DE10329813A1

DE10329813A1 - Vorrichtung zur Ausbildung von Umhüllungen auf Oberflächen fester Körper in einer Beschichtungskammer

Info

Publication number: DE10329813A1
Application number: DE10329813A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. Schneidereit; Heinz Pritzke
Original assignee: Glatt Systemtechnik GmbH
Current assignee: Glatt Systemtechnik GmbH
Priority date: 2003-07-01
Filing date: 2003-07-01
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: US20050000418A1; DE10329813B4; US7083683B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausbildung von Umhüllungen auf Oberflächen fester Körper in einer Beschichtungskammer. Es ist Aufgabe der Erfindung, Umhüllungen auf Oberflächen fester Körper in Beschichtungskammern mit einer erhöhten Homogenität, konstanter Schichtdicke bei Erreichung einer gleichzeitig erhöhten Flexibilität für jeweils einsetzbare Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten ausbilden zu können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei so ausgebildet, dass eine Feststoffe enthaltende Flüssigkeit, mit denen die Umhüllungen ausgebildet werden sollen, auf eine um eine Rotationsachse rotierende Fläche oder einen Flächenbereich eines rotierenden Elementes zugeführt wird. Am radial äußeren Randbereich des rotierenden Elementes sind Flüssigkeitstropfen bildende Kanal- und/oder Düsenelemente angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausbildung von Umhüllungen auf Oberflächen fester Körper in einer Beschichtungskammer. Dabei können Beschichtungen auf unter-schiedlichen Körpern ausgebildet werden, was sowohl deren geometrische Gestaltung, wie auch auf die jeweilige Dimensionierung zutrifft.
So können solche festen Körper Partikel mit einer Dimensionierung im μm- bis hin zum mm-Bereich, aber auch Granulate oder größere Körper im Bereich mehrerer mm bis hin zu 30 oder gar 50 mm Abmessungen eingesetzt werden.
Für die Ausbildung der Umhüllungen werden geeignete Flüssigkeiten, in denen entsprechend Feststoffe ent halten sind, eingesetzt. So können Feststoff enthaltende Suspensionen aber auch Dispersionen eingesetzt werden.
Die jeweilige Flüssigkeit kann nicht nur Träger für die Feststoffe sein, sondern auch beispielsweise eine Binderfunktion bei der Ausbildung von entsprechenden Umhüllungen auf den Körpern erfüllen.
So können die einsetzbaren Flüssigkeiten anorganische aber auch organische Binder sein. Die jeweilige Flüssigkeit kann auch eine erhöhte Viskosität aufweisen und trotzdem in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzt werden.
Bevorzugt können sphärisch gekrümmte Körper entsprechend beschichtet und auf diesen sphärischen Körpern Umhüllungen ausgebildet werden, wobei dabei auch die Möglichkeit besteht, mit nachfolgend noch durchzuführenden Verfahrensschritten Hohlkugeln zu erhalten.

Üblicherweise werden solche Beschichtungen für die Ausbildung von Umhüllungen auf festen Körpern durch Aufsprühen von Feststoffen mit Flüssigkeit ausgebildet, wobei die jeweiligen Körper permanent bewegt werden, um eine möglichst gleichmäßige vollständige Schichtbildung auf der gesamten Oberfläche von Körpern erhalten zu können.

Die Flüssigkeit und Feststoffe werden bisher auf die bewegten Körper aufgesprüht, wobei dies über Düsen erfolgt. So haben sich nach dem Stand der Technik Tangentialdüsen für solche Einsätze durchgesetzt.

Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten für die Beschichtung der Körper. So werden einmal Feststoffe und die eingesetzte Flüssigkeit über gesonderte Düsen in getrennter Form eingesprüht.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, dies gemeinsam über so genannte Zweistoffdüsen vorzunehmen, wobei dann in der Regel Flüssigkeitssuspensionen eingesetzt werden.

Dabei treten Probleme dadurch auf, dass keine gleichmäßige lokale Flüssigkeitsverteilung in einer Beschichtungskammer und demzufolge auch eine ungleichmäßige und sogar inhomogene Beschichtung bei der Ausbildung der Umhüllungen zu verzeichnen ist.

