(57)【要約】  本発明は、粉末（１）を搬送するためのデバイス（装置）及び方法を開示する。容器（２）が前記粉末（１）のために与えられ、前記粉末（１）は前記容器（２）の中の表面（１８）を規定する。吸引手段（６）は、前記表面（１８）からの前記粉末（１）の中で吸引するための吸引開口部（７）を有している。前記吸引開口部（７）と前記粉末（１）の前記表面（１８）との間に相対運動（８）を発生するために運動手段（４４）が与えられる。前記相対運動（８）を通じて、前記粉末（１）は、一定の質量流量（Ｍ）が存在するように、可変されることができる前記相対運動（８）の速度（Ｖ）で、吸引される。【代表図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末（１）用の容器（２）であって、前記容器（２）中の粉末（１）が表面（１８）を規定する、前記容器（２）、及び、
前記表面（１８）から前記粉末（１）を吸引するための吸引開口部（７）を備える吸引手段（６）、
を含む粉末搬送装置であって、
粉末（１）を吸引する間に、前記吸引開口部（７）と前記粉末（１）の前記表面（１８）との間に相対運動（８）を発生する運動手段（４４）を備え、所定の質量流量（ｄＭ／ｄｔ）を維持するように、前記相対運動（８）の速度（Ｖ）を変動し得ることを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の粉末搬送装置であって、前記吸引手段（６）が前記粉末（１）の前記表面（１８）から離れていることを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項３】
請求項１に記載の粉末搬送装置であって、前記吸引手段（６）が前記粉末（１）の前記表面（１８）に接触していることを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の粉末搬送装置であって、前記吸引手段（６）が前記粉末（１）のカバー層（３）の中に進入していることを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の粉末搬送装置であって、前記運動手段（４４）が、前記吸引開口部（７）と前記粉末（１）の前記表面（１８）との間の相対運動を引き起こすための多軸系（４１）を含むことを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項６】
請求項１から６のいずれか一項に記載の粉末搬送装置であって、前記吸引手段（６）が、２つの前面部を有する中空円筒状の本体を有し、前記２つの前面部のうちの１つが前記吸引開口部（７）を形成していることを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の粉末搬送装置であって、第一作動スペース（５１）における前記粉末（１）の前記表面（１８）と第二作動スペース（５２）における基板（３６）の表面（３５）との間の圧力差（Δｐ）が維持可能であり、前記粉末（１）が前記第二作動スペース（５２）へ搬送されることを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項８】
請求項７に記載の粉末搬送装置であって、前記圧力差（Δｐ）を発生させるためのダイアフラム（隔膜）ポンプが少なくとも１つは存在することを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の粉末搬送装置であって、前記吸引手段（６）、及び／又は、前記吸引ライン（７）、及び／又は、前記圧力ライン（１６）が、振動発生器（１１）に接続されていることを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の粉末搬送装置であって、前記吸引手段（６）が、流動性ガス（１０）のためのガス注入口（９）を含むことを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の粉末搬送装置であって、前記容器（２）が秤（４２）の上に配置され、前記秤（４２）が多軸系（４１）を制御するための測定および制御電子装置（４３）に接続され、前記粉末（１）の前記表面（１８）から前記基板（３６）の前記表面（３５）への前記粉末（１）の所定の質量流量（ｄＭ／ｄｔ）が、前記相対運動（８）の前記速度（Ｖ）によって維持できることを特徴とする、粉末搬送装置。
【請求項１２】
・容器（２）の中に配置された前記粉末（１）の表面（１８）から、吸引手段（６）の吸引開口部（７）を通して、粉末（１）を吸引するステップ、
・前記粉末（１）を吸引しながら、前記吸引開口部（７）と前記粉末（１）の前記表面（１８）との間に相対運動（８）を発生させるステップ、
