FR2539325A1 - Powder feed device for applying wear-resistant coatings to objects - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne l'application de revêtements résistants à l'usure sur des objets. The present invention relates to the application of wear resistant coatings on objects.
Il est connu d'appliquer des revetements résistants à l'usure sur des objets afin d'augmenter leur résistance et leur durée de vie. Parmi les revêtements les plus résistants à l'usure il y a ceux constitués de carbure de tungstène, d'oxyde d'aluminium et d'oxyde de chrome, par exemple, qui sont idealement appliqués au moyen d'une technique de pulvérisation au chalumeau.La technique de pulvérisation au chalumeau oet classique et implique 1 'introduction de la substance de revêtement sous forme de poudre dans un pistolet. Un arc électrique engendre par le pistolet fond les particules an poudre et les partiçules fondues sont pulvérisées jusque sur la pièce à traiter. It is known to apply wear resistant coatings on objects in order to increase their resistance and their lifespan. Among the most wear-resistant coatings are those made of tungsten carbide, aluminum oxide and chromium oxide, for example, which are ideally applied by means of a torch spray technique. The conventional torch spraying technique involves the introduction of the coating substance in powder form into a gun. An electric arc generated by the gun melts the powder particles and the melted particles are sprayed onto the part to be treated.
Il est classique de fournir des particules en poudre au pistolet à partir d'un magasin- à poudre dans lequel les particules sont suspendues au moyen d'un courant de ga dirigé vers le haut. Puisque les particules tendent à planer à une hauteur donnée, an fonction de leur masse, il est théoriquement possible de décharger les particules d'une taille généralement uniforme en plaçant les ouver- tures de décharge à la hauteur correspondante à l'intérieur du magasin. Cependant, pour diverses raisons? il a été traditionnellement difficile d'obtenir une uniformité de taille des particules dans le courant de décharge. It is conventional to supply powder particles to the gun from a powder magazine in which the particles are suspended by means of an upward directed current of ga. Since the particles tend to hover at a given height, depending on their mass, it is theoretically possible to discharge particles of a generally uniform size by placing the discharge openings at the corresponding height inside the magazine. However, for various reasons? it has traditionally been difficult to obtain uniform particle size in the discharge stream.
Dans le brevet des Etats-Unis d' mérique n0 4 262 034 délivré le 14 avril 1981 à la Demanderesse, sont décrits un dispositif et une technique d'alimentation en poudre qui ont fait progresser la technique de façon significative en permettant a'effectuer une séparation beaucoup plus précise et uniforme des particules dans le magasin. Ainsi, on a pu obtenir un courant de décharge qui contient une densité relativement uniforme de particules d'une taille relativement uniforme.D'une manière importante, ce résultat a été obtenu dans le cas de très petites particules (par exemple, de 1 à 8 microns de diamètre) et il permet donc d'appliquer un revêtement uniforme et très mince (par exemple de 15 à 35 microns d'épaisseur). Cela est important pour beaucoup de pièces
a traiter telles que des cylindres de rotogravure par exemple, pour lesquelles il est nécessaire que le revêtement XpoWse le contour de la pièce avec un degré élevé de précision.In the patent of the United States of America No. 4,262,034 issued on April 14, 1981 to the Applicant, there is described a device and a powder feeding technique which have advanced the technique significantly by enabling a much more precise and uniform separation of particles in the store. Thus, a discharge current could be obtained which contains a relatively uniform density of particles of a relatively uniform size. Importantly, this was achieved in the case of very small particles (for example, from 1 to 8 microns in diameter) and therefore allows a uniform and very thin coating to be applied (for example 15 to 35 microns thick). This is important for many parts
to be treated such as rotogravure cylinders for example, for which it is necessary that the XpoWse coating the contour of the part with a high degree of precision.
Malgré les résultats heureux obtenus par le dispositif et la technique décrits dans le brevet mentionné plus haut de la Demanderesse, il reste de la place pour un perfectionnement, spécialement dans la mesure où il est nécessaire d'augmenter la densité de poudre entralnée dans le courant de particules/air à partir du magasin à poudre, par laquelle on peut augmenter l'épaisseur du revêtement. Despite the successful results obtained by the device and the technique described in the above-mentioned patent of the Applicant, there is still room for improvement, especially insofar as it is necessary to increase the density of powder entrainée in the current particles / air from the powder magazine, through which the coating thickness can be increased.
A cet égard, le revêtement de pièces est idéalement effectué en appliquant une seule seule couche d'une épaisseur finale voulue sur ia pièce . Cepen- dant, dans beaucoup de cas, 1* densité des particules dans le courant sortant du dispositif d'alimenta
tion en poudre est insuffisante pour déposer un revêtement de l'épaisseur finale voulue en un seul passage. Il peut donc eAtre nécessaire d'effectuer des passes successives str la pièce pour donner au revêtement
son épaisseur finale voulue.Non seulement un tel dépôt
en plusieurs couches implique une période opératoire plus
longue, mais l'adhérence des diverses couches les unes
sur les autres n'est pas aussi forte que dans le
cas d'un revêtement en un seul passage.In this respect, the coating of parts is ideally carried out by applying a single layer of a desired final thickness to the part. However, in many cases, the density of the particles in the stream exiting the feeder
Powder is insufficient to deposit a coating of the desired final thickness in a single pass. It may therefore be necessary to carry out successive passes on the part to give the coating
its desired final thickness, not just such a deposit
in several layers implies a longer operating period
long, but the adhesion of the various layers together
on others is not as strong as in the
coating in a single pass.