Des Weiteren kann auch eine Agglomeratbildung nicht vollständig vermieden werden.

Außerdem neigen die an sich bekannten Düsen zu Verstopfungen, die wiederum zu Betriebsstörungen oder zu einer ungleichmäßigen Beschichtung und Umhüllungsausbildung führen.

Außerdem bestehen bezüglich der einsetzbaren Flüssigkeiten Grenzen, da hochviskose Flüssigkeiten nur schwer versprüht werden können.

Zur Erzielung kleiner Flüssigkeitstropfengrößen und/oder erhöhter Sprühraten ist es häufig erforderlich, zusätzlich ein Druckgas gemeinsam mit der die Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten einzusetzen, was wiederum zu Verwirbelungen innerhalb der Beschichtungskammer und zur bereits erwähnten ungleichmäßigen Schichtausbildung führt.

Außerdem können bei den bisher bekannten Lösungen nicht unbegrenzt hohe Feststoffanteile in der Flüssigkeit eingesetzt werden.

Werden Dispersionen über die herkömmlichen Düsen zugeführt, ist ein erhöhter Verschleiß an den Düsen zu verzeichnen.

Außerdem sind die jeweiligen eingesetzten Düsen auf bestimmte Flüssigkeitskonsistenzen und entsprechende Viskositäten abgestimmt, so dass bei wechselnden Flüssigkeiten in der Regel ein Austausch der Düsen erforderlich ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie Umhüllungen auf Oberflächen fester Körper innerhalb von Beschichtungskammern mit erhöhter Homogenität, konstanter Schichtdicke bei Erreichung einer erhöhten Flexibilität für jeweils einsetzbare Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten, ausgebildet werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, ge löst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung können mit den in den untergeordneten Ansprüchen genannten Merkmalen erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dabei so ausgebildet, dass mindestens ein rotierendes Element vorhanden ist.

Am rotierenden Element ist eine um die zur Rotationsachse rotierende Fläche oder zumindest ein solcher Flächenbereich vorhanden. Fläche oder Flächenbereich können bevorzugt orthogonal zur Rotationsachse ausgerichtet sein.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Fläche oder der Flächenbereich konisch in Bezug zur Rotationsachse geneigt sind. Beispielsweise können die Fläche oder der Flächenbereich einen Innenkonus bilden. Dieser Innenkonus kann sich in vertikaler Richtung nach unten verjüngend ausgebildet sein, so dass Flüssigkeit und/oder Feststoff radial nach außen und aufsteigend beschleunigt werden können und dann durch den Kanal- bzw. Düsenelemente austreten können.

Die jeweilige Feststoffe enthaltende Flüssigkeit wird dann auf diese entsprechend ausgerichtete Fläche oder den Flächenbereich zugeführt und infolge der wirkenden Zentrifugalkräfte auf der Fläche bzw. dem Flächenbereich radial nach außen beschleunigt.

Am radial äußeren Randbereich des jeweiligen rotierenden Elementes sind Flüssigkeitstropfen bildende Kanal- und/oder Düsenelemente angeordnet, durch die die Feststoffe enthaltende Flüssigkeit in Tropfenform in die Beschichtungskammer versprüht und so die Umhüllungen auf den jeweiligen Oberflächen der in der Beschichtungskammer permanent bewegten festen Körper ausgebildet werden können.

Die Flüssigkeitszuführung kann über mindestens eine Zufuhrleitung auf die jeweilige Fläche bzw. den jeweiligen Flächenbereich erfolgen, wobei dies zum einen über entsprechend angeordnete und ausgerichtete Öffnungen von Zufuhrleitungen realisiert werden kann.

Die Flüssigkeitszufuhr kann aber auch durch eine hohle Antriebswelle für das jeweilige rotierende Element mit entsprechend an der hohlen Antriebswelle angeordneten/ausgebildeten Austrittsöffnungen erfolgen.

