeweils 5 aufeinan derfolgenden Minuten wurde die den Eingeber durch den Auslaß 104 verlassende Pulvermenge gemessen und aufgezeichnet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle 1

Pulverabgabe in Gramm pro Intervall von 5 Minuten

Infrvall	Strömungsmenge des	Beispiel	99	Stickstoffgases (bei	Normalbedingung) in	dmVh	170	198
(jeweils			5,30				14,50	16,8
5 Minuten)	84	5,60	113	127	141	13,30	15,8
1	3,30	5,50	6,80	9,40	10,50	13,20	16,7
2	3,30	5,40	7,00	9,20	10,50	13,20	16,9
3	5,70	5,30	7,00	9,60	10,50	13,80
4	5,70	5,80	7,20	9,20	10,60	13,20
5	5,70	5,60	7,00	9,20	10,70	13,30
6	3,30	5,60	7,00	9,20		13,70
7	3,20	5,40	7,00	9,20		13,70
8	3,30	5,40	7,00	8,90		13,30
9	330	5,90	6,90	9,30		13,30
10	3,20	5,00	6,90	9,30
11	330	2	7,10	9,10		höheren	Transport-Raten
12	3,60	6,50	9,50
		gen und bei	bedeutend

Die Vorrichtung des Beispiels 1 wurde bei verschieden gewählten Gasströmungsmengen bei eingestellter Höhe H betrieben, um gewählte Abgabe-Raten des Pulvers zu bewirken. Bei jeder dieser Einstellungen wurde die unterschiedliche Höheneinstellung L zwischen den Röhrenenden 93a und 94a verändert, um die Wirkung dieses Parameters auf die Tätigkeit des Eingebers zu bestimmen. Dabei hat sich gezeigt, daß der Wert L innerhalb eines weiten Bereiches grundsätzlich abhängig von der Düsengröße und dem Bereich der verwendeten Gasströmungsmengen gewählt werden kann. Bei der Veränderung des Wertes L innerhalb des Bereiches von 0 bis etwa 12,7 mm ergab sich keine merkliche Folge in der Ausbeute des Eingebers nach Beispiel 1 für Gasströmungsmengen von unter 28 bis etwa 425 dm³/h und entsprechend für Pulver-Ausgaberaten von '/ίο bis 30 g/min. Das bedeutet, daß die Vorrichtung bei bedeutend höheren Gasströmungsmen-

Beispiel 3

Eisenpulver mit einer Siebanalyse von einem Siebdurchgang von 100 Gew.-% bei einer lichten Maschenweite von 39,4 Maschen/cm, 96,5 Gew.-% bei einer lichten Maschenweite von 78,8 Maschen/cm und mit einem normalen Ruhewinkel von etwa 37° wurde in den Pulvereingeber nach Beispiel 1 eingefüllt Stickstoffgas wurde durch die Düse in einer Menge von 84 dm³/h (bei Normalbedingungen) eingegeben. Es wurde keine Vibration angewendet und alle anderen Dimensionen und Bedingungen entsprachen denjenigen aus dem Beispiel 1, mit Ausnahme, daß der Abstand //verändert wurde, um den Einfluß dieses Parameters auf die Abgaberate des Pulvers zu bestimmen. Sogar ohne ιπσρηΗριτΊΑ mm^honicpKo CnKnnnminn ctAÜta Hi** Τ,,ΐ-Vni

" ö ■""■■"'■*·■'' "■*-»-"«····"«-»·»* wviinillguilg älblllV M·** IUILfU lenzbewegung des Gases oberhalb der Düse einen stabilen, dynamischen Ruhewinkel von etwa 16,7° her. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt

Tabelle 2

Abgabe-Rate als Funktion von H (g/5 Min.)