・前記粉末（１）を（水流ポンプで）吸引しながら、前記容器（２）の中の前記粉末（１）の質量を継続的に測定し、得られた測定データを測定および制御電子装置（４３）へ転送するステップ、
及び、
・前記吸引開口部（７）と前記粉末（１）の前記表面（１８）との間の相対運動（８）の速度（Ｖ）を、前記容器（２）から出ていく前記粉末（１）が所定の質量流量（ｄＭ／ｄｔ）であるように、制御するステップ、
を含むことを特徴とする、粉末搬送方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の粉末搬送方法であって、前記容器（２）中の前記粉末（１）の質量（ＭＴ）の時間的変化が、秤（４２）の手段によって測定され、前記測定および制御電子装置（４３）が、前記容器（２）から出ていく前記粉末（１）が所定の質量流量（ｄＭ／ｄｔ）であるように、前記速度（Ｖ）を制御することを特徴とする、粉末搬送方法。
【請求項１４】
請求項１２から１４のいずれか一項に記載の粉末搬送方法であって、第一作動チャンバー（５１）中の前記粉末（１）の前記表面（１８）と第二作動チャンバー（５２）中の基板（３６）の表面（３５）との間の圧力差（Δｐ）が、前記粉末（１）を前記基板（３６）へ搬送することによって維持されることを特徴とする、粉末搬送方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の粉末搬送方法であって、前記圧力差（Δｐ）が、少なくとも１つのダイアフラム（隔膜）ポンプを用いることによって生成されることを特徴とする、粉末搬送方法。
【請求項１６】
請求項１２から１５のいずれか一項に記載の粉末搬送方法であって、流動性ガス（１０）を供給することによって、吸引された前記粉末（１）が、前記吸引手段（６）の中および／または前記吸引手段（６）の下流に配置されたラインの中で流動化されることを特徴とする、粉末搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末を搬送するための装置に関する。特に、本発明の装置は、粉末のための容器を含む。前記容器内では、前記粉末が、表面を規定する。吸引開口部を有する前記装置の吸引手段は、前記表面から前記粉末を吸引する役割を果たす。
【０００２】
本発明は、更に粉末容器から粉末を搬送するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
プラズマコーティング法のための微細な粉末の投与量を搬送するためには、例えば、粉末搬送装置および方法が用いられる。前記粉末搬送装置の停止を避けるためには、粉末の堆積および凝集は避けられるべきである。
【０００４】
公知の搬送装置を用いた１５０μｍ未満の粒径を有する微細な粉末の搬送は、搬送される粉末の質量流量の正確さに関して、かなりの制限を受ける。粒径２０μｍ未満の粒子、かつ、１０ｇ／分未満の供給速度のための理想的な解決手段は、技術的に存在しない。この粒子サイズ未満では、粉末粒子間の接着力が、顕著に増加する。粒子の表面積は、その体積に対して、急激に増大する。１辺の長さが１ｃｍの立方体は、０．００６ｍ２の表面を有する。しかし、辺の長さが５ナノメートルの粒子を堆積してなる同体積は、表面積が２４００ｍ２である。前記表面における接着力の急激な増加は、そのような小さな粒子の搬送の障害となる。粉末／ガス混合物の凝集は、粉末中へ連続的にカップリングエネルギーを注入することによって、特に、高い流速（それは、ガスおよび空気の高い消費量を伴う）を維持することによって、回避され得る。それにもかかわらず、高いガス体積流は、例えば、プラズマコーティング法又はレーザーコーティング法などの多種類の連続的な作業工程には不利となる。更に、高いガス体積流のもとでの粉末の搬送は、よりたくさんのエネルギーの適用を必要とする。同様に、少量の微細な粉末は、ガス中に分散させることができない。
【０００５】
独国特許出願公開第４４２３１９７号公報は、棒状の細長い形をした物品に対するスプレーコーティングのための粉末ポンプを開示している。この粉末ポンプは、その前面に粉末導入開口部を有しており、それを経由して、粉末が、上方に解放された粉末容器から引き出される。粉末は、粉末ポンプの内部チューブを経由して、消費者まで連続的に搬送される。粉末搬送装置自体は、粉末ポンプ内を真空にすることによって駆動される。前記真空は、粉末導入開口部の付近に配置された噴射（注入）ノズルによって発生させる。
【０００６】
