CN1018262B - 用气流连续输送喷涂粉末的装置 - Google Patents

Abstract

一种用气流连续地输送喷涂粉末的装置，该装置具有这样一种构造：在供给容器的底部采用了一漏斗形导向表面，该表面会聚成一锥形端，这个导向表面被一垂直延伸的圆柱形筒所截。该筒限定了一底面积，在这里，有粉末存在于转盘上的孔中，以便从筒中输出，筒壁最好具有一流化气流入口。

Description

本发明涉及一种用气流连续输送喷涂粉末的装置。该装置包括一用于容纳粉末的容器;一可旋转的圆盘，该圆盘设置于容器的底部之上且圆盘上有孔以接受（容纳）来自所述容器中的粉末;一气流输入通道和一气-粉输出通道，所述通道的各自的端口设置在所述圆盘的相对两侧远离容器底部的地方。

例如，在进行火焰喷涂或等离子（气）体喷涂以在一基底上形成一高抗腐蚀和高耐磨的表面的工艺过程中，待喷涂的粉末必须在单位时间内按预定的速率用气流连续送到喷嘴中去。美国专利3，517，861号公开过一种实现此类工艺过程的装置，该装置包括一圆筒形粉末储存器;一在容器底部之上偏心设置的圆盘，圆盘上设有一个或多个环形排列的孔以接纳来自容器中的粉末。由于圆盘是偏心设置的，圆盘的周边的一部分伸出容器之外，在容器之外的这一部分，携带在圆盘的孔中的粉末被导入气流之中，为了这个目的，气流输入通道的一端开在圆盘上面这个位置处，对准位于盘下面的气-粉输出通道。虽然这种设置对粉末的输出速率可以合理地精确调节，并可在一较宽的范围内变化，但这种装置存在着严重的缺陷，当需要喷涂的粉末数量很小时，很难得到一连续而稳定的输出粉流。因为待喷涂的粉末不可以与空气接触，当把一种粉末调换成另一种粉末时，尚未消耗尽的粉末通常不得不被废弃，因为在出空容器时，粉末不可避免地要与空气接触。

美国专利4，381，898号公开了一种带有内部圆锥形粉末导向表面的粉末容器，该圆锥形导向表面的锥端与底部的粉末输出通道相 邻近。在这种装置中，粉末是通过使粉末容器内部的压力保持在高于粉末所进入的气流的压力的情况下送出的。这个压力差还可以用来控制粉末输出的速率。为了使这种装置能够传送不具有足够的流动性的粉末，容器内部粉末导向表面的侧壁上设置一高于容器底面的粉末出口的用以流化粉末的气体入口。使用这种装置，同样不可能有控制地在较小的表面上喷涂为数较少的粉末，这是因为在这种类型的装置中，用于流化粉末的气流一传送到容器中，粉末的输出就已开始，根据粉末的类型的不同，这种装置需要一个20至60秒的起始阶段粉末才能具有稳定的输出。

所以，本发明的目的是提供这样一种装置，即使粉末数量很小时，它也可以按要求的稳定的速率喷涂，并且当粉末从一种改用另一种时，它可以避免可观数量的粉末的废弃。

按照本发明，上述目的通过如下的装置来实现：在本发明的装置中，粉末容器中具有一漏斗形粉末导向表面，该漏斗形表面的顶点（锥端）靠近所述的圆盘，一垂直的圆柱形筒向下延伸直至所述的圆盘并且形成容器的底面，所述圆柱形筒与所述粉末导向表面相交与所述漏斗形粉末导向表面的锥端相接触。这些结构使得装置只有很小一部分圆盘表面成为容器的底部，且由于粉末导向表面的形状及筒的结构，这一很小的面积上始终覆盖着足够厚度的粉末。所以不必将容器倾斜就可确保孔中正确地填满粉末。即使喷涂过程中断后，该工艺过程也可立刻恢复到正确的粉末输出速率，上述起始过程实际上可以忽略不计。

按照一个最佳的实施例，筒体横向伸展到邻近容器的内壁表面的位置。

实际上筒可以有任何适当的截面形状，狭长的形状、椭圆形或圆形，从而在转盘上形成一个相应形状的底表面面积。

在最佳实施例中，在筒的边壁上形成有一流化气流的入口。这 种安排使得不具有足够流动性的粉末也可以按一需要的稳定速率输出。总体上讲，这个实施例提供了这样一个优点，即使喷涂过程因某种原因不得不暂时中断，粉末也可以保持在流化状态。这样的结果是，使用不具有足够流动性能的粉末的喷涂过程也可以在中断后立即恢复，而不需要经过一段起始过程。