Intervall	«(mm)	1,0	2,9	2.8
[5 Minuten)	3.1 ;	),8	0,3	0,1
1	2,7 (	,0	0,3	-^#)
2	2,4	,0	0,1	-·)
3	2,4	,1	—	*-)**
4	2,8	,0	—	-^#)
5	2,8	,0	—
6	2,7

*) Bei diesen Bedingungen lief der Pulver-Eingeber 140 Minuten und gab eine durchschnittliche Pulvermenge von r, 0,007 g/min (0,035 g/Intervall) ab.

Beispiel 4

Der Ablauf Mäcil uciSpic! 3 würde ii'iii cinciii

Aluminiumpulver mit einer Siebanalyse von 0,001 Gew.-% Siebrückhalt bei einer lichten Maschenweite von 31,5 Maschen/cm, 0,025 Gew.-% Siebrückhalt bei einer lichten Mas.henweite von 31,5 bis 39,4 Maschen/cm, 41,9 Gew.-°/o Siebrückhalt bei einer lichten Maschenweite von 39,4 bis 78,8 Maschen/cm und 57,7 Gew.-°/o Siebdurchgang bei einer lichten Maschenweite von über 78,8 Maschen/cm durchgeführt. Der normale Ruhewinkel dieses Pulvers lag bei etwa 32°. Bei einer Einstellung des Wertes //auf 3,1 mm wurden während einer Testzeit von 30 Min. 63,5 g des Materials abgegeben.

Beispiel 5

Es wurden verschiedene Pulver nach und nach bei unterschiedlichen Gasströmungsmengen und mit verschiedenen Pulver-Abgaberaten von der Vorrichtung der oben beschriebenen Beispiele befördert, und zwar die Pulver der Beispiele 1 bis 3, eine Mischung gleicher Gewichtsanteile von AI2O3 und T1O2 mit einer Siebanalyse von 100 Gew.-% Siebdurchgang bei 78,8 Maschen/cm, ein Kohlenstoffpulver mit einer Korngröße von etwa 39,4 bis 78,8 Maschen/cm, eine Kupfer-Nickel-Indium-Zusammensetzung unter dem Handelsnamen »AMDRY500« mit einer Siebanalyse von 100 Gew.-% Siebdurchgang bei einer Korngröße von 44 Mikrometer und 1 Gew.-% bei einer Korngröße von 10 μ und eine aktivierte Kohlenstoffzusammensetzung unter dem Handelsnamen »DARCO G-60« mit 100 Gew.-°/o von einer Korngröße von 0,5 μ. In jedem Fall hat es sich gezeigt, daß die Abgaberate nahezu linear als Funktion der zunehmenden Gasströmungsmengen, der zunehmenden Vibrations-Energie und/oder der zunehmenden Werte von //anwächst Obwohl jeder dieser Parameter über einen weiten Bereich verändert werden könnte, hing doch der brauchbare Variationsbereich von der Art des Materials ab. Der brauchbare Bereich jedes Parameters für jedes Material konnte innerhalb weniger Betriebsminuten bestimmt werden.

Beispiel 6

Das Material »AMDRY 500« nach Beispiel 5 wurde unter Verwendung der Vorrichtung der vorangegange-■■) nen Beispiele und bei einer Stickstoffgas-Strömungsmenge von 84 cdm/h (bei Normalbedingung) gefördert. Eine Vibration wurde wie in Beispiel 1 angewendet. Die Vorrichtung lief in 12 aufeinanderfolgenden 5 Minuten-Intervallen, wobei das in jedem Intervall abgegebene Material wie folgt gemessen wurde (g/5 min Intervall):

6,6 - 6,6 - 6,9 - 6,6 - 7,1 - 6,8 - 6,9 -

7,1 - 7,0 - 7,1 - 6,7 und 7,3.

Der normale Ruhewinkel des Pulvers wurde mit etwa 40° bestimmt. Der Wert //war auf etwa 6,6 mm und der Wert L auf etwa -1,6 mm eingestellt. (Das bedeutet, daß das untere Ende 93a des inneren Führungsrohres 93 tiefer abgesenkt war, als das untere Ende 94a des äußeren Führungsrohres.)