Die Flüssigkeitszufuhr kann dabei ausschließlich grafitationskraftbedingt erfolgen. Gegebenenfalls besteht die Möglichkeit, mit entsprechend kleinen Drücken die Flüssigkeitszufuhr zu unterstützen, was beispielsweise mit einem geringfügig erhöhten Luftdruck in einem Vorratsbehälter für die jeweilige Flüssigkeit erreicht werden kann.

Die gemeinsame Zufuhr von Flüssigkeit und Druckluft, als Beispiel für ein Druckgas ist aber in keinem Fall zwingend erforderlich.

Es ist weiterhin vorteilhaft, die Rotationsachse eines rotierenden Elementes vertikal und die jeweilige Fläche bzw. den jeweiligen Flächenbereich eines rotierenden Elementes dann horizontal auszurichten.

Ausreichend große Zentrifugalkräfte können bereits bei Drehzahlen des rotierenden Elementes von mindestens 5000 Umdrehungen/min erreicht werden, wobei in diesem Fall der Radius, in dem die Kanal- und/oder Düsenelemente um die Rotationsachse angeordnet sind, immer noch deutlich unterhalb 500 mm liegen kann.

Selbstverständlich kann aber auch bei höheren Drehzahlen und dementsprechend mit reduzierten entsprechenden Radien oder Durchmessern rotierender Elemente gearbeitet werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch zusätzlich eine Druckluftzuführung aufweisen. Dabei sollte eine solche Druckluftzuführung aber nicht unmittelbar in die eingesetzte, Feststoffe enthaltende Flüssigkeit erfolgen und insbesondere nicht zum Versprühen genutzt werden.

So besteht einmal die Möglichkeit eine Druckluftzuführung an einem Gehäuse, in dem der Antrieb für das rotierende Element aufgenommen ist, vorzusehen. Damit kann eine Kühlung für den Antrieb erreicht werden. Außerdem wird das Eindringen von Flüssigkeit, Schmutz oder anderen Feststoffen in das Gehäuse und insbesondere in Lagerstellen für die Antriebswelle des rotierenden Elementes verhindert.

Eine Druckluftzuführung kann aber auch allein oder zusätzlich zu der bereits angesprochenen Druckluftzuführung durch eine hohle Antriebswelle für das rotierende Element erfolgen. Dadurch kann insbesondere die Verschmutzung weiterer Lagerstellen der Antriebswelle vermieden werden.

Im Folgenden soll eine erste Ausführungsform für ein rotierendes Element näher beschrieben werden.

An diesem rotierenden Element ist lediglich ein orthogonal zur Rotationsachse des rotierenden Elementes ausgerichteter Flächenbereich ausgebildet. Am radial äußeren Rand dieses Flächenbereiches schließt sich ein zweiter Flächenbereich an, der in einem schräg geneigten Winkel nach außen gerichtet ist und an dessen radial äußeren Rand wiederum die Kanal- und/oder Düsenelemente ausgebildet sind.

Der zweite Flächenbereich ist dabei bevorzugt nach oben gerichtet, so dass die zentrifugalkraftbedingte Bewegung der Flüssigkeit entsprechend umgelenkt wird.

Dadurch kann vorteilhaft Einfluss auf die Flüssigkeitstropfenbildung in homogener Form und das in der Beschichtungskammer ausgebildete Sprühbild genommen werden.

Zur Vermeidung eines unerwünschten Austritts von Flüssigkeit ist es vorteilhaft am rotierenden Element einen Flüssigkeitsrückführflansch vorzusehen, der um die Antriebswelle ausgebildet ist und an dessen radial äußerer Fläche überschüssige Flüssigkeit abfließen, auf einen Flächenbereich des rotierenden Elementes abtropfen und von dort erneut zentrifugalkraftbedingt in Richtung auf Kanal- und/oder Düsenelemente beschleunigt werden kann.

Eine solche Ausbildung eines rotierenden Elementes mit den beiden Flächenbereichen und Flüssigkeitsrückführflansch kann man als rotierende Sprühkammer bezeichnen.

In einer zweiten Alternative kann ein rotierendes Element aber auch so ausgebildet sein, dass am rotierenden Element ein in einer Richtung offenes kegelförmiges Element angeordnet ist. Der Konuswinkel eines solchen kegelförmigen Elementes ist dabei so gewählt, dass sich die in Richtung auf die zu beschichtenden festen Körper ausgerichtete Öffnung einen größeren Durchmesser aufweist.