Un objet de la présente invention est un nouvel
appareil pour revêtir des pièces de substan
ces résistantes à l'usure.An object of the present invention is a new
apparatus for coating substan parts
these wear resistant.
Un autre objet de l'invention est un perfection
nement à l'appareil décrit dans le brevet des Etats-Unis
d'Amérique n 4 262 034 en augmentant la densité de pou
dre dans le courant de sortie.Another object of the invention is a perfection
the apparatus described in the United States patent
America No. 4,262,034 by increasing the density of louse
dre in the output current.
Un autre objet de l'invention est de faciliter
l'entrée de particules en poudre dans des tubes de déchar ge de poudre du dispositif d'alimentation en poudre.Another object of the invention is to facilitate
the entry of powder particles into the powder discharge tubes of the powder supply device.
Un autre objet de l'invention est d'empêcher l'hu mixité contenue dans le gaz sous pression, d'atteindre la poudre dans le magasin. Another object of the invention is to prevent the mixed oil contained in the pressurized gas from reaching the powder in the store.
Ces objets sont accomplis par la présente invention qui concerne un dispositif d'alimentation en poudre du type dans lequel un magasin comprend une chambre CI poudre dél.imitée par des membranes poreuses supérieure et inférieure qui sont perméables à un gaz et imperméables à de la poudre. Du gaz sous pression est dirigé vers le haut dans la chambre à poudre à travers la membrane inférieure, ensuite vers l'extérieur à travers la membrane supérieure, et ensuite à travers une sortie de gaz du magasin. Au moins un tube de décharge ayant une entrée communique avec la chambre à poudre entre les membranes. These objects are accomplished by the present invention which relates to a powder supply device of the type in which a magazine comprises a powder CI chamber delimited by upper and lower porous membranes which are permeable to gas and impermeable to powder. . Pressurized gas is directed upward into the powder chamber through the lower membrane, then outward through the upper membrane, and then through a gas outlet from the magazine. At least one discharge tube having an inlet communicates with the powder chamber between the membranes.
Un moyen est prévu pour régler le courant de gaz à travers la chambre à poudre pour suspendre les particules de poudre d'une taille voulue à la hauteur de l'entrée de décharge. L'air se déplace en tourbillonnant lors de la traversée de la chambre à poudre pour produire un déplacement centrifu ge des particules vers une paroi-latérale de la chambre à poudre où elles descendent par gravité sa membrane infé- rieure. Un moyen est prévu pour redistribuer les particules de poudre sur la membrane inférieure. Le moyen de redistribution comprend au moins un bras se déplaçant en travers et audessus de la surface supérieure de la membrane inférieure d'une manière où il tasse les particules sur la membrane inférieure. De préférence, le moyen de redistribution est constitué par un rotor à plusieurs lames ayant son axe de rotation aligné avec l'axe central du magasin. Chacune des lames a une surface avant orientée dans le sens de rotation et légèrement inclinée vers le bas pour produire le tassement de la poudre.Means are provided for regulating the gas flow through the powder chamber to suspend the powder particles of a desired size at the height of the discharge inlet. The air swirls when it passes through the powder chamber to produce a centrifugal movement of the particles towards a side wall of the powder chamber where they descend by gravity its lower membrane. Means are provided for redistributing the powder particles on the lower membrane. The redistribution means comprises at least one arm moving across and above the upper surface of the lower membrane in a manner where it traps the particles on the lower membrane. Preferably, the redistribution means is constituted by a rotor with several blades having its axis of rotation aligned with the central axis of the magazine. Each of the blades has a front surface oriented in the direction of rotation and slightly inclined downward to produce the compacting of the powder.
De préférence, on dispose une chambre d'entrée de gaz au-dessous de la membrane inférieure. Un moyen est prévu pour chauffer le gaz sous pression à l'intérieur de la chambre dl'aPltkee de gaz de manière à déshumidifier le gaz avant que celui-ci passe dans la chambre poudre. Preferably, there is a gas inlet chamber below the lower membrane. Means are provided for heating the pressurized gas inside the gas chamber so as to dehumidify the gas before it passes into the powder chamber.
Le tube de décharge s'étend jusque dans la chambre à poudre, l'extrémité intérieure du tube s'étendant vers le haut, de préférence à un angle de 900 par rapport à un plan horizontal. The discharge tube extends into the powder chamber, the inner end of the tube extending upward, preferably at an angle of 900 from a horizontal plane.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mis en évidence dans la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif, en réf é- rence aux dessins annexés dans lesquels:
Figure 1 est une vue schématique d'un dispositif pour appliquer un revêtement résistant à l'usure sur un objet; et
Figure 2 est une vue en coupe verticale d'un dispositif d'alimentation en poudre du dispositif de la Figure 1-.Other characteristics and advantages of the present invention will be highlighted in the following description, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 is a schematic view of a device for applying a wear-resistant coating on an object; and
Figure 2 is a vertical sectional view of a powder supply device of the device of Figure 1-.
