Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для плакирования порошкового магнитного материала

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к устройствам для плакирования порошковых материалов, и может найти применение в металлургии при производстве мелкодисперсных порошков формата «ядро-оболочка».

Известно устройство для нанесения покрытий на порошковые материалы (Пат. 139352), содержащее вакуумную камеру с системой, откачки, расположенный в ней генератор потока частиц напыляемого материала покрытия, направленного сверху вниз, и установленный под ним виброперемешиватель-держатель порошка, выполненный в виде цилиндрической чаши, токопроводящий гибкий вал, связанный с приводом вращения и источником опорного напряжения, при этом виброперемешиватель-держатель порошка посредством токопроводящего гибкого вала кинематически связан с приводом вращения, установлен на платформу, обеспечивающую его установку на угол, равный 0-45° относительно вертикальной оси, и выполнен в виде цилиндрической чаши с коническим дном, оснащенной лопатками с выступами, в основании которой имеется зубчатое колесо, к зубьям которого при помощи пружин прижат кулачек, при этом на боковой стенке вакуумной камеры установлен нагреватель и трубопровод с форсункой, подведенный к лопаткам виброперемешивателя-держателя порошка.

В предлагаемом решении агрегация частиц в процессе перемешивания и образование агломератов приводит к неравномерному покрытию порошковых материалов.

Известно проявочное устройство (Пат. 2501058) содержащее несущий проявитель элемент для переноса проявителя, содержащего магнитный носитель и немагнитный тонер, и для проявки электростатического скрытого изображения, сформированного на переносящем изображение элементе; магнит, обеспеченный в упомянутом несущем проявитель элементе, и включающий в себя множество магнитных полюсов, расположенных вдоль кругового направления упомянутого несущего проявитель элемента, для переноса проявителя на упомянутом несущем проявитель элементе; и регулирующий элемент, обеспеченный напротив упомянутого несущего проявитель элемента с предопределенным промежутком в области, в которой разные по полярности магнитные полюса являются смежными друг с другом, для регулирования количества проявителя, переносимого на упомянутом несущем проявитель элементе, при этом магнитные полюса расположены так, что составляющая кругового направления магнитной силы, действующей на магнитный носитель, контактирующий по меньшей мере с частью расположенной выше по ходу регулирующей поверхности упомянутого регулирующего элемента относительно кругового направления вращения упомянутого несущего проявитель элемента, противоположна круговому направлению вращения.

Предлагаемое устройство направлено на создание тонкого слоя порошкового магнитного материала для проявки скрытого изображения.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ металлизации порошков и микросфер из газовой фазы и устройство для его осуществления (Пат. 2307004), в котором устройство для металлизации порошков из газовой фазы, содержащее реактор, выполненный в виде двух герметичных камер, соединенных между собой переходной вставкой, и установленный на опорных валах с возможностью вращения, нагреватель и трубопроводы для ввода газовых легколетучих соединений и отвода продуктов реакции и несущего газа из реакционной зоны, при этом каждая камера выполнена в виде усеченного конуса и соединена с переходной вставкой меньшим основанием конуса, при этом каждая камера дополнительно снабжена ворошителем, установленным на выходе из камеры, переходная вставка соединена с трубопроводами и выполнена в виде рассекателя с конусной поверхностью и сечением, увеличивающимся к месту соединения с трубопроводами, причем трубопроводы для ввода газовых легколетучих соединений и отвода продуктов реакции и несущего газа из реакционной зоны являются одновременно опорными валами.

В предлагаемом решении агрегация частиц в процессе пересыпания из камеры в камеру и образование конгломератов приводит к неравномерному покрытию порошковых материалов.

Задачей изобретения является расширение спектра устройств для плакирования магнитного порошкового материала.

Техническим результатом, на которое направлено изобретение, является повышение равномерности нанесения покрытия на мелкодисперсный порошковый магнитный материал с закреплением покрытия с помощью магнитной силы постоянного магнита.

Технический результат достигается тем, что устройство для плакирования порошкового магнитного материала, включает реактор, выполненный в виде двух герметичных камер, соединенных между собой переходной вставкой, трубопроводы для ввода и вывода продуктов реакции и ворошитель, при этом в реакторе дополнительно установлен выполненный с возможностью совершения возвратно-поступательных движений цилиндр из немагнитного материала, разделенный ободом на равные части, одна часть размещена в реакторе и оснащена постоянным магнитом с возможностью совершения возвратно-поступательных и вращательных движений, а вторая часть выступает за пределы реактора и содержит закрепленный в подшипниковом узле и ободе шток, сообщенный с дополнительным приводом, а ворошитель расположен в нижней части первой герметичной камеры.

