Dispositivo para la generación y transporte de una mezcla de gas y polvo.
Dispositivo para la generación y transporte de una mezcla de gas y polvo,
especialmente para procedimientos de recubrimiento como inyección de gas frío, a presión elevada, con
- un depósito de polvo (2), que comprende una cámara de recepción del polvo (3) para la recepción de un polvo (4),
- una cámara de mezcla (7) para la mezcla de gas y polvo (4),
- una instalación de alimentación de gas con un conducto de alimentación de gas (11) para la alimentación de gas que está a presión elevada a la cámara de mezcla (7),
- al menos un canal de alimentación de polvo (6), que está dispuesto entre la cámara de recepción del polvo (3) y la cámara de mezcla (7), para conducir polvo (4) desde la cámara de recepción de polvo (3) hasta la cámara de mezcla (7),
- un conducto de descarga de la mezcla (12) para la descarga de la mezcla de gas y polvo desde la cámara de mezcla (7),
caracterizado porque el depósito de polvo (2) presenta un conducto de presión negativa (19) que desemboca en la zona de la cámara de recepción de polvo (3) y está conectado con una instalación de generación de presión negativa, a través de cuyo conducto se genera una presión reducida en comparación con la cámara de mezcla (7) y de esta manera se genera dentro del canal de alimentación de polvo (6) una corriente de gas dirigida en contra de la dirección de la circulación de polvo.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2009/008252.
Solicitante: SULZER METCO AG.
Nacionalidad solicitante: Suiza.
Dirección: Rigackerstrasse 16 5610 Wohlen SUIZA.
Inventor/es: KOKOTT,WALTER, HÖLL,HELMUT PAUL, RICHTER,PETER JUN, RICHTER,PETER SEN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B05B7/14 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B05 PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION DE MATERIALES FLUIDOS A SUPERFICIES, EN GENERAL. › B05B APARATOS DE PULVERIZACION; APARATOS DE ATOMIZACION; TOBERAS O BOQUILLAS (mezcladores de pulverización con toberas B01F 5/20; procedimientos para aplicar líquidos u otros materiales fluidos a superficies por pulverización B05D). › B05B 7/00 Aparatos de pulverización para descargar líquidos u otros materiales fluidos procedentes de varias fuentes, p. ej. líquido y aire, polvo y gas (B05B 3/00, B05B 5/00 tienen prioridad). › dispuestos para proyectar materiales en partículas (B05B 7/16 tiene prioridad).
- B65G53/40 B […] › B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES. › B65G DISPOSITIVOS DE TRANSPORTE O ALMACENAJE, p. ej. TRANSPORTADORES PARA CARGAR O BASCULAR, SISTEMAS TRANSPORTADORES PARA TALLERES O TRANSPORTADORES NEUMATICOS DE TUBOS (embalajes B65B; manipulación de material delgado o filiforme, p. ej. hojas de papel o fibras B65H; grúas B66C; aparatos de elevación o arrastre,p. ej. montacargas, B66D; dispositivos para elevar o bajar mercancías para carga y descarga, p. ej. carretillas elevadoras, B66F 9/00; vaciado de botellas, jarras, latas, barricas, barriles o contendores similares, no previstos en otro lugar, B67C 9/00; distribución o trasvase de líquidos B67D; llenado o descarga de contenedores para gases licuados, solidificados o comprimidos F17C; sistemas de conducción para fluídos F17D). › B65G 53/00 Transporte de materiales a granel a través de canales, tuberías o tubos, por flotación de los materiales o por corrientes de gas, líquido o espuma. › Dispositivos de alimentación o de descarga.
- C23C24/04 QUIMICA; METALURGIA. › C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL. › C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; esmaltado o vidriado de metales C23D; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04). › C23C 24/00 Revestimiento a partir de polvos inorgánicos (pulverización en estado fundido del material de revestimiento C23C 4/00; difusión en estado sólido C23C 8/00 - C23C 12/00). › Deposición de partículas por impacto.
PDF original: ES-2394907_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Dispositivo para la generación y transporte de una mezcla de gas y polvo La invención se refiere a un dispositivo para la generación y transporte de una mezcla de gas y polvo, en particular para procedimientos de recubrimiento como inyección de gas frío, a presión elevada, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
La inyección de gas frío es, como se conoce, una técnica de inyección para metales y plásticos, en la que se inyecta un material de inyección en forma de polvo de metal, de aleaciones de metal o de plástico a alta velocidad, especialmente a velocidad supersónica, sobre un sustrato, de manera que el polvo se conecta en virtud de su alta energía cinética con el material del sustrato. El gas, con preferencia nitrógeno, es acelerado a través de alta presión y por medio de una tobera Lavall (tobera Venturi) a velocidad supersónica.