Die auf die orthogonal zur Rotationsachse ausgerichtete Fläche eines solchen rotierenden Elementes weist an ihrem radial äußeren Rand dann die jeweiligen Kanal- und/oder Düsenelemente auf, durch die die Flüssigkeit bereits in feinteiliger Tropfenform zentrifugalkraftbedingt in Richtung auf die innere Mantelfläche des kegelförmigen Elementes beschleunigt auf diese auftrifft und nochmals entsprechend beschleunigt und innerhalb der Beschichtungskammer besser verteilt wird.

Bei einer solchen alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet dann das rotierende Element innerhalb des kegelförmigen Elementes eine Art Sprühkammer.

Die Kanal- und/oder Düsenelemente sollten in jeweils äquidistanten Winkelabständen zueinander angeordnet sein. Die Flächendiagonalen oder Durchmesser der freien Querschnitte dieser Elemente können im Bereich zwischen 0,3 und 3 mm, bevorzugt im Bereich 0,5 bis 1,5 mm liegen.

An einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können bevorzugt mindestens zwei Flüssigkeitszuführungen eingesetzt werden. Diese sollten in Bezug zur Rotationsachse sich diametral gegenüberliegend und möglichst äquidistant zur Rotationsachse angeordnet sein. Dadurch kann die jeweilige Flüssigkeit gleichmäßiger auf die jeweilige Fläche bzw. den Flächenbereich des rotierenden Elementes aufgebracht und insbesondere bei Einhaltung gleicher Abstände in Bezug zur Rotationsachse eine gleichmäßige Wirkung der Zentrifugalkräfte eingehalten werden.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit auch eine Reinigungsflüssigkeit zuzuführen, um beispielsweise in bestimmten vorgebbaren Zeitabständen oder auch beim Wechsel zu einer anderen Flüssigkeit eine entsprechende Reinigung der Vorrichtung vornehmen zu können.

So kann Reinigungsflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter über eine gesonderte Reinigungs flüssigkeitszuführung, aber auch durch Öffnen bzw. Schließen entsprechender Ventile unmittelbar über die Flüssigkeitszuführungen für die für die Umhüllungsausbildung genutzte Flüssigkeit Reinigungsflüssigkeit zu zuführen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch mehr als ein rotierendes Element aufweisen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit mehrschichtige Umhüllungen auf festen Körpern an einer Charge in der gleichen Beschichtungskammer auszubilden. So kann mittels einer entsprechenden Schaltung von Ventilen zuerst eine Flüssigkeit mit einer bestimmten Konsistenz einem rotierenden Element zugeführt, die festen Körper in der Beschichtungskammer beschichtet und eine erste Schicht einer Umhüllung ausgebildet werden.

Gegebenenfalls nach einer Zwischentrocknung kann dann die Zufuhr für diese erste Flüssigkeit gesperrt und eine zweite Flüssigkeit dem jeweiligen zweiten rotierenden Element zugeführt und damit eine Oberflächenbeschichtung auf die bereits auf den Körpern ausgebildete erste Schicht zur Ausbildung einer zweischichtigen Umhüllung auf festen Körpern zu erreichen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch so ausgebildet sein, dass Flüssigkeit und Feststoff über gesonderte Zuleitungen, also getrennt voneinander zugeführt werden. Die Vermischung erfolgt dann unmittelbar in der Vorrichtung, bei gleichzeitiger Fliehkraft bedingter Beschleunigung.

Hierbei kann eine bestimmte Anordnung der jeweiligen Zuleitungen den Vermischungseffekt unterstützen.

So kann beispielsweise eine Zuleitung für Flüssigkeit oder Feststoffe radial weiter nach außen, als jeweils eine andere Zuleitung angeordnet sein. Dabei kann außerdem bei Berücksichtigung der jeweiligen Drehzahl des rotierenden Elementes auch ein entsprechender Winkelversatz vorgesehen werden.