流化气流的入口最好设置在离开漏斗形导向表面的锥端的筒侧壁的一侧处。另一个流化气流入口的适当位置是与上述位置成90度角的位置。流化气流入口的进一步最佳位置是位于粉末容器底部的上方，即位于转盘的上方。

为了即使在粉末不具有足够的流动性的情况下也能得到一特别恒定的粉末流，流化气流的入口可以制成一沿筒的圆周壁一部分延伸的槽。

在流化气流的入口中最好设置一圆盘，该圆盘由烧结材料制成，可以有效地使气流以一种扩散流的方式进入粉末容器。

以下参照附图详细描述本发明的最佳实施例：

图1为本发明的一个实施例的简化的部分剖切透视图;

图2为图1所示装置的沿线Ⅱ-Ⅱ剖切的剖视图;

图3为粉末填充部分的部分剖切立面图;

图4为粉末输出部分的部分剖切立面图。

图1中用编号1总的表示的是粉末容器，它可以被盖子2密封盖紧，盖子2带有一环形橡胶垫圈3。容器1的底部由圆盘4构成，圆盘4设置得可以绕中心轴A旋转。为了减少磨擦，圆盘4设置在滚珠轴承5和6上。圆盘4上带有圆环状排列的孔7。这些圆环状排列的孔由数组互相连通的孔构成，这些互相连通的孔互相由狭条部分隔开，如图2所示。这种类型的孔的排列公开于美国专利3，517，861号中。

设置在容器1下部的是向下延伸的粉末导向表面8，该表面向 下面的锥尖端9会聚，该锥（尖）端实际上位于转盘4的上表面或稍稍离开一点位于其上方。漏斗形导向表面8被一具有垂直延伸轴的圆柱形筒10所截。筒10从转盘4形成的容器1的底部向上延伸直至它与导向表面8相截的相截边11。筒10实际上可以具有任何适当的截面形状，例如：狭长的形状，椭圆形或如实施例中所示的圆形截面形状，它形成一圆形底面12，底面12的直径与容器1的内半径相对应。圆形底面12安排得使得它的最外的边缘与容器1的内壁表面相邻，边的最内的边缘与中心轴A相交。

在与中心轴A直径相对的位置上，由烧结材料制成的圆盘13插入延伸过容器1和筒10的壁部的开口之中。用通常的方法烧结圆盘13可以让用于流化容器内粉末的气体注入筒中，该方法不再详细描述。烧结圆盘使进入筒10的气流扩散。

容器1为圆筒形，在其下端带有一法兰盘14，以便将容器固定在基板15上。嵌在基板15中位于旋转圆盘4的下面的，具体地说位于圆环形排列的孔7的下面的，是环形密封圈16，该密封圈在图示17的位置处有一间隙，该间隙的位置17恰好与筒10与圆柱形容器1的内壁面配合处的位置径向相对。在前述位置处导向表面的下面的是输送气流的输入通道18。输入通道18的开口端19与旋转圆盘14的上表面贴合。设置在旋转圆盘4的下面与输入通道18的开口端19对齐的是用于携载有定量粉末的气流的输出通道20的开口端。输入通道18的开口端19、输出通道20和圆环排列的孔7相对于中心轴A的半径相同，当圆盘4转动时，孔通过通道18和20的开口端之间。

如图2所示，导向表面8可由一实芯体表面构成，而不必由板材卷成，这种类型的实芯体断面21如图2所示。在这个图中还可以看出，筒10是从这个实芯体中切出来的、一与纵轴A平行的圆柱筒体。在本实施例中，筒10具有圆形截面且以轴22为中心。这个筒10 的圆柱形筒体空腔与导向表面相截（相交）而形成了上面提到的如图1所示的相截边11。在图2所示的实施例中，筒10在容器1的内壁面与纵中心轴A之间延伸。筒10的底部由圆盘4构成，圆盘4上有钻或冲出的孔7。