Un calentamiento del chorro de gas eleva la velocidad de la circulación del gas y, por lo tanto, también la velocidad de las partículas. El calentamiento implicado igualmente con ello de las partículas favorece su deformación durante el impacto. La temperatura del gas está sin embargo, en la inyección de gas frío claramente por debajo de la temperatura de fusión del material de inyección, de manera que no tiene lugar una fusión de las partículas en el chorro de gas.
Un dispositivo de este tipo se conoce, por ejemplo, a partir del documento EP 0 484 533 A1. Allí se utiliza un depósito de polvo, en el que por medio de un tambor de dosificación dispuesto en el lado del fondo se cede polvo de forma dosificada a una cámara de mezcla dispuesta a continuación, en la que se introduce el gas a alta presión. A continuación se acelera la mezcla en una tobera supersónica a la velocidad supersónica deseada. El depósito de polvo, el tambor de dosificación y la cámara de mezcla se encuentran en una única carcasa. Además, la cámara de recepción del polvo está conectada allí a través de un conducto de compensación de la presión del gas con el conducto de alimentación de gas, para distribuir de esta manera la presión en la cámara de recepción del polvo y en la cámara de mezcla y eliminar el efecto de una presión sobre la dosificación del polvo. Sin embargo, este dispositivo conocido está constituido de forma relativamente complicada, cara en la fabricación y presenta dimensiones relativamente grandes.
La invención tiene el cometido de crear un dispositivo del tipo mencionado al principio, que presenta una estructura lo más sencilla posible así como se puede fabricar de forma económica y con dimensiones relativamente pequeñas.
Este cometido se soluciona de acuerdo con la invención por medio de un dispositivo con las características de la reivindicación 1. Otras formas de realización de la invención se describen en las otras reivindicaciones.
En el dispositivo de acuerdo con la invención, el depósito de polvo presenta un conducto de presión negativa que desemboca en la zona superior de la cámara de recepción de polvo y que está conectado con una instalación de generación de presión negativa, a través de cuyo conducto se puede generar dentro de la cámara de recepción de polvo una presión reducida en comparación con la cámara de mezcla y, por lo tanto, dentro del canal de alimentación de polvo se puede generar una corriente de gas dirigida en contra de la dirección de la circulación del polvo.
En virtud de la presión negativa relativa generada en la cámara de recepción de polvo se genera en la cámara de recepción de polvo una corriente de gas, que circula desde la cámara de mezcla a través del canal de alimentación de polvo y a través del polvo almacenado en el depósito de polvo y que está dirigida en contra de la dirección de alimentación de polvo. Se ha mostrado que de esta manera se puede prescindir de instalaciones de dosificación especiales como tambores de dosificación, ruedas de transporte, etc. entre la cámara de mezcla y la cámara de recepción de polvo y se puede realizar la dosificación del polvo simplemente a través del canal de alimentación de polvo dimensionado de forma correspondiente (o a través de varios canales de alimentación de polvo correspondientes) . La circulación de gas dirigida hacia atrás provoca que se eviten bloqueos y especialmente una formación de puentes del polvo en o inmediatamente delante del canal de alimentación de polvo, de manera que también con un diámetro reducido del canal de alimentación de polvo se puede conseguir una circulación continua uniforme del polvo. También es posible que todo el material en polvo sea ahuecado en el depósito de polvo en virtud de la circulación de gas dirigida hacia atrás.
Puesto que de acuerdo con la invención no es necesario ya prever entre la cámara de recepción del polvo y la cámara de mezcla instalaciones dosificadoras en forma de tambores de dosificación, ruedas de transporte, etc., el dispositivo puede tener una estructura sencilla y dimensiones pequeñas. Por lo tanto, es especialmente adecuado también para el empleo portátil. Se reduce la complejidad del dispositivo. Además, el dispositivo se puede fabricar también de una manera relativamente sencilla de forma económica. Se ha mostrado también que con ello es posible un transporte muy fiable del polvo.
De acuerdo con una forma de realización ventajosa, el conducto de presión negativa está acoplado con el conducto de alimentación de gas, de tal manera que la presión negativa se genera a través de la circulación de gas en el Alternativamente a ello, también es posible que el conducto de presión negativa esté conectado con la instalación de generación de presión negativa separada del conducto de alimentación de gas.
A continuación se explica en detalle la invención a modo de ejemplo con la ayuda del dibujo. La figura única muestra una sección longitudinal a través de un dispositivo de acuerdo con la invención.
El dispositivo mostrado en la figura 1 comprende una carcasa 1 con un depósito de polvo 2. El depósito de polvo 2 presenta una carcasa de depósito de polvo estable 16, en la que se encuentra una cámara de recepción del polvo 3 para la recepción de polvo 4. El polvo 4 puede estar constituido, por ejemplo, de metal, aleaciones de metal, plásticos u otros materiales en forma de polvo así como de mezclas discrecionales.