Sur la Figure 1 est représenté un dispositif 10 pour appliquer un revetement d'une substance résistante à l'usure sur une,pièce, telle qu'un~ cylindre 12 de rotogravure qui agit8 photodécoupé.Le dispositif de dépôt com- prend un pistolet 14 pulvérisateur a plasma d'un type classique qui est monté sur un support mobile ló. Un conduit d'alimentation électrique 15 et un conduit d'alimentation en - argon 17 s'étendent jusque dans le support et alimentent l'intérieur du pistolet pulvérisateur.Un tuyau souple d'alimentation en poudre 45 fait communiquer un dispositif d'alimentation en poudre 20 avec le pistolet pul vérisateur pour amener une poudre, notamment de- carbure de tungstène, d'oxyde d'aluminium, d'oxyde de chrome, etc jusqu'au pistolet. Le pistolet de pulvérisation proprement dit est bien connu et il n'est pas nécessaire de le décrire plus en détail. I1 suffit de dire que le pistolet établit un arc électrique qui fait fondre les particules en poudre qui sont introduites dans le pistolet. Les particules fondues sont ensuive pulvérisées a' partir du pistolet par l'argon gazeux et jusque sur la pièce à traiter. FIG. 1 shows a device 10 for applying a coating of a wear-resistant substance to a part, such as a rotogravure cylinder 12 which acts photoetched. The depositing device comprises a gun 14 plasma sprayer of a conventional type which is mounted on a movable support ló. An electrical supply duct 15 and an argon supply duct 17 extend into the support and supply the interior of the spray gun. A flexible powder supply pipe 45 communicates a supply device for powder 20 with the spray gun gun to bring a powder, in particular tungsten carbide, aluminum oxide, chromium oxide, etc. to the gun. The actual spray gun is well known and need not be described in more detail. It suffices to say that the gun establishes an electric arc which melts the powder particles which are introduced into the gun. The molten particles are then sprayed from the gun with argon gas and onto the part to be treated.
Comme il est courant, le cylindre de gravure 12 est monté pour tourner autour de son axe longitudinal et le support de pistolet 16 est monté pour exécuter un mouvement de translation dans une direction parallèle à l'axe du cylindre. La vitesse de rotation du cylindre et la vitesse de translation du pistolet sont en corrélation de manière
que toute la périphérie du cylindre soit revêtue. As is common, the etching cylinder 12 is mounted to rotate about its longitudinal axis and the gun holder 16 is mounted to execute a translational movement in a direction parallel to the axis of the cylinder. The speed of rotation of the cylinder and the speed of translation of the gun are correlated so
that the entire periphery of the cylinder is coated.
Le dispositif d'alimentation en poudre 20 comprend un magasin 22 comportant une partie supérieure cylindrique 24 Ce section transversale circulaire, une partie conique 26 de section transversale circulaire disposée au-dessous de la partie cylindrique, et une partie d'entrée de gaz cylindrique 27 disposée au-dessous de la partie conique. The powder supply device 20 comprises a magazine 22 comprising a cylindrical upper part 24 This circular cross section, a conical part 26 of circular cross section disposed below the cylindrical part, and a cylindrical gas inlet part 27 arranged below the conical part.
La partie supérieure cylindrique 24 et la partie conique 26 constituent une chambre à poudre interne 28,représentée sur la Figure 2 e Une entrée de gaz 30 est prévue dans une paroi latérale de la partie d'entrée de gaz 27, et une sortie d'air 32 est prévue dans un couvercle 34 qui couvre la partie supérieure 24. Un conduit d'amenée de gaz 36 fournit un courant de gaz sous pression tel que de l'air qui pénètre dans le magasin par 1 5 entée 30 et sort du magasin par la sortie 32. The cylindrical upper part 24 and the conical part 26 constitute an internal powder chamber 28, shown in FIG. 2 e A gas inlet 30 is provided in a side wall of the gas inlet part 27, and an outlet air 32 is provided in a cover 34 which covers the upper part 24. A gas supply duct 36 supplies a stream of pressurized gas such as air which enters the store via inlet 5 and leaves the store via exit 32.
Sur la Figure 2, une membrane inférieure poreuse et circulaire 38 s'étend sur toute la surface de section transversale de la partie conique 26 auzdessus de l'entrée d'air 30, et une membrane supérieure poreuse et circulaire 40 s'étend sur toute la surface de see- tion transversale de la partie cylindrique 24.Les membranes poreuses 38,40 laissent passer le courant de gaz mais empêchent le passage des particules de poudre. De prefé- rence, chacune des 1membrarles est constituée de polyethy- lène micro-poreux ayant une dimension de pores de préféren- ce caWrise entre 5 et 10 microns. Il est préférable d'avoir une épaisseur de membrane d'environ 3,175 mm. On notera que les membranes 38,40 définissent les limites supérieure et inférieure de la chambre à poudre 28.Ainsi, les membranes 38,40 constituent une entrée d'air et une sortie d'air par rapport à la chambre à poudre 28 du maga sin. In FIG. 2, a porous and circular lower membrane 38 extends over the entire cross-sectional area of the conical part 26 above the air inlet 30, and a porous and circular upper membrane 40 extends over all the transverse viewing surface of the cylindrical part 24. The porous membranes 38, 40 allow the gas flow to pass but prevent the passage of the powder particles. Preferably, each of the 1membrarles is made of micro-porous polyethylene having a pore size preferably between 5 and 10 microns. It is preferable to have a membrane thickness of approximately 3.175 mm. It will be noted that the membranes 38, 40 define the upper and lower limits of the powder chamber 28. Thus, the membranes 38, 40 constitute an air inlet and an air outlet relative to the powder chamber 28 of the magazine. sin.
Une porte de chargement 42 pouvant être fermée et par laquelle on peut introduire de la poudre dans la chambre 28 est disposée dans la paroi de la partie cylindrique 24. A loading door 42 which can be closed and through which powder can be introduced into the chamber 28 is arranged in the wall of the cylindrical part 24.