独国特許出願公開第１０２００６００２５８２号公報は、流動化ユニットを有する粉末搬送装置を開示している。前記流動化ユニットは、粉末搬送装置の粉末導入チューブの末端部に配置され、粉末が流動化するように、粉末供給部の粉末の中へ、空気を流動させる粉末導入チューブの吸入領域において、吹き付ける。このようにして流動化された粉末は、より容易に吸引され搬送されることができる。前記流動化ユニットは、粉末導入開口部の上方で、かつ、中央に（concentrically）配置される。その結果、流動化された粉末のスクリーン形状の部分が、吸入開口部の周辺に形成される。粉末搬送装置は圧縮空気導入口の役割を果たすが、前記圧縮空気導入口は、流動化ユニットの反対側に位置する粉末導入チューブの末端に接続されている。粉末搬送装置の構築によって、粉末導入開口部の真下には、流動は起こらない。環状流動化は粉末の吸引を高めるが、粉末の搬送は、時間に対する、吸引される粉末の量に関する一定性に欠ける。更に、粉末の凝集は、ほとんど不十分に分解され、その大部分は、粉末の吸引開口部を通して直接吸引される。粉末の凝集は、特に、一定の層厚でコーティングする目的の連続コーティングプロセスにおいては、問題および故障を引き起こすことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第４４２３１９７号公報
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００６００２５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記先行文献に鑑みて、本発明の目的は、搬送される粉末の量が、時間当たりで一定であるような、粉末搬送装置を提供することである。
【０００９】
この目的は、請求項１の特徴を有する装置によって達成される。
【００１０】
本発明の他の目的は、時間当たりに搬送される粉末の量が、所定の量であるような、粉末搬送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば、粉末は、容器に貯蔵されている粉末の表面から専ら吸引される。粉末は、又、粉末のカバー層から若しくは粉末のカバー層の外から吸引してもよく、前記カバー層は、粉末の表面を含む。特に、微細な非流動性の粉末からなる粉末供給部中の粉末の、より低い位置の粉末層から吸引するときには、粉末供給部の粉末の周囲に強い作用をしない限り、取り除くことのできない空洞が形成される。それらの空洞は、粉末の搬送を通じて、粉末の流れ（およびその質量流量速度）が不均一であるために生じる。運動手段は、粉末を吸引している間に、吸引手段の吸引開口部と粉末の表面または粉末のカバー層の表面との間における相対運動を与える。このようにして、機械的なエネルギーは、そのカバー層内の空洞の形成を回避することが必要な粉末の中に結合される。運動手段は、粉末を吸引している間中、吸引開口部と粉末の表面との間における相対運動を引き起こすために与えられる。第一の作動スペースから第二の作動スペースへ搬送される粉末の所定の質量流量が維持され、それによって、容器内の粉末を基板へ搬送するようにして、この相対運動の速度は、変えられることができる。
【００１２】
粉末を吸引する技術の選択は、粉末粒子の特定の質量および粒径に依存する。１つの実施形態によれば、吸引手段は、粉末の表面から距離を隔てられてもよい。あるいは、吸引手段は、粉末の表面と接触していてもよい。また、上記において既に説明したように、吸引手段は、粉末のカバー層の中へ突き出していてもよい。カバー層の中における粉末の吸引は、好ましくは、可能な限り粉末の表面の近くで行われる。吸引手段の吸引開口部と粉末供給部の粉末の表面との間の距離は、好ましくは、１ｍｍから１０ｍｍの範囲である。粒径が０．０１μｍから１００μｍの範囲の微細な粉末であることを確実なものとするために、その表面の近くから粉末が吸引され、これによって、吸引手段によって形成されたカバー層の中には、粉末は微量しか存在せず、すなわち、粉末の表面に対して開いたままである。
【００１３】
既に説明したように、粉末の表面と接触するように吸引手段（例えば、粉末ノズル又は吸引ノズルのような実施形態）を誘導することも又、容易に想到し得たことである。搬送されるべき粉末が非常に軽い場合には、吸引手段は、その粉末の表面から離して誘導することができる。その場合、吸引手段は、典型的には、粉末の表面の上部に約０．２ｍｍの間隔を隔てて誘導される。結論として、吸引手段と粉末表面との間の直接の機械的な接触は存在しない。吸引作用によって、粉末は、粉末の表面から切り離され、吸引手段の中へ移送される。
【００１４】
