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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Bronzefarben.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung von unter dem Namen Bronzefarben bekannten Metallpulvern. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus. dass es mit seiner Hilfe gelingt, insbesondere aus dem leicht brennbaren Aluminium Bronzepulver, d. h. Pulver zu erzeugen. dessen einzelne Teilchen dünne blattförmige Gestalt aufweisen und sich durch besondere Feinheit, Glanz und Deckfähigkeit auszeichnen. Es gelingt auch mit dem Verfahren Oxydationserseheinungen des Pulvers. die zu Explosionen führen können, in weitgehendem Masse zu beseitigen, überdies auch ein besonderes fettarmes Pulver zu erzeugen.
Das Verfahren findet vorteilhaft sowohl bei Herstellung des Pulvers in einer Schutzgasatmosphäre als auch bei Zutritt von Luft Anwendung. Die Herabsetzung der Oxydationsgefahr ist gerade in letztem Falle von besonderer Wichtigkeit.
Beim erfindungsgemässen Arbeitsverfahren ist es möglich, die als Ausgangsmaterial dienenden Metallstüekchen, Späne, Pulver, Folienabfälle od. dgl. in einem Arbeitsgang in das fertige polierte Bronze- pulver überzuführen, so dass man zu einem sehr wirtschaftlichen Arbeitsprozess gelangt.
Nach dem bekannten Verfahren wird das metallische Ausgangsmaterial zunächst in einer der bekannten Maschinen zu feinen Blättchen ausgeschlagen, dann aus der Maschine mittels eines Windstromes ausgetragen und in einen Windsichter überführt. In diesem werden die fertigen Teilchen von den unfertigen gesondert. Die unfertigen Teilchen werden wieder der Ausschlagemaschine, die fertigen dagegen einer Vorrichtung, z. B. einem Zyklon, zugeführt, in der sie aus dem Blaswind ausgefällt werden.
Gemäss der Erfindung wird nun das ausgefällte Pulver, ohne mit der Aussenluft in Berührung zu kommen. zweckmässig unter Zwischenschaltung einer Förderschnecke, eines Flügelrades od. dgl. in eine Poliermaschine geleitet, die nicht vom Austragwind durchströmt wird.
Zur guten Deckfähigkeit eines Bronzepulvers ist erforderlich, dass die einzelnen metallplättchen in verschiedener Grösse abgestuft vorhanden sind, damit sich beim Aufstreiehen des Pulvers die kleineren Teilchen in die Lücken zwischen den nächstgrösseren lagern können und dadurch ein Film von guter Deckkraft entsteht. Ein solches Gemisch wird durch den Windsichter in vorzüglicher Abstufung der Grösse der einzelnen Teilchen ausgetragen. Man ist daher durch Benutzung des Windsichters in der Lage, das Pulver dem Poliervorgang zuzuführen, ohne dass noch besondere Klassierungen und Mischungen klassierter Teilchen erforderlich wären.
Die unmittelbare Überführung des Pulvers in die Poliermaschine hindert den Zutritt frischer Luft zu den Bronzeblättehen. Die Gefahr von Oxydationen bzw. Entzündungen, die infolge der üblichen Zwischentransporte zu den Poliermaschinen sonst vorhanden ist, wird, was besonders wichtig ist, ausgeschaltet, wenn die Herstellung des Pulvers in einer nicht indifferenten Atmosphäre erfolgt. Man kann daher auch in einem solchen Fall sehr feine Bronzepulver erzeugen, die besondere Neigung zur Selbstzündung aufweisen. Die Pulver können ohne vorherige Ankühlung aus dem einen Arbeitsgang unmittelbar in den andern übergeleitet werden. Dies ist auch insofern von
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besser ausgenutzt werden kann.
Es ist auch möglich, auf die Bildung einer Oxydschutzhaut in der Ausschlagmasehine in weitgehendem Masse zu verzichten, weil das Pulver nicht mit der Aussenluft in Berührung kommt, ehe es die Poliermaschine verlässt.