Une série de tubes de décharge de poudre 44 sont situés à l'intérieur de la partie cylindrique 24 et communiquent avec le pistolet à plasma 14 au moyen d'une tubulure appropriée. Les tubes de décharge 44 peuvent tous converger et communiquer avec un seul tuyau souple d'alimentation commun 45, comme la Figure 2 le montre, ou on peut prévoir un tuyau souple d'alimentation séparé pour chaque tube de décharge. Les extrémités intérieures des tubes 44 s'étendent vers le haut (c'est-à-dire non horizontalement) et les orifices d'entrée 46 des tubes sont disposés dans l'ensemble à l'intérieur d'un plan horizontal commun à la hauteur ou les particules de la masse voulue tendent à planer. Ces particules sont ainsi chassées dans les tubes de décharge. A series of powder discharge tubes 44 are located inside the cylindrical part 24 and communicate with the plasma gun 14 by means of suitable tubing. The discharge tubes 44 can all converge and communicate with a single common supply hose 45, as shown in Figure 2, or a separate supply hose can be provided for each discharge tube. The inner ends of the tubes 44 extend upward (that is to say not horizontally) and the inlet orifices 46 of the tubes are arranged overall within a horizontal plane common to the height or the particles of the desired mass tend to hover. These particles are thus expelled into the discharge tubes.
En orientant les extrémités intérieures des tubes vers le haut, on facilite le passage des particules dans les orifices d'entrée 46 a un plus fort degré que si les extrémités intérieures des tubes sont orientées horizontalement. C'est ainsi qu'on a observé que les particules de poudre se déplacent généralement
vers le bas au moment où elles pénètrent dans un tube de décharge. Par conséquent, par orientation des tubes 44 vers le haut, de préférence à 900 par rapport à un plan horizontal, les orifices d'entrée 46 tendent à etre plus exactement alignés avec la direction de déplacement des particules. Ainsi, tout changement de direction qui doit être imposé a la particule pour l'introduire dans le tube de décharge est d'un degré bien inférieur à ce qu'il serait si une particule se déplaçant vers le bas devait pénétrer dans un orifice d'entrée simplement orienté horizontalement.By orienting the inner ends of the tubes upward, it is easier to pass the particles through the inlet orifices 46 to a greater degree than if the inner ends of the tubes are oriented horizontally. This is how we observed that the powder particles generally move
down as they enter a discharge tube. Consequently, by orienting the tubes 44 upwards, preferably 900 with respect to a horizontal plane, the inlet orifices 46 tend to be more exactly aligned with the direction of movement of the particles. Thus, any change of direction which must be imposed on the particle to introduce it into the discharge tube is of a degree much less than what it would be if a particle moving downwards had to penetrate in a hole of entry simply oriented horizontally.
Avant qu'une opération d'alimentation commence, la poudre. située a l'intérieur du magasin 22 repose sur la men brane inférieure 38. En introduisant un courant d'air vers le haut à travers la chambre 28, la poadre s'élève et se disperse à l'intérieur de la chambre. Pour une vitesse constante de l'air , les particules de poudre de meme masse tendent à rester en suspension à un niveau particulier à l'intérieur de la chambre. Les orifices d'entrée de décharge 46 sont situés à un niveau correspondant à une taille et une densitevoulues des particules. En faisant varier la vitesse de l'air, on peut contrôler les caractéristiques de cette poudre suspendue. Before a feeding operation begins, the powder. located inside the store 22 rests on the lower men brane 38. By introducing an upward air flow through the chamber 28, the poadre rises and disperses inside the chamber. For a constant air speed, the powder particles of the same mass tend to remain in suspension at a particular level inside the chamber. The discharge inlet ports 46 are located at a level corresponding to a desired size and density of the particles. By varying the air speed, we can control the characteristics of this suspended powder.
La vitesse de l'air et sa pression sont commandées par des régulateurs 50,52 placés dus les tuyaux d'entree et de sortie de l'air. De cette façon, il est possible de régler la vitesse de décharge des particules dans les tubes de décharge 44. Par exemple, il est préférabAe de maintenir une pression de 1,4 bar & 1,7. bar dans la chambre 28 pendant une alimentation en particulés de carbure de tunsgtèneP
L'air sous pression provenant de la partie d'entrée de gaz 27 agit principalement sur les particules de poudre situées le plus près du centre de la membrane inférieure 38 et propulse ces particules du centre vers le haut.The air speed and its pressure are controlled by regulators 50, 52 placed due to the air inlet and outlet pipes. In this way, it is possible to adjust the rate of discharge of the particles in the discharge tubes 44. For example, it is preferable to maintain a pressure of 1.4 bar & 1.7. bar in chamber 28 during feeding with tunsgteneP carbide particles
The pressurized air from the gas inlet part 27 acts mainly on the powder particles located closest to the center of the lower membrane 38 and propels these particles from the center upwards.
Pendant le passage de l'air dans la chambre 28, un courant d'air tourbillonnant est établi principalement en raison de la configuration conique de la partie 26 du magasin. Ce phénomène de tourbillonnement crée un motif d'écoulement *$éatoire des particules de poudre, qui permet d'établir 'une densité de particules uniforme-(c'est-2-dive, ie nombre de particules par unité de volume) uniforme l'intérieur de la chambre. During the passage of the air in the chamber 28, a swirling air flow is established mainly due to the conical configuration of the part 26 of the magazine. This swirling phenomenon creates a pattern of flow * $ of the particles of powder, which makes it possible to establish 'a uniform density of particles- (that is, 2-dive, ie number of particles per unit of volume) uniform l inside the room.