R ρ i ς η i p 1 7

Der Vorgang nach Beispiel 6 wurde mit dem Material aus Beispiel 5 »DARCO G-60« unter Verwendung einer Stickstoffgas-Strömungsmenge von 340 cdm/h wiederholt. Die Strömungscharakteristik dieses Materials war sehr unregelmäßig, und es war nicht möglich, einen normalen Ruhewinkel zu bestimmen. Nachdem der Behälter mit dem Pulver gefüllt war, wurde eine mechanische Vibration für etwa Ui Stunde angewendet, um das Pulver vor der Gaszufuhr durch die Düse abzusetzen. Der stabile, dynamische Ruhewinkel war sehr hoch, und zwar bei etwa 68° und die Werte von H und L wurde auf etwa 15,9 bzw. 6,4 mm eingestellt. Die Abgaberaten für 15 aufeinanderfolgende 5 Min. Intervalle betrugen (g/Intervall):

2,9 - 2,9 - 2,4 - 2,2 - 2,0 - 2,2 -

2,5 - 1,6 - 2,5 - 2,2 - 1,8 - 2,1 2,0-2,0 und 2,1.

Viele Pulver, besonders Stärke- und Kohlenstoff-Pulver, haben eine ausreichende Porosität, bei der eine geeignete Tätigkeit der Vorrichtung nach dieser Erfindung ermöglicht wird, selbst wenn die Abschirmröhre (die äußere) vollständig von dem Pulver u;.igeben und bedeckt ist. Tatsächlich hat es sich als wünschenswert erwiesen, den Behälter mit derartigen Pulvern vollständig zu füllen, besonders dann, wenn sie ein lockeres Gefüge aufweisen und kein Abdichten der Öffnungen in der Wand des Außenrohres bewirken. Eine mechanische Vibration der in Beispiel 7 beschriebenen Art kann vorteilhaft dafür verwendet werden, den Behälter bis zumindest nahe dem oberen Rand zu füllen, selbst wenn das Pulver in einen unteren Teil des Inneren des Behälters eingegeben wird, wie in F i g. 8 gezeigt ist In Wirklichkeit bewirkt eine derartige mechanische Vibration das Anheben des Pulver-Spiegels über den Einlaßspiegel. Anschließend kann die Vorrichtung für eine längere Zeitdauer ohne weitere Stabilisationsvorgänge arbeiten. Das obere Ende der Abschirmröhre steht über dem Pulver mit dem Inneren des Behälters in offener Verbindung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Fördern eines Pulvers in feiner Verteilung in einem Gasstrom mit einem aufrechten Behälter für einen Pulvervorrat, dem am Boden der Gasstrom Ober eine Düse zugeführt wird, über der sich koaxial das untere Ende eines das obere Behälterende durchsetzenden, das Gas-Pulvergemisch abfördernden Förderrohres befindet, wobei Düse und/oder Förderrohr getrennt voneinander axial einstellbar sind und das untere Ende des Förderrohres mit radialem Abstand von einem Abschirmrand umgeben ist, der durch den Unterrand eines ebenfalls axial einstellbaren Außenrohres gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (11,52, 91,113) geschlossen ist und das Außenrohr (30, 73, 94, 115), das das Förderrohr (23, 66, 104, 117) mit allseitig freiem Abstand umgibt, im Raum über dem Pulvervorrat (17,105) im 3ehälter offen endet.

2. Vorrichtung nach Ansprach 1, gekennzeichnet durch eine Verbindung (119) zwischen den Innenraum des Förderrohres (117) und dem Raum im Behälter über dem Pulvervorrat

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch eine öffnung (119) in der Innenrohrwand gebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Förderrohres (23, 66, 104, 117) sich in einem solchen Abstand zui Düse (39, 80,103, 112) befindet, daß es im Bereich laminarer Strömung liegt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen den Behälter in Vibration versetzenden Schwingungsanreger.