Die Zufuhr von Flüssigkeit und/oder Feststoff kann aber auch mittels eines Druckgases unterstützt werden, das unmittelbar bis in das rotierende Element gelangen kann.

Im einfachsten Fall kann hierfür Druckluft eingesetzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, ein reaktives oder ein inertes Gas einzusetzen, um bei der Ausbildung der gewünschten Umhüllungen auf den Körpern chemische Reaktionen auszunutzen oder solche chemischen Reaktionen zu verhindern.

Eine verbesserte Durchmischung von Flüssigkeit und Feststoffen sowie gegebenenfalls auch eine zusätzliche Beeinflussung der Tröpfchengröße kann mit Prallkörpern erreicht werden. Solche Prallkörper sind dann zwischen dem jeweiligen Aufgabebereich für Flüssigkeit und/oder Feststoff und den radial außen angeordneten Kanal- und/oder Düsenelementen angeordnet, so dass Flüssigkeit und Feststoff zuerst gegen solche Prallkörper beschleunigt werden, bevor sie weiter radial nach außen bewegt und durch die Kanal- und/oder Düsenelemente austreten können.

Dabei können die Prallkörper statisch angeordnet sein und mit einem relativ geringen Spaltmaßabstand zum rotierenden Teil der Vorrichtung angeordnet sein.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, Prallkörper am rotierenden Element, beispielsweise auch an den jeweiligen Flächen bzw. Flächenbereichen vorzusehen.

Die Beschichtungskammer, in der eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt werden kann, kann beispielsweise eine an sich bekannte herkömmliche Wirbelschichtkammer sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aber auch in Beschichtungskammern eingesetzt werden, in denen wiederum rotierende Behälter angeordnet sind. In diesen rotierenden Behältern können dann die jeweiligen mit Umhüllungen zu versehenden festen Körper aufgenommen und durch Rotation bei der Beschichtung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und gegebenenfalls einer Zwischen- oder Nachtrocknung permanent bewegt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung können wesentliche Nachteile, die beim Stand der Technik zu verzeichnen waren, beseitigt zumindest jedoch in ihrer Wirkung erheblich reduziert werden.

So können die unterschiedlichsten Flüssigkeiten, auch in hochviskoser Form (bis zu 10 000 mPas) sowie auch hohe Feststoffanteile enthaltende, ohne weiteres eingesetzt werden. Verstopfungen von Düsen treten nicht auf und es kann eine gleichmäßige, homogene Beschichtung der Oberflächen von festen Körpern erzielt werden, so dass entsprechend gleichmäßig dicke und mit gleichmäßiger Konsistenz ausgebildete Umhüllungen auf festen Körpern erhalten werden können.

Es können hohe Beschichtungsraten erreicht und große Volumina in Beschichtungskammern abgedeckt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet nahezu verschleißfrei.

Durch relativ einfach realisierbare Regelung bzw. Steuerung der Drehzahl von rotierenden Elementen, kann in weiten Grenzen Einfluss auf den Beschichtungsprozess genommen werden, ohne dass aufwendige Umrüstungen an einer Vorrichtung vorgenommen werden müssen.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.

Dabei zeigen:

1 in schematischer Form ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

2 ein zweites Beispiel in schematischer Darstellung und

3 ein drittes Beispiel mit zusätzlicher Mischkammer.