La hauteur a laquelle s'élèvent les particules dans la chambre, pour une pression d 'air donnée, est fonction de la taille des particules et de la vitesse de l'air à 12intérieur de la chambre. C'est ainsi que des particules plus lourdes ne montent pas aussi haut que des particules plus légères pour une vitesse d'air donnée. The height at which the particles rise in the chamber, for a given air pressure, is a function of the particle size and the speed of the air inside the chamber. This is why heavier particles do not rise as high as lighter particles for a given air speed.
On a constaté que, pour une pression donnée de l'air dans la chambre, les particules de poudre sont mises en suspension avec une densité essentiellement uniforme, ces particules d'une taille généralement commune étant situées a un niveau correspondant dans la chambre. Ainsi, par un réglage convenable de la pression de l'air dans la chambre, on peut décharger des particules d'une masse voulue dans les tubes de décharge 44. En conséquence, on remarquera que le dispositif d'alimentation fonctionne en classant des particules selon leur taille.It has been found that, for a given pressure of air in the chamber, the powder particles are suspended with an essentially uniform density, these particles of a generally common size being located at a corresponding level in the chamber. Thus, by a suitable adjustment of the air pressure in the chamber, it is possible to discharge particles of a desired mass into the discharge tubes 44. Consequently, it will be noted that the supply device operates by classifying particles according to their size.
En outre, les particules plus lourdes indésirables restent en suspension a l'extrémité inférieure de la chambre et on peut finalement les évacuer quand l'opération de dépôt est terminée. In addition, the unwanted heavier particles remain suspended at the lower end of the chamber and can finally be removed when the deposition operation is complete.
Le courant d'air tourbillonnant agit par centrifugation sur les particules et ainsi les particules tendent a se déplacer vers l'extérieur et a se rapprocher de la paroi latérale de la chambre. Puisque le courant d'air ascendant est le plus faible le long de la paroi latérale, les particules, spécialement les particules plus lourdes, tendent å nouveau à descendre par gravité jusque sur la membrane inférieure 38. Le mouvement des particules vers l'extérieur permet de s'assurer que la partie intérieure de la chambre, où le courant ascendant des particules est le plus fort, ne soit pas excessivement encombrée par des particules plus lourdes indésirables situées à des niveaux inférieurs à la hauteur de décharge.Un tel encombrement pourrait gêner le courant ascendant des particuels de taille voulue et créer une situation où la hauteur de décharge serait, en fait, dépourvue de particules de la taille voulue. The swirling air current acts by centrifugation on the particles and thus the particles tend to move outward and to approach the side wall of the chamber. Since the ascending air flow is weakest along the side wall, the particles, especially the heavier particles, again tend to descend by gravity to the lower membrane 38. The movement of the particles outwards allows to ensure that the interior part of the chamber, where the updraft of the particles is strongest, is not excessively cluttered by unwanted heavier particles located at levels below the discharge height. the updraft of the desired size particles and create a situation where the discharge height would, in fact, be devoid of the desired size particles.
Les particules descendant par gravité s'amassent près de la périphérie extérieure de la membrane inférieure 38. I1 est nécessaire de redistribuer ces particules vers l'intérieur de cette membrane pour maintenir un courant continu ascendant de particules. Dans le brevet n" 4 262 034 mentionné plus haut, cela était réalisé en prévoyant une brosse tournante au-dessus de la membrane, la brosse étant entrai'née par un moteur autour d'un axe se trouvant dans le meme plan que l'axe central de la membrane inférieure. The particles descending by gravity accumulate near the outer periphery of the lower membrane 38. It is necessary to redistribute these particles towards the interior of this membrane to maintain an upward direct current of particles. In patent No. 4,262,034 mentioned above, this was achieved by providing a rotating brush above the membrane, the brush being driven by a motor around an axis located in the same plane as the central axis of the lower membrane.
La rotation- de la brosse dont les poils étaient en contact avec la membrane permettait de pousser les particules de poudre de la périphérie vers le centre de la membrane pour les entratner dans le courant d'air ascendant, Bien cue cette technique ait produit au niveau de la déchargeune densité
de particules de la taille voulue qui était suffisante
pour exécuter efficacement une opérationde pulvérisation au
chalumeau on considère maintenant que la densité des particules de la taille voulue à la hauteur de décharge peut être augmentée de façon significative en utilisant, à la place d'un distributeur de particules du type brosse, un rotor de tassement 60 qui non seulement redistribue les particules de poudre, mais également tend à tasser ces particules sur la membrane inférieure.The rotation of the brush, the bristles of which were in contact with the membrane, made it possible to push the powder particles from the periphery towards the center of the membrane to entrain them in the ascending air flow, although this technique produced at density unloader
particles of the desired size which was sufficient
to effectively perform a spray operation at
torch it is now considered that the density of particles of the desired size at the discharge height can be significantly increased by using, instead of a brush-type particle distributor, a compacting rotor 60 which not only redistributes the powder particles, but also tends to pack these particles on the lower membrane.