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Der Polierprozess besteht in bekannter Weise darin, dass mittels Bürsten eine neue Oberfläche auf den Metallblättchen geschaffen wird. Je weniger Oxyd dabei auf diesen haftet, um so weniger abge- riebene Oxydteilchen gelangen beim Polierprozess in die Bronze, die daher als Endprodukt besseren Glanz zeigt.
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da die Oxydierungs-bzw. Zündungsgefahr vermindert ist. Auf diese Weise ist es möglich, besonders fettarme Bronzen zu erzeugen, obwohl diese einen guten Glanz aufweisen. Solche Bronzen haben namentlich für Druckereizwecke besonderen Wert.
Da es auch für den Poliervorgang einer Erwärmung des Metallpulvers, insbesondere aber auch des Fettes, zu dessen richtiger Verteilung bedarf, ist es vorteilhaft, dass eine weitergehende Abkühlung der ausgeschlagenen Teilchen durch den unmittelbaren Übergang in die Poliermaschine vermieden wird. Es wird dadurch Zeit und Arbeit gespart. Da der Poliervorgang günstiger verläuft und weniger Oxyd abgerieben zu werden braucht, gelangt man auch zu kleineren Abmessungen der Poliermasehine.
Bei Herstellung von Pyroschliff, bei dem es vielfach nicht nur auf die Dünnheit, sondern auch auf die Kleinheit der Blättchen ankommt, kann man ferner einen Teil der Arbeit, die dazu dient, die bereits hinreichend dünnen Blättchen zu zerteilen, in der Poliermaschine vornehmen und dadurch den Vorgang wirtschaftlicher gestalten. Dies ist möglich, weil man die einzelnen Blättchen mit sehr wenig Fettzusatz
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verarbeitet, tritt eine starke Zerreissung der Metallteilehen ein. Die Abgrenzung der Arbeitsgebiete der einzelnen Maschinen wird in diesem Falle verschoben, es findet vielmehr eine gegenseitige Beeinflussung der Arbeitsvorgänge in den Maschinen statt.
Die Zurückhaltung von Oxydierungsvorgängen spielt nicht nur bei der Herstellung von Aluminiumbronze, sondern auch bei der Anfertigung anderer Bronzen aus unedlen Metallen, beispielsweise sogenannten Goldbronzen, eine wichtige Rolle. Bei diesen treten nämlich durch Oxydation Veränderungen in den Farbtönen auf, die meist durchaus unerwünscht sind und den Verkaufswert des Bronzepulvers herabsetzen.
Für das neue Verfahren ist es ferner von Bedeutung, dass der Austragewind nur durch die Ausschlagemaschine, den Windsichter und den Zyklon kreist, während die Poliermaschine von ihm nicht durchströmt wird, da sonst in dieser eine Aufwirbelung der Metallteilchen stattfinden würde, die der Erfassung der Bronzeteilchen durch die umlaufenden Bürsten abträglich ist.
Anderseits ist es von Wichtigkeit, dass zur Selbsterwärmung neigende Pulver vor Verlassen der Poliermasehine eine Oxydschutzhaut erhalten, um so mehr, wenn die Bildung von Oxydhäutchen während
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Sauerstoff für diesen Vorgang vorhanden sein.
Im Sinne der Erfindung wird daher der sonst einen toten Sack"bildenden Poliermaschine vom Ausgangsende her indifferentes Gas mit einem geringen Sauerstoffgehalt zugeführt. Die Gasströmung wird aber so schwach bemessen, dass in der Poliertrommel keine schädliche Aufwirbelung des Pulvers erfolgt. Man führt das Gas der wandernden Metallpulvermenge im Gegenstrom zu, lässt es aus der Poliertrommel in den Zyklon und den Sichter und endlich in die Ausschlagemaschine übertreten und den
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erfolgt.