Bei dem in 1 gezeigten Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wurde, wie auch für das in 2 gezeigte Beispiel, auf die Darstellung einer entsprechenden Beschichtungskammer verzichtet.
Das in 1 gezeigte Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verfügt über ein rotierendes Element 1, das mittels einer Antriebswelle 5 von einem Antriebsmotor 9 in rotierende Bewegung versetzt werden kann.
Der Antriebsmotor 9 kann ein Elektromotor, aber auch ein Pneumatik- oder Hydraulikmotor sein.
Mit dem Antriebsmotor 9 sollten lediglich ausreichend große Drehzahlen für das rotierende Element 1 erreicht werden können.
Die Antriebsweile 5 für das rotierende Element 1 ist bei diesem Beispiel vertikal ausgerichtet und am rotierenden Element 1 ist ein orthogonal zur Drehachse der Antriebswelle 5 ausgerichteter Flächenbereich 2 am rotierenden Element 1 ausgebildet.
Über die Flüssigkeitszuführung 4 gelangt eine Feststoff enthaltende Flüssigkeit von oben auf den Flä chenbereich 2 und wird zentrifugalkraftbedingt radial nach außen beschleunigt.
Mit dem zweiten Flächenbereich 6, der sich radial nach außen an den ersten Flächenbereich 2 anschließt und in einem schräg nach oben geneigten Winkel zu diesem ausgerichtet ist, wird die beschleunigte Flüssigkeit zu über den Umfang gleichmäßig angeordneten Düsen- oder Kanalelementen 3 gefördert und entsprechend gebildete kleine Tröpfchen mit nahezu konstanter Tropfengröße in die jeweilige Beschichtungskammer gesprüht.
Bei diesem Beispiel ist zur Vermeidung eines unerwünschten Flüssigkeitsaustritts am rotierenden Element 1 ein Flüssigkeitsrückführflansch 7 um die Antriebswelle 5 umlaufend, ausgebildet. Mit diesem Flüssigkeitsrückführflansch 7 kann verhindert werden, dass beispielsweise Überschussflüssigkeit in den Bereich der Antriebswelle 5 oder gar zum Antriebsmotor 9 bzw. in dessen Gehäuse gelangen kann.
Beim gezeigten Beispiel ist ein Teil des Flüssigkeitsrückführflansches 7 in einem schräg geneigten Winkel und radial nach außen gerichtet, so dass überschüssige Flüssigkeit auf den zweiten Flächenbereich 6 abtropfen kann.
Bei dem in 2 gezeigten Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine orthogonal zur Antriebswelle 5 ausgerichtete Fläche 2' Bestandteil ei nes rotierenden Elementes 1' und mit der Antriebswelle 5 verbunden.
Die jeweilige Feststoffe enthaltende Flüssigkeit gelangt durch die Flüssigkeitszuführung 4 auf die Oberfläche der Fläche 2' und wird zentrifugalkraftbedingt radial nach außen beschleunigt.
Am radial äußeren Rand der Fläche 2' sind kanal- und/oder düsenförmige Elemente 3' vorhanden, durch die entsprechend beschleunigte Flüssigkeit austritt.
Am rotierenden Element 1 ist zusätzlich ein kegelförmiges Element 8 vorhanden.
Der Hohlkegel ist dabei so ausgerichtet, dass die in Richtung auf die zu beschichtenden festen Körper offene Öffnung einen entsprechend vergrößerten Außendurchmesser aufweist.
Der obere Teil eines kegelförmigen Elementes 8 bildet dann einen oberen Abschluss für das rotierende Element 1'.
Das in 3 gezeigte Beispiel ist ähnlich wie das Beispiel nach 1 ausgebildet. Zusätzlich ist jedoch im rotierenden Element 1 eine Mischkammer 10 vorhanden, in die über Zuleitungen 4 Flüssigkeit und/oder Feststoffe jeweils getrennt oder gemeinsam, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits angesprochen, zugeführt werden.
Dabei umgibt ein umlaufender Flansch die Antriebswelle 5 des rotierenden Elementes 1 und die aus Flüssigkeit und Feststoffen bestehende Mischung kann durch an der Mischkammeraußenwand ausgebildete Kanal- und/oder Düsenelemente 11 austreten und dann mit den konischen Flächen 6 aufsteigend in Richtung auf die Kanal- und/oder Düsenelemente 3 beschleunigt werden, so dass sie dann in homogen verteilter Tröpfchenform in die jeweilige Beschichtungskammer gelangen können.
Insbesondere in Fällen, in denen Feststoff über eine gesonderte Zuleitung 4 zugeführt wird, kann es vorteilhaft sein, Feststoff mit einem Druckgas zuzuführen, um ein gewisses Maß an Fluidisierung zu erreichen, so dass Verstopfungen vermieden werden können.
Es besteht die Möglichkeit den Antrieb eines rotierenden Elementes 1 über eine biegsame Welle zu realisieren, was insbesondere bei begrenzt vorhanden räumlichen Verhältnissen vorteilhaft sein kann.
Bei entsprechender Anordnung der Austrittsöffnungen von Flüssigkeitszuführungen 4 in Bezug zur Oberfläche von Flächenbereich 2 oder Fläche 2' unter der Einhaltung eines bestimmten Spaltes, wobei das jeweilige Spaltmaß einstellbar sein kann, besteht die Möglichkeit einen Einfluss auf den jeweils zugeführten Volumenstrom der Feststoffe enthaltenden Flüssigkeit zu nehmen, ohne dass entsprechend regelbare Ventile eingesetzt werden müssen.