Le rotor de tassement est constitué d'un manchon central 62 et d'un ensemble de lames radiales 64 sortant du manchon. Les lames 64 sont orientées chacune de manière
que la surface avant 66, c' est-à-die la surface orientée dans le sens de rotation, soit inclinée par rapport à la verticale de manière à etre un peu orientée vers Les bas. quand le rotor tourne, les lames 64 viennent en contact avec les particules accumulées autour de la périphé- rie de la membrane, la hauteur des particules accumulées étant supérieure à la distance entre le rotor et la mem brane (par exemple, une distance de 6,35 mm), et tendent à balayer ces particules intérieurement vers le centre
de la membrane inférieure. En raison de l'inclinaison des lames mentionnée plus hauts les particules balayées vers l'intérieur vont aussi se tasser sur la membrane inférieure. Il en résulte la création au-dessous des particules tasses d'une pression d'air qui produit finalement une action semblable à une explosion et propulse les particules vers le ltaFut à une plus grande vitesse. On a
constaté que ce phénomène établissait une beaucoup plus
grande densité de particules suspendues à l'intérieur du
magasin, y compris une plus grande densité de particules
de la taille voulue à la hauteur de décharge.The compacting rotor consists of a central sleeve 62 and a set of radial blades 64 exiting from the sleeve. The blades 64 are each oriented so
that the front surface 66, that is to say the surface oriented in the direction of rotation, is inclined relative to the vertical so as to be slightly oriented downwards. when the rotor turns, the blades 64 come into contact with the particles accumulated around the periphery of the membrane, the height of the particles accumulated being greater than the distance between the rotor and the mem brane (for example, a distance of 6 , 35 mm), and tend to sweep these particles internally towards the center
of the lower membrane. Due to the inclination of the blades mentioned above, the particles swept inwards will also settle on the lower membrane. This results in the creation below the cup particles of air pressure which ultimately produces an explosion-like action and propels the particles towards the ltaFut at higher speed. We have
found that this phenomenon established a much more
high density of particles suspended inside the
store including higher particle density
from the desired size to the discharge height.
En pratique, on a constaté que l'utilisation d'un
rotor de tassçment peut augmenter la densité de sortie de
poudre d'environ dix fois plus que par utilisation d'une brosse tournante. Il en résulte qu'on peut
déposer une couche beaucoup plus e-paisse de la substance
résistante à l'usure sur la pièce à traiter -, pour cha
que passage donné, ce qui permet de réduire ou d'éliminer
la nécessité d'un dépit en plusieurs couches pour réaliser
le revêtement de l'épaisseur voulue.In practice, it has been found that the use of a
settlement rotor can increase the output density of
powder about ten times more than using a rotating brush. As a result, we can
deposit a much thicker layer of the substance
wear-resistant on the workpiece -, for each
that given passage, which reduces or eliminates
the necessity of a spite in several layers to realize
the coating of the desired thickness.
On notera que la rotation du rotor augmente le
tourbillonnement de l'air à l'intérieur de la chambre à
poudre et contribue ainsi aux avantages décrits plus haut
en rapport avec l'action de tourbillonnement.Note that the rotation of the rotor increases the
swirling air inside the room
powder and thus contributes to the advantages described above
related to the swirl action.
Le rotor est monté sur un arbre d'entratnement 68
qui s'étend coaxialement à travers le magasin et à travers
la partie d'entrée d'air 27 du magasin. A Cet égard, la
partie d'entrée d'air 27 du magasin comprend une paroi
inférieure 70 qui est placée entre la jupe cylindrique 72
de cette partie 27 et un collier 74. Des vis 76 traversent
le collier et la paroi-inférieure et fixe ces parties à
la jupe 72. Un joint d'étanchéité 78 est disposé entre la
paroi inférieure 70 et la jupe 72 pour établir entre eux
un joint étanche à l'air. Le collier 74 est serré sur une
base 80 par une série d'attaches classiques 82.The rotor is mounted on a drive shaft 68
which extends coaxially across the store and across
the air inlet portion 27 of the store. In this regard, the
air inlet portion 27 of the store includes a wall
lower 70 which is placed between the cylindrical skirt 72
of this part 27 and a collar 74. Screws 76 pass through
the collar and the bottom wall and fixes these parts to
the skirt 72. A seal 78 is disposed between the
bottom wall 70 and the skirt 72 to establish between them
an airtight seal. The collar 74 is tightened on a
base 80 by a series of conventional fasteners 82.
Un moteur 84 est retenu fixement par une plaque
86 de la base et comporte un arbre de sortie 88 relié par
un coupleur 90 à l'arbre d'entraiênement 68. Ce dernier est
tourillonné-à l'intérieur de la paroi inférieure 70 au
moyen d'un palier rotatif 92. Un manchon 94 est couplé en
tre la paroi inférieure 70 et la membrane inférieure 38
en entourant l'arbre d'entrainement . Le manchon 94 suppor
te un palier 96 dans lequel est monté l'arbre d'entraine-
ment. Un carter de joint 98 est fixé à l'extrémité supérieure du manchon 94 et porte un joint de type magnétique classique 100 qui empêche que de la poudre s'échappe le long de l'arbre d'entrainement 68.Des joints 102,104 sont placés entre la membrane inférieure 38, d'une part, et le carter de
joint et un rebord de magasin 106, d'autre part, pour empêcher que de la poudre s'échappe.A motor 84 is fixedly retained by a plate
86 of the base and has an output shaft 88 connected by
a coupler 90 to the drive shaft 68. The latter is
swiveled-inside the bottom wall 70 at
by means of a rotary bearing 92. A sleeve 94 is coupled in
be the bottom wall 70 and the bottom membrane 38
by surrounding the drive shaft. 94 suppor sleeve
te a bearing 96 in which is mounted the drive shaft-
is lying. A seal housing 98 is fixed to the upper end of the sleeve 94 and carries a conventional magnetic type seal 100 which prevents powder from escaping along the drive shaft 68. 102.104 seals are placed between the lower membrane 38, on the one hand, and the casing
seal and a magazine rim 106, on the other hand, to prevent powder from escaping.
