[发明专利]用于从粉末供应源运送粉末的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于运送粉末的装置。特别地，本发明的装置包括粉末的容器。在该容器内，粉末限定出表面。该装置的抽吸器件设置有用于从该表面抽吸粉末的抽吸口。

本发明还涉及一种用于从粉末容器运送粉末的方法。

背景技术

粉末运送装置及方法被用于例如运送一定剂量的细粒粉末，以便进行等离子涂覆处理。为了防止粉末运送装置停顿，应当避免粉末沉积和结聚。

通过已知的运送装置对具有小于150μm的粒度的细粒粉末进行运送会受到与所运送的粉末的质量流量的精度有关的诸多限制。对粒度低于20μm并且馈送速率小于10g/min的粉粒而言，没有技术上理想的解决方案。在低于该粒度的情况下，粉末颗粒之间的粘附力显著增大。粉粒的表面相对于体积急剧增大。边长为1cm的立方体具有0.006m²的表面。然而，由边长为五纳米的粉粒堆叠的相同的体积具有2400m²的表面积。表面粘附力的急剧增大妨碍了这种小粉粒的运送。粉末/气体混合物的结聚可以通过连续地将能量耦合到粉末中，特别是通过保持高流速（其涉及到高的气体或空气消耗）而避免。然而，高容量气流对许多种后续工作过程（诸如举例来说等离子涂覆处理或激光涂覆处理）而言是不利的。此外，高容量气流下的粉末运送需要应用更多的能量。而且，少量的细粉末不能够在气体中被分散。

德国专利申请DE4423197A1公开了一种用于对呈杆式长状的物品进行喷涂的粉末泵。该粉末泵在前侧装载有粉末入口，粉末通过该入口从朝上敞开的粉末容器被抽吸。随后，粉末通过粉末泵的内管被运送到消耗装置。粉末运送自身通过在粉末泵内产生真空而驱动。真空由设置在粉末入口附近的喷射器喷嘴产生。

德国专利申请DE102006002582A1公开了一种具有流化单元的粉末运送器。该流化单元设置在粉末运送器的粉末入口管的端部处，并且在粉末入口管的抽吸区域中将流化空气吹入到粉末供应源中使得粉末被流化。这样流化的粉末能够更容易地被抽吸和运送。流化单元设置在粉末入口上方并且与粉末入口同心。因此，围绕引入口形成了流化粉末的屏幕状区域。粉末运送通过压缩空气喷射器来执行，该压缩空气喷射器连接到粉末入口管的与流化单元相反的端部。根据粉末运送器的构造，在粉末入口的正下方没有流化发生。尽管环状流化增强了对粉末的抽吸，但粉末运送缺乏与随着时间的推移所抽吸的粉末的量有关的恒定性。此外，粉末结聚物仅仅被不充分地分解并且在很大程度上通过粉末抽吸口直接抽吸。粉末结聚物会引起问题和误操作，在后续的以涂覆恒定厚度的涂层为目的的涂覆处理中尤其会引起问题和误操作。

发明内容

鉴于上述现有技术，本发明的目的是提供一种用于运送粉末的装置，使得所运送的粉末的量随着时间的推移是恒定的。

这个目的通过具有权利要求1的特征的装置实现。

本发明的另一目的是提供一种用于运送粉末的方法，使得随着时间的推移所运送的粉末的量符合预定值。

根据本发明，粉末仅仅从存储在容器中的粉末的表面被抽吸。粉末也可以从粉末的覆盖层被抽吸或吸出，其中，覆盖层包括粉末表面。特别地，当从由细粒的、不可流动的粉末组成的粉末供应源的下粉末层进行抽吸时，会形成空泡（cavities），而除了在周围的粉末供应源上作用高强度动作之外无它法能够去除所述空泡。这些空泡导致在粉末运送期间粉末流（以及粉末的质量流速）不均匀。运动器件在对粉末进行抽吸期间提供了抽吸器件的抽吸口与粉末的表面或粉末的覆盖层之间的相对运动。这样，机械能被耦合到需要防止在其覆盖层内形成空泡的粉末中。运动器件用于在对粉末进行抽吸期间驱动抽吸口与粉末的表面之间的相对运动。该相对运动的速度能够变化，使得从第一工作空间被运送到第二工作空间的粉末的预定质量流量得到保持，由此将容器内的粉末输送到基质。

粉末抽吸技术的选择依赖于粉末颗粒的特定质量和粒度。根据一个实施方式，抽吸器件可以与粉末的表面间隔开。替代性地，抽吸器件可以与粉末的表面接触。并且，如已经在上面描述过的，抽吸器件可以伸入到粉末的覆盖层中。覆盖层内的粉末抽吸优选地尽可能靠近粉末表面执行。抽吸器件的抽吸口与粉末供应源的表面之间的距离的范围优选地为1mm至10mm。同样对粒度的范围为0.01μm到100μm的细粒粉末而言，靠近粉末的表面对粉末进行抽吸确保了抽吸器件产生的覆盖层中的痕迹是朝向粉末表面敞开的或保持朝向粉末表面敞开。