搬送される粉末の体積流量は、吸引開口部と粉末供給部の粉末との間の相対運動の速度を調整することによって変えることができる。更に、吸引開口部の直径と同様に吸引手段の形状は、搬送される粉末の体積流量に実質的な影響を与える。吸引手段の吸引開口部から粉末供給部の粉末の表面までの好ましい距離は、又、上記に説明したパラメータに依存する。より高い体積流量は、吸引開口部からの距離の更なる増加を許し、それによって、カバー層の中における吸引手段の相対運動を通じて、厚さが増加している粉末層の吸引を可能とする。
【００１５】
Ｘ、Ｙ、およびＺ（軸）方向における吸引手段の前記相対運動を許す３軸系は、運動手段を具体化することを特に容易にする。Ｘ／Ｙ運動は、吸引開口部と、粉末の表面又はカバー層内の粉末の（いずれかとの）間の、水平な相対運動を引き起こすために必要であり、一方、Ｚ軸は、粉末の表面からの一定距離、粉末の表面への継続的な接触又はカバー層中への吸引手段の一定の浸漬深さを確実にするために、吸引開口部の垂直な調整を可能とする。Ｚ軸に沿った吸引開口部のトラッキングは、粉末層が吸引手段によって完全に除去されている場合には、必要となる。
【００１６】
吸引手段は、好ましくは、２つの端面を有するニードル型の中空円筒状の本体を有する。これらの端面の１つは、吸引開口部を形成しているが、他の端面は、好ましくは柔軟性のある吸引ラインを経由して、ポンプの吸引側に接続されている。このポンプの圧力側を経由して、粉末は連続プロセス、特にプラズマコーティングプロセスへの下流に搬送される。
【００１７】
粉末供給部の粉末のＺ軸に沿った吸引開口部のトラッキングは、吸引手段の上に取り付けられたフロートゲージを吸引開口部から一定の距離であるようにアレンジすることによって、自動化され得る。前記フロートゲージは、粉末の供給部の粉末の表面上に浮かべられており、そうして、その表面の形状に適用される。前記フロートゲージは、吸引開口部とカバー層の中の粉末の表面との間の一定距離を確実にしている。
【００１８】
第一の作動スペースと第二の作動スペースとの間の圧力差を設定することにより、容器中の粉末の表面から基板の表面への粉末の搬送が容易になる。この圧力差を設定するための１つの可能な手段は、ダイアフラム（隔膜）ポンプである。
【００１９】
そのようしてダイアフラム（隔膜）ポンプに搬送されるべき粉末は、その隔膜による駆動装置から分離される。この分離膜のおかげで、前記駆動装置は、特に、微細な粉末によって引き起こされる有害な悪影響から保護される。逆に言えば、微細な粉末は、前記駆動装置から分離され、そうして、可能な悪影響の問題、特に駆動装置の潤滑剤からの問題が阻止される。微細な粉末を搬送するためには、体積範囲が０．１ｍｌから２０ｍｌのポンプについて、１０Ｈｚから２００Ｈｚの範囲の膜の振動数が好ましい。
【００２０】
圧力ライン内の粉末の好ましくない脈動は、位相シフト操作のために設けられた少なくとも２つのダイアフラム（隔膜）ポンプを吸引手段に接続することによって、回避することができ、又は、少なくとも緩和させることができる。ダイアフラム（隔膜）ポンプの高い振動数は、少量の微細な粉末の連続的な搬送を高める。微細な粉末の高められた連続性および低脈動の搬送のために、できるだけ短い吸引ラインを経由する吸引手段へ、それぞれのダイアフラム（隔膜）ポンプの吸引側が接続されるという利点がある。吸引ラインの好ましい長さは、１ｃｍから５０ｃｍであることが見出されている。又、圧力ラインの長さは、高められた低脈動の搬送のためには、吸引ラインよりも、ファクターにして少なくとも１０は小さいことが好ましい。内径２．５ｍｍの吸引ラインおよび圧力ラインを用いたテストにおいて、低脈動の搬送は、３ｍの長さの圧力ラインを用いては得られなかったが、１０ｍよりも長い圧力ラインを用いることによって、良い結果が達成された。これらのテストにおいては、吸引ラインの長さは、０．５ｍから１ｍの範囲である。これらのテストから、それぞれのダイアフラム（隔膜）ポンプがその圧力側から圧力ラインへ接続され、これらの圧力ラインの直径に対する長さの比が、少なくとも２０００を超える場合には、微細な粉末の搬送は、脈動が一定かつ小さい（低い）と結論づけられた。
【００２１】
搬送経路に粉末が堆積することを回避するために、装置の吸引手段および／または吸引ラインおよび／または圧力ラインは、振動発生器に接続されるのが好ましい。吸引手段が振動発生器に接続される場合、粉末の表面近くの、すなわち、カバー層中の粉末は、吸引開口部の付近で緩められ、粉末の凝集塊は吸引手段中に吸引される以前に分解される。
【００２２】
例えば円形振動子などの吸引手段によって生成された、合成された振動運動は、吸引され搬送される粉末の量に関するいくつかの有益な効果を達成する。粉末の表面が滑らかにされるので、所定の質量流量速度どおりに粉末の質量流量速度が一定に維持され得る。又、単位時間あたりの吸引手段による表面掃引は、振動運動によって増加し、それによって、粉末の表面の形状において起こり得る不連続性の平均から外れることになる。この両方の効果によって、所定の粉末供給速度（すなわち、所定の質量流量）が、継続して維持されることが可能となる。