Дополнительное расположение цилиндра, выполненного из немагнитного материала и разделенного ободом на равные части, в котором одна часть размещена в реакторе и оснащена постоянным магнитом с диаметральным направлением магнитного поля, позволяет притягивать тонкий слой смеси порошкового магнитного материала с плакируемой оболочкой по поверхности цилиндра. При этом расположенный в нижней части первой герметичной камеры ворошитель позволяет предотвращать процесс слеживания и образования агломератов частиц смеси порошкового магнитного материала и плакируемой оболочки, а также обеспечивает распределение смеси порошкового магнитного материала с плакируемой оболочкой по поверхности цилиндра. Такое равномерное распределение смеси в свою очередь позволяет наносить равномерное покрытие на порошковый материал в процессе плакирования.

Благодаря выполнению постоянного магнита с возможностью вращения в процессе перекатывания мелкодисперсного магнитного порошка по поверхности цилиндра происходит нанесение равномерного покрытия с закреплением с помощью магнитной силы притягивания.

Наличие постоянного магнита также позволяет предотвратить процесс прилипания магнитного порошка к стенкам реакционной зоны, поддерживая требуемое компонентное соотношение смеси, что также обеспечивает равномерность наносимого покрытия.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом, на котором изображено:

На фиг. 1 - Устройство для плакирования порошкового магнитного материала.

Устройство состоит из реактора 1, выполненного в виде двух герметичных камер 2 и 3 и соединенных между собой переходной вставкой 4. В первой герметичной камере 2 в ее верхней части расположен трубопровод для ввода продуктов реакции 5, а в нижней части ворошитель 6. Во второй герметичной камере 3 расположен трубопровод для вывода продуктов реакции 7. В реакторе 1 установлен выполненный с возможностью совершения возвратно-поступательных движений цилиндр 8, разделенный на две равные части ободом 9, с закрепленной на его поверхности рейкой 10. Цилиндр 8 кинематически связан с основным приводом 11, обеспечивающим возвратно-поступательные перемещения по опорным роликам 12. Одна часть цилиндра 8, расположенная внутри реактора 1 снабжена постоянным магнитом 13, кинематически связанного с дополнительным приводом 14 через шток 15, обеспечивающим возвратно-поступательные перемещения, при этом постоянный магнит 13 соединен со штоком 15 через обод 9 и подшипник 16. Постоянный магнит 13 также установлен на оси 17 и кинематически связан с вспомогательным приводом 18, обеспечивающим возможность вращения по оси постоянного магнита 13.

Устройство работает следующим образом:

В первую герметичную камеру 2 реактора 1 через трубопровод для ввода продуктов реакции 5 загружают порошковую смесь до уровня переходной вставки 4. За счет вспомогательного привода 18 на постоянный магнит 13 передается осевое вращение. За счет вращения постоянного магнита 13 внутри цилиндра 8 под действием силовых линий магнитного поля тонкий слой частиц магнитного порошка с покрытием увлекаются магнитным полем, образуя равномерный слой частиц на цилиндре 8. Так как исходный порошковый материал представляет собой смесь частиц ядра и плакируемой оболочки, то оболочка за счет механического перекатывая частиц начинает закрепляться на поверхности ядра плакируемого материала. За счет многократного перекатывания, а также вращения частиц вдоль оси, перпендикулярной оси перекатывания частица ядра плакируется оболочкой по всему объему, формируя равномерное покрытие. При этом в нижней части герметичной камеры 2 работает ворошитель 6, который обеспечивает однородность смеси порошкового магнитного материала и покрытия в камере для плакирования порошкового магнитного материала 2 и распределяет смесь порошкового магнитного материала и покрытия вдоль цилиндра 8, а также предотвращает образование агломератов частиц. По завершению процесса плакирования вращение постоянного магнита 13 прекращается.

При этом плакированные частицы остаются на поверхности цилиндра 8. За счет механической передачи от основного привода 11 и рейки 10 и механической передачи от дополнительного привода 14, штока 15, подшипника 16 и обода 9 цилиндр 8 и постоянный магнит 12 одновременно выводятся из герметичной камеры 2 реактора 1.

После вывода цилиндра 8 из камеры 2 цилиндр 8 останавливается. Движение постоянного магнита 13 продолжается до полного вывода из герметичной камеры 3 реактора 1. При выводе постоянного магнита 13 из герметичной камеры 3 плакированные частицы осыпаются с поверхности цилиндра 8 и выводятся через трубопровод для вывода продуктов реакции 7.

Далее цилиндр 8 возвращают в исходное положение за счет механической передачи от основного привода 11 и рейки 10, направляя цилиндр 8 с помощью роликов 12. В исходное положение возвращают и постоянный магнит 13 за счет механической передачи от дополнительного привода 14, штока 15, подшипника 16 и обода 9 до посадки на ось 17. Процесс повторяется.