Une brosse tournante 108 est montée à une extrémité supérieure de l'arbre dtentrainement 68, et les poils de celle-ci balaient les particules de poudre du dessous de Ag membrane supérieure 40 pour empêcher cette dernière d'êtrebstruéç par des particules de poudre jusqu'au pinot où le courant d'air est excessivement gêné. A rotating brush 108 is mounted at an upper end of the drive shaft 68, and the bristles thereof sweep the powder particles from below the upper membrane Ag 40 to prevent the latter from being blocked by powder particles up to at pinot where the air flow is excessively obstructed.
Des joints 110 et 112 sont placés entre la membrane supérieure 40, d'une part, et le couvercle de magasin 34 et un rebord 114 du magasin, d'autre part, de manière à empêcher'que des particules de poudre s'échappent. Seals 110 and 112 are placed between the upper membrane 40, on the one hand, and the magazine cover 34 and a flange 114 of the magazine, on the other hand, so as to prevent particles of powder from escaping.
Des brides classiques 116 sont prévues pour serrer le couvercle 34 sur la partie cylindrique 24 du joint.Conventional flanges 116 are provided for tightening the cover 34 on the cylindrical part 24 of the seal.
Une série d'éléments chauffants- électriques 120 entourent la partie d'entrée d'air du magasin 22. Ces éléments chauffent suffisamment l'air provenant du conduit d'amenée 36 pour faire évaporer toute humidité contenue à 1 'in- térieur. On notera que la présence d'humidité à l'intérieur des particules de poudre modifie de façon importante le comportement des particules et diminue les performances du dispositif. En effectuant l'opération de chauffage d'air dans la partie d'entrée d'air 27, plutôt que dans la chambre à poudre 28, comme il a été décrit dans le brevet de la Demanderesse mentionné plus haut, on est davantage assuré que la poudre . n'entre pas en contact avec un excès d'humidité. A series of electrical-heating elements 120 surround the air inlet portion of the magazine 22. These elements sufficiently heat the air coming from the supply duct 36 to evaporate any moisture contained therein. Note that the presence of moisture inside the powder particles significantly modifies the behavior of the particles and reduces the performance of the device. By carrying out the air heating operation in the air inlet part 27, rather than in the powder chamber 28, as described in the Applicant's patent mentioned above, it is more certain that the powder . does not come into contact with excess moisture.
On peut prévoir pour la chambre à poudre un
manomètre 122 et un détendeur de pression 124 appropriés pour permettre de régler des conditions de pression appropriées à l'intérieur de cette chambre.We can provide for the powder chamber a
a pressure gauge 122 and a pressure regulator 124 suitable for allowing appropriate pressure conditions to be set within this chamber.
On notera que la dispositif d'alimentation en particules est adapté pour l'application d'un revêtement
résistant à l'usure ou l'équivalent sur tous les types de pièces à traiter -, r les cylindres de rotogravure n'étant
simplement qu'un exemple.Note that the particle feed device is suitable for applying a coating
resistant to wear or the equivalent on all types of parts to be treated -, r the rotogravure cylinders being
just an example.
En fonctionnement, le dispositif d'alimentation
en poudre est rendu actif eninjectant de l'air dans l'ori
fice d'entrée d'air 30 de la chambre contenant de la pou
dre 28. L'air ascendant qui traverse a chambre entrai'nue les particules de poudre et les met en suspension avec une densité es-
sentiellement uniforme à l'intérieur de la chambre,
des particules d'une taille (masse) commune venant se pla
cer à des niveaux respectifs à l'intérieur de la chambre.In operation, the feeding device
powder is made active by injecting air into the ori
air inlet port 30 of the chamber containing louse
dre 28. The ascending air which passes through the entrained chamber particles of powder and suspends them with a density
substantially uniform inside the room,
particles of a common size (mass) coming to lie
cer at respective levels inside the room.
Les clapets des orifices d'entrée et de sortie sont réglés
pourétablir une vitesse d 'air et une densité de poudre
voulues constantes à l'intérieur de la chambre pour s'as
surer que es particules d'un diamètre donné, de préféren
ce compris entre 1 et 8 microns, soient disposées au niveau
des orifices d'entrée de décharne de poudre 46. Ces clapets
sont également réglés pour établir une vitesse de poudre vou
lue dans les-tubes de décharge .' 44 .En raison de
l'action de tourbillonnement qui est créée à l'intérieur
de la chambre à poudre, les particules de poudre sont dé
placées par une force centrifuge jusqu'à la paroi latérale
du magasin, ce qui permet de laisser suffisamment dégagé le
centre de la chambre au-dessous des entrées de décharge
46 pour que les particules de la taille voulue s'élèvent
jusqu'aux entrées de décharge.The valves of the inlet and outlet ports are adjusted
to establish air velocity and powder density
wanted constant inside the room to get
sure that particles of a given diameter, preferably
this between 1 and 8 microns, are arranged at the level
powder discharge inlet ports 46. These valves
are also set to establish a powder speed
read in the discharge tubes. ' 44. Due to
the swirl action that is created inside
from the powder chamber, the powder particles are removed
placed by centrifugal force to the side wall
of the store, which allows to leave sufficiently clear the
center of the room below the discharge entrances
46 so that the particles of the desired size rise
to the discharge entrances.