El depósito de polvo 1 se puede cerrar en su lado superior por medio de una tapa 5 de forma hermética a la presión. Cuando la tapa 5 está desmontada, el depósito de polvo 2 se puede rellenar desde arriba con el polvo 4. La fijación de la tapa 5 se realiza de manera más conveniente a través de unión con pestaña por medio de tornillos no representados.
La cámara de recepción del polvo 3 se extiende en su zona inferior en forma de embudo y está conectada en su extremo inferior a través de un canal de alimentación de `polvo 6 y con una cámara de mezcla 7. La cámara de mezcla 7 se encuentra de la misma manera en la carcasa 1 adyacente a la zona inferior de la cámara de recepción de polvo 3, de la que está separada por medio de una pared 8. Esta pared 8 puede formar parte, como se representa, de una carcasa propia de cámara de mezcla 9, que se extiende sobre una escotadura de la carcasa del depósito de polvo 16 y la cierra de forma hermética a la presión por medio de juntas de obturación 10. De esta manera, se puede simplificar la fabricación del depósito de polvo 2 y de la cámara de mezcla 7. Además, es posible sustituir la carcasa de la cámara de mezcla 9 y, por lo tanto, también el canal de alimentación de polvo 6 dispuesto en la pared 8 de una manera sencilla por otra carcasa de la cámara de mezcla 9, en el caso de que se cambie el tipo de polvo y sea necesario otro diámetro del canal de alimentación de polvo 6, para conseguir la dosificación deseada del polvo.
A la cámara de mezcla 7 se alimenta a través de un conducto de alimentación de gas 11 un gas que está bajo presión, por ejemplo nitrógeno. El polvo alimentado a través del canal de alimentación de polvo 6 se mezcla dentro de la cámara de mezcla 7 con la corriente de gas afluente y se arremolina allí de forma intensiva.
La mezcla de gas y polvo formada en la cámara de mezcla se descarga a través de un conducto de descarga de la mezcla 12 desde la cámara de mezcla 7 y se transporta a través de otro conducto no representado al lugar de empleo deseado.
Si se emplea el dispositivo representado, por ejemplo, para un procedimiento de recubrimiento de inyección fría, la mezcla de gas y polvo que sale desde la cámara de mezcla 7 puede ser alimentada especialmente a una tobera supersónica (tobera Lavall o tobera Venturi) para la aceleración de la corriente de... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo para la generación y transporte de una mezcla de gas y polvo, especialmente para procedimientos de recubrimiento como inyección de gas frío, a presión elevada, con
- un depósito de polvo (2) , que comprende una cámara de recepción del polvo (3) para la recepción de un polvo (4) ,
- una cámara de mezcla (7) para la mezcla de gas y polvo (4) ,
- una instalación de alimentación de gas con un conducto de alimentación de gas (11) para la alimentación de gas que está a presión elevada a la cámara de mezcla (7) ,
- al menos un canal de alimentación de polvo (6) , que está dispuesto entre la cámara de recepción del polvo (3) y la cámara de mezcla (7) , para conducir polvo (4) desde la cámara de recepción de polvo (3) hasta la cámara de mezcla (7) ,
- un conducto de descarga de la mezcla (12) para la descarga de la mezcla de gas y polvo desde la cámara de mezcla (7) ,
caracterizado porque el depósito de polvo (2) presenta un conducto de presión negativa (19) que desemboca en la zona de la cámara de recepción de polvo (3) y está conectado con una instalación de generación de presión negativa, a través de cuyo conducto se genera una presión reducida en comparación con la cámara de mezcla (7) y de esta manera se genera dentro del canal de alimentación de polvo (6) una corriente de gas dirigida en contra de la dirección de la circulación de polvo.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de presión negativa (19) está acoplado con el conducto de alimentación de gas (11) , de tal manera que la presión negativa se genera a través de la circulación de gas en el conducto de alimentación de gas (11) .
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de presión negativa (19) está conectado con una instalación de generación de presión negativa separada del conducto de alimentación de gas (11) .
4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara de recepción del polvo (3) y la cámara de mezcla (7) se encuentran en una carcasa (1) de varias partes, que comprende una carcasa de depósito de polvo (16) y una carcasa de la cámara de mezcla (9) .
5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la carcasa de la cámara de mezcla (9) está configurada de varias partes y comprende una parte de base de la cámara de mezcla (13) y una parte de tapa de la cámara de mezcla (14) .
6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque inmediatamente delante o en el conducto de descarga de la mezcla (2) está dispuesta una instalación de dosificación para la cesión dosificada de la mezcla de gas y polvo desde la cámara de mezcla (7) .
7. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la instalación de dosificación está dispuesta en la parte de tapa de la cámara de mezcla (14) .
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