图3中示出了图1所示结构的具体的细节。在图3中，与图1相同的部件用同一标号表示。与容器1相连的是气体输入管23，其一开口端进入容器1，并带有上面已经提到过的烧结圆盘13，在此图中还可以看出，弹簧24用来挤压密封垫片16，使之在孔7处紧抵圆盘4的下表面。以同样的方式，沿筒10下端延伸的环状密封垫圈被弹性件26挤压而紧抵圆盘4的上表面。

图4显示装置中，将粉末导入载体气流的部分就象美国专利3，517，861号公开的那样。载体气流输入通道18的开口端19就在圆盘4的上方，而气-粉混合物输出通道20的开口端27则位于圆盘4的下面。圆盘4的转动使得位于其上的各孔7相继地通过两个通道18和20的开口端之间的空隙。

所述装置的操作如下：盖子2打开后，所需喷涂的粉末被充入容器1，随后再将密封盖子2盖上。填充粉末的过程最好在一保护性气氛下进行。由于导向壁8和筒10的形状，筒10的底部12总是覆盖着粉末，即使只涂很小的量也是这样。由于筒10限定了一个相当小的底面积，只要有相当少量的粉末就可在这个底面上形成一1厘米厚的粉末层。圆盘4在转动过程中，其上的孔7通过筒的下部时，筒10中积聚的粉末就填入孔7。圆盘4下面的密封垫圈16确保孔在圆盘转动时仍处于填满状态。位于圆盘的上表面上的粉末则被环形垫圈25扫离旋转圆盘而保持在筒的空间中。

随着圆盘4的转动，携带有粉末的孔7到达17处，在那里，气流输入通道18的开口端19位于圆盘的上方，气流输出通道20的开口端位于圆盘的下方。在这个位置，通过通道18供应的气流带走 存留在孔7中的粉末并从通道20输出气-粉混合物。

我们发现，特别是对于不具有足够的流动性的粉末，通过烧结圆盘13将流化气流注入筒10是非常有用的。还发现，即使在粉末有较好的流动性的情况下，流化气流的注入也同样是有用的，因为当所要喷涂的粉末相当小时，流化气流有利于维持一个连续而精确的定量气粉流。所以，此方法允许在相当小的面积上喷涂少量的粉末，而不至于在装置中残留下大量的、最后不得不废弃的粉末。这就显著地降低了工艺成本。在图中，流化气流的入口是一个在筒10的边壁上的圆口，其中插入了一个烧结圆盘。但是也可以将一个半环形的甚至于一个接近于完全闭合的烧结环形插入物嵌入筒壁中。以注入流化气流。

图3中点划线所示的是另一解决方案，该解决方案采用一弯管件30作为流化气流输入导管的延伸部分而延伸入筒体。管件30的自由开口端与圆盘4平行且略高于圆盘4而对准孔7，在该自由开口端中还可以插入一烧结金属圆盘13。

Claims (9)

1、一种用气流连续输送喷涂粉末的装置，该装置包括一储存体，其中具有一带有可容纳粉末的底面的粉末容器，一在底面之上与该底面贴近的可旋转的转盘，该转盘上带有若干用来容纳从上述容器中来的粉末的孔；一气流输入通道和一气一粉流输出通道，所述通道的各自的端口相对设置在所述圆盘的两侧，且在远离所述容器的底面处，其特征在于，所述的储存体具有这样的构造：在所述容器内，一漏斗形粉末导向表面在所述圆盘邻近会聚成一尖端，一垂直的圆柱形筒延伸至所述的圆盘和所述的底面，所述的筒与所述的粉末导向表面相交(相截)且与所述锥点相接触。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述筒横向延伸至与所述容器内壁表面相邻近的位置。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述筒限定了一构成所述的底面的圆形表面。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于，构成所述筒的边壁上设有一供流化气流进入的入口。

5、如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述流化气流的入口位于离开所述锥点的侧壁的一侧。

6、如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述流化气流的入口位于所述底的上方。

7、如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述流化气流的入口由一沿所述筒边壁一部分延伸的圆周槽构成。

8、如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述流化气流的入口由一弯管构成，该弯管伸进所述容器，且具有一自由开口端与所述圆盘平行，且位于所述孔的上方。

9、如权利要求4所述的装置，其特征在于，一烧结材料制成的圆盘设置在所述流化气流的入口中，或置于所述管件的自由端中。

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