Claims

Vorrichtung zur Ausbildung von Umhüllungen auf Oberflächen fester Körper in einer Beschichtungskammer, bei der eine für die Umhüllungsbildung Feststoffe enthaltende Flüssigkeit auf eine um eine Rotationsachse rotierende Fläche (2') oder einen Flächenbereich (2) eines rotierenden Elementes (1, 1') zuführbar ist und am radial äußeren Randbereich des rotierenden Elementes Flüssigkeitstropfen bildende Kanal- und/oder Düsenelemente (3, 3') angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (2') oder der Flächenbereich (2) orthogonal zur Rotationsachse ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche (2') oder der Flächenbereich (2) konisch in Bezug zur Rotationsachse geneigt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitszuführung über mindestens eine Zufuhrleitung (4) auf die Fläche (2') oder den Flächenbereich (2) des rotierenden Elementes (1, 1') erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitszufuhr (4) über eine hohle Antriebswelle (5) des rotierenden Elementes (1, 1') erfolgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse des rotierenden Elementes (1, 1') vertikal und die Fläche (2') oder der Flächenbereich (2) horizontal ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckgaszuführung vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckgaszuführung innerhalb einer hohlen Antriebswelle (5) für das rotierende Element (1, 1') vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an einen Flächenbereich (2) des rotierenden Elementes (1) ein in einem Winkel zu diesem geneigter zweiter Flächenbereich (6) radial nach außen gerichtet anschließt, an dessen radial äußerem Rand Kanal- oder Düsenelemente (3) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um die Antriebswelle (5) des rotierenden Elementes (1) am rotierenden Element (1) ein Flüssigkeitsrückführflansch (7) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass rotierendes Element (1) mit den Flächenbereichen (2) und (6) und dem Flüssigkeitsrückführflansch (7) eine rotierende Sprühkammer bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am rotierenden Element (1') ein in einer Richtung offenes kegelförmiges Element (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierende Fläche (2') des rotierenden Elementes (1') mit am radial äußeren Rand angeordneten Kanal- oder Düsenelementen (3) innerhalb des kegelförmigen Elementes (8) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Element (1') innerhalb des kegelförmigen Elementes (8) eine Sprühkammer bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanal- oder Düsenelemente (3) in äquidistanten Winkelabständen zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Flüssigkeitszuführungen (4) sich in Bezug zur Rotationsachse des rotierenden Elementes (1, 1') diametral gegenüberliegend und äquidistant zur Rotationsachse ange ordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Flüssigkeitszuführungen (4) Reinigungsflüssigkeit zuführbar ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mindestdrehzahl von 5000 n/min eingehalten ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei rotierende Elemente (1, 1') mit jeweils gesonderter Flüssigkeitszuführung (4) vorhanden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeit und Feststoff(e) über gesonderte Zuleitungen zuführbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr von Flüssigkeit und/oder Feststoff(en) mittels eines Druckgases unterstützt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Aufgabereich für Flüssigkeit und/oder Feststoff(e) und Kanal- und/oder Düsenelementen (3, 3') Prallkörper angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spaltmaß zwischen Fläche (2') oder Flächenbereich (2) und der Austrittsöffnung von Zufuhrleitung(en) (4) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am rotierenden Element (1) eine Mischkammer (10) mit Kanal- und/oder Düsenelementen (11) vorhanden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungskammer eine Wirbelschichtkammer ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtungskammer ein die zu umhüllenden Körper enthaltender rotierender Behälter angeordnet ist.