Das Gas gibt dann die Hauptmenge seines Sauerstoffgehaltes schon in der Poliertrommel ab und wird immer sauerstoffärmer, je mehr es sich dem Eingang der Aussehlagemasehine nähert, so dass auch durch diese Art der Gasführung die Möglichkeit der Oxydierung in der Ausschlagemaschine herabgesetzt, gleichzeitig das Pulver vor seinem Austritt aus der Poliermaschine mit einer ausreichenden Oxydschutzhaut versehen wird.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in Ansicht, Fig. 2 und 3 sind Schnitte nach den Linien JL-. B und C-D der Fig. 1.
In der Trommel 1, die zweckmässig im Innern kurze radiale Zwischenwände aufweist (Fig. 2), befinden sich Stahlkugeln 2, die bei Umdrehung der Trommel 1 angehoben werden, um dann herabzufallen und die in die Trommel gefüllten Metallteilchen auszuschlagen. Die Trommel 1 ist in bekannter Weise auf Rollen 3,4 gelagert und wird durch einen (nicht gezeichneten) Antrieb in Umdrehung versetzt.
Die Zu-und Ableitungsrohre 5, 6 stehen fest und sind am Eingang und Ausgang der Trommel abgedichtet.
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die Schleuse 8, allmählich durch die Rohre 9 und 5 in die Trommel 1 geleitet. Durch ein Gebläse 14 wird eine Windströmung erzeugt, die durch das Rohr 13, den Stutzen 12, das Rohr 5 in die Trommel 1 gelangt und diese unter Mitnahme der feinen Metallteilehen durch das Rohr 6 wieder verlässt. Die Metallteilchen werden so einem Sichter-M zugeführt. Die noch nicht hinreichend feinen Teilchen gelangen durch die Drehschleuse-H über das Rohr 5 neuerlich in die Trommel 1. Die fertiggestellten Teilchen verlassen den Sicht er 10 durch das Rohr 16 unter Einfluss des Blaswindes und gelangen in den Abscheider 17, z.
B. einen Zyklon. Sie fallen dort aus dem Wind heraus, der von den metallteilchen befreit zum Gebläse 14 zurückkehrt.
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Die im Abscheider 17 zu Boden fallenden Teilchen werden durch eine Drehschleuse 19, eine Förderschnecke od. dgl. in gleichmässigen Mengen durch das Rohr 21 in die Poliermaschine 20 geleitet. Diese besteht in bekannter Weise aus einer Blechtrommel, in der die an einer Welle 2. 3 befestigten Bürsten 24 kreisen (Fig. 3). Die nach aussen durchgeführte Welle 2. 3 trägt die Antriebsriemenscheibe 22. Die Bronzeteilchen schreiten unter Einfluss der umlaufenden Bürsten 24 von der Eintrittsseite nach der Austrittsseite der Poliermaschine vor, um diese durch das Rohr 25 zu verlassen, an das das Auffangegefäss 26 angeschlossen ist.
Will man die Anlage mit einer Gasfüllung betreiben, dann wird das Gas durch einen, zweckmässig an das Rohr 15 angeschlossenen Rohrstutzen 30 (Fig. 1) in die Anlage geleitet. Es empfiehlt sich dann.
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Am Austrittsende der Poliertrommel ist ein Rohr 28 vorhanden, durch das zweckmässig ein nur wenige Prozente Sauerstoff enthaltendes Gas, z. B. Stickstoff, zugeführt wird. Das Gas durchströmt die Poliertrommel und gelangt dann durch das Rohr 21, die Drehschleuse 19 oder besser durch ein Umgehungsrohr 37 in den Zyklon 17. Von dort strömt es in die Bahn des einen Kreislauf ausführenden Austragewindes, also in den Sichter 10 und die Plätttrommel1. Vom Rohr 9 führt ein Rohr 34 nach oben zu einem Druckregler. 35.