En atteignant la paroi latérale, les particules
déplacées par la force centrifuge descendent par gravité jusque sur la
membrane inférieure 38 où elles sont balayées sers l'inté-
rieur par les lames 64 du rotor. Ces dernières tassent si
multanément les particules, ce qui crée au-dessous des particules tassées une pression de gàz qui fait finalement
"explosein les particules vers le haut. Ainsi est créée
une intensité relativement elevée de particules de la taille
voulue à la hauteur de décharge des orifices d'entrée 46.Upon reaching the side wall, the particles
displaced by centrifugal force descend by gravity to the
lower membrane 38 where they are swept inside
laughed by the blades 64 of the rotor. These last if
particles simultaneously, which creates below the compressed particles a gas pressure which ultimately makes
"explode the particles upwards. This is created
a relatively high intensity of particles of the size
desired at the discharge height of the inlet ports 46.
L'entrée des particules dans ces orifices d'entrée 46 est
favorisée par l'orientation vers le haut des extrémités
intérieures des tubes de décharge 44, grâce à laquelle les orifices d'entrée 46 sont plus exactement alignés avec la direction de mouvement des particules au voisinage des entrées.The entry of the particles into these entry orifices 46 is
favored by the upward orientation of the ends
interior of the discharge tubes 44, by means of which the inlet orifices 46 are more exactly aligned with the direction of movement of the particles in the vicinity of the inlets.
La poudre est maintenue en fait sans humidité, spécialement an moyen des éléments chauffants 120 qui déshumidifient l'air bien avant qu'il atteigne la chambre à poudre. The powder is actually kept moisture-free, especially by means of the heating elements 120 which dehumidify the air long before it reaches the powder chamber.
Les particules de poudre, de préférence comprises entre 1 et 8 microns, sont fournies à une densité uniforme au pistolet. ce qui permet d'appliquer en un seul passage un revêtement qui a une épaisseur uniforme comprise entre 15 et 35 microns, alors que cela n'était pas po- sible d'obtenir jusqu'ici avec une uniformité appropriée. The powder particles, preferably between 1 and 8 microns, are supplied at a uniform density with a spray gun. which makes it possible to apply a coating which has a uniform thickness of between 15 and 35 microns in a single pass, which until now has not been possible with an appropriate uniformity.
Après l'achèvement de l'opération de dépôt le cylindre- est transféré jusque une machine de polissage en voie humide
Le résultat final est un cylindre d'impression par gravure ayant une résistance beaucoup plus grande à l'abrasion et à l'érosion, et une durée de service près de dix fois supérieure à celle d'un cylindre recouvert de chrome classique.After the completion of the deposition operation the cylinder is transferred to a wet polishing machine
The end result is an engraving impression cylinder with much greater resistance to abrasion and erosion, and a service life nearly ten times that of a cylinder coated with conventional chrome.
Le reveAtement mince et uniforme rendu possible par la présente invention est idéalement approprié pour des cylindres d'impression de rotogravure car la définition des cellules d'impression n'est pas détruite. Il est évident que la présente invention est également applicable au dépôt d'une substance résistante à l'usure sur beaucoup d'autres objets. The thin and uniform coating made possible by the present invention is ideally suited for rotogravure printing cylinders because the definition of the printing cells is not destroyed. It is obvious that the present invention is also applicable to the deposition of a wear-resistant substance on many other objects.
Des exemples de réalisation et des mies de fonc tiosmement de la présente invention ont été décrits plus haut dans leurs principes . Cependant, la présente invention n'est pas limitée aux formes particulières qui ont été décrites, celles-ci n'étant données qu'à titre d'exemple non restrictif. Il est évident que d'autres variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de la présente invention. Examples of embodiments and crumbs of function of the present invention have been described above in their principles. However, the present invention is not limited to the particular forms which have been described, these being given only by way of non-restrictive example. It is obvious that other variants can be envisaged without departing from the scope of the present invention.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8300629A FR2539325A1 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Powder feed device for applying wear-resistant coatings to objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8300629A FR2539325A1 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Powder feed device for applying wear-resistant coatings to objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2539325A1 true FR2539325A1 (en) | 1984-07-20 |
Family
ID=9284986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8300629A Withdrawn FR2539325A1 (en) | 1983-01-17 | 1983-01-17 | Powder feed device for applying wear-resistant coatings to objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2539325A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2612088A1 (en) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Charbonnages De France | Apparatus for distributing very fine powders |
| WO2002083362A1 (en) * | 2001-04-11 | 2002-10-24 | Steinemann Technology Ag | Support bodies and method for improving wear and tear on support bodies in large-scale grinders |
| US8915184B2 (en) | 2007-04-27 | 2014-12-23 | Bobst Mex Sa | Doctor blade system for print unit intended for a photogravure printing machine |
Citations (4)
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| US3411465A (en) * | 1966-02-23 | 1968-11-19 | Shirai Takashi | Method for incinerating moist materials and an apparatus therefor |
| FR2255559A1 (en) * | 1973-12-22 | 1975-07-18 | Richter Gedeon Vegyeszet | |
| US4022155A (en) * | 1972-03-07 | 1977-05-10 | Dart Industries Inc. | Glassware coating apparatus |
| US4262034A (en) * | 1979-10-30 | 1981-04-14 | Armotek Industries, Inc. | Methods and apparatus for applying wear resistant coatings to roto-gravure cylinders |
-
1983
- 1983-01-17 FR FR8300629A patent/FR2539325A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RE | Withdrawal of published application |