An dessen Ausgang befindet sich ein regulierbarer Hahn 36, durch den das Gas ins Freie strömen kann. Der Druckregler 85 hält die abströmende Gasmenge immer auf gleicher Höhe, gleichviel welchen Druck das Gebläse 14 erzeugt.
Es empfiehlt sich, die ganze Anlage unter geringem Überdruck von einigen Zentimetern Wassersäule zu halten, damit auch bei Undichtheit keine Luft von aussen eindringen kann.
Auch wenn das Gebläse 14 schneller oder langsamer betrieben wird, bewirkt der Druckregler 35, dass nur die vorgesehene Gasmenge entweichen kann. Praktisch geht man so vor, dass man beispielsweise das Gas durch das Rohr 28 mit einem Gasdruck von 50 mm einströmen lässt, während der Druckregler 35 auf etwa 40 mm Gasdruck eingestellt ist. Das Gefälle von 10 mm Wassersäule zwischen Ein-und Austritt des Gases genügt, um hinreichende Gasmengen durch die Anlage zu schicken. In vielen Fällen arbeitet man so, dass man das Gebläse 14 nur zeitweilig betreibt, z. B. mit einem Druck von 100 mm Wassersäule.
Auch dadurch wird an der Ausflussmenge des Gases nichts geändert, weil der Druckregler 85 dafür sorgt, dass das Gas immer nur einen Druck von 40 mm an dem einstellbaren Austrittshahn 36 aufweist. Ander- seits wird aber auch der Zufluss des mit etwa 50 mm Druck durch das Rohr 28 eingeleiteten Gases nicht
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den Zyklon 17 mit der Saugseite des Gebläses 14 in Verbindung steht.
Bei dieser Art der Gaszuführung ist naturgemäss die Zuleitung von Gas durch das Rohr 30 ent- behrlich, das verschlossen gehalten wird.
Die Zuführung des benötigten Fettes für den Ausschlagevorgang kann z. B. durch einen an das Rohr 5 angeschlossenen Rohrstutzen 27 bewirkt werden.
Man kann im übrigen auch das Beschickungsmaterial im Behälter 7 von vornherein mit einem gewissen Fettzusatz versehen.
Für die Beschickung der Poliertrommel mit Fett ist ein kleiner Behälter 32 vorgesehen, der durch eine Förderschnecke, eine Drehsehleuse 33 od. dgl. gleichmässig Fett abgibt. Dieses gelangt durch das
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kann das Rohr 31 auch unmittelbar in die Poliertrommel 20 münden.
Unter Wahrung des Grundgedankens der Erfindung können mannigfache Abänderungen getroffen werden. So kann z. B. die Drehschleuse 19 entfallen. wenn auf eine allmähliche, gleichmässige Zuführung der Bronze zur Poliermaschine verzichtet wird. Besonders vorteilhaft erweist sich für den vorliegenden Fall eine Poliermaschine der dargestellten Art, bei der das Gut ununterbrochen durch die Maschine wandert. In das Rohr 34 schaltet man vorteilhaft ein Filter, um das Vordringen von Metallstaubteilchen zu verhindern. Selbstverständlich können die Austrittsrohr, wie Rohr 34, erforderlichenfalls auch an andern Stellen der Anlage vorgesehen werden.
Durch Anbringung der Gaszuführung auf der Saugseite des Gebläses wird ausserdem dafür gesorgt, dass auch an der Stelle niedrigsten Druckes gegen die äussere Atmosphäre ein geringer Überdruck vorhanden ist. Bei Benutzung einer indifferenten Gasatmosphäre in der Anlage kann man selbst bei Herstellung von feinem Aluminiumpulver mit einer Temperatur von 50 bis 1000 arbeiten.
Als indifferente Gase benutzt man aus der Verbrennung von Leuchtgas, Öl oder Kohle herrührende Abgase, zweckmässig mit einem Sauerstoffgehalt von 2 bis 4%. Auch Stickstoff mit einem entsprechenden Sauerstoffgehalt lässt sich mit Vorteil verwenden.
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