【００２３】
使用される振動発生器には、例えば、機械的な振動子、又は、ピエゾ振動子（オシレーター）がある。
【００２４】
微細な粉末の搬送は、吸引手段および／または吸引手段の下流ラインにガスを噴出して、吸引された粉末を流動化させることによって、高めることができる。この流動性ガスは、特に、１リットル／分〜５０リットル／分の範囲の低い体積流量で注入される。
【００２５】
粉末の流動性を高めるためには、前記吸引手段は、中空針によって具体的に構成することができる。内側中空針は、吸引手段として作用し、一方、流動性ガスは、内側中空針のまわりを取り囲む外側中空針を経由して供給される。
【００２６】
容器から基板への粉末の所定の質量流量を維持することを確実にするために、容器は秤の上に配置される。この秤は、吸引手段の相対運動の速度を調整することによって、運動手段または多軸系を制御する測定および制御電子装置に接続され、粉末の表面から基板の表面への粉末の所定の質量流量が、調整または維持される。
【００２７】
カバー層中での水平の相対運動は、輪状の形式の運動手段によって実行される。粉末表面の形状を平らにするために、粉末表面を平らにするためのデバイス（装置）が与えられてもよい。この平坦化デバイス（装置）は、例えば、粉末表面に対して動く熊手形治具であってもよく、調整領域から吸引手段によって置き去りにされたカバー層の中のトラックの中へ粉末を掻き入れる。結果として、３６０°の円形相対運動の後に、吸引手段をＺ軸方向に動かす必要はほとんどない。
【００２８】
水平な相対運動が、カバー層の中でラセン運動手段によって実行される場合、粉末層の全体は、吸引手段によって発生されたトレースに隣接する領域へ、機械的な作用なしで、粉末の供給部の粉末の表面の全体から、除去されてもよい。
【００２９】
粉末を搬送するための本発明の方法は、以下のステップ：
・容器内に配置された粉末の表面から、吸引手段の吸引開口部を通して、粉末を吸引す
るステップ、
・粉末を吸引しながら、吸引開口部と粉末表面の間に、相対運動を発生させるステップ、
・粉末を吸引しながら、容器内の粉末重量を連続的に測定し、そうして得られる測定デ
ータを測定および制御電子装置に転送するステップ、及び、
・容器からの、粉末の所定の質量流量のような、吸引開口部と粉末表面との間の相対運
動の速度の設定を達成するステップ、
を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
続いて、本発明を図面を用いてより詳細に説明する。
【図１】微細な粉末を搬送するための、本発明の装置の側面図を表している。
【図２】プラズマコーティング系へ微細な粉末を搬送するための、図１に表した装置を表している。
【図３】(ａ)は粉末の供給部の粉末の表面に対してラセン運動をする吸引手段を表している。（ｂ）は粉末の供給部の粉末の表面に対して曲がった形状の運動をする吸引手段を表している。（ｃ）は粉末の供給部の粉末の表面に対して直線運動をする吸引手段を表している。
【図４】（ａ）は  本発明の別の実施形態による、粉末の供給部の粉末の表面に対して円形運動をする吸引手段の側面図を表している。（ｂ）は図４ａに表した装置の平面図を表している。
【図５】吸引手段によって搬送される、粉末の所定の質量流量を暫定的に設定するための、制御ループを表した略図である。
【００３１】
図１は、０．０１μｍから１００μｍの範囲の粒径を有する微細で非流動性の粉末１を搬送するための装置を表している。粉末１は、容器２に貯蔵されている。粉末の供給部の粉末は、２０ｍｍの一定の厚さ４を有するカバー層３を有している。カバー層３の真下すなわち粉末１の表面１８には、粉末の供給部の粉末の下層５が存在し、その厚さは、粉末の供給部から粉末１の吸引が開始された時に、カバー層３の厚さ４よりも数倍大きい。
【００３２】
前記装置は、更に、容器２から粉末１を外に吸引するための吸引開口部７を有する吸引手段６を含む。図示した実施形態においては、吸引手段６は、中空針として設計されている。前記中空針は、カバー層３の中の吸引開口部７と粉末１との間のＸ方向ＸおよびＹ方向Ｙにおける相対運動８を駆動するための運動手段４４として作用する、多軸系４１の上に配置されている。吸引手段６の吸引開口部７は、粉末１の表面１８から０ｍｍの距離又は小さな間隔を保ちながら誘導することも、また同様に想到し得る。粉末１の表面１８が位置している第一作動チャンバー５１から、基板３６の表面３５（図２参照）に配置している第二作動チャンバー５２へ、粉末１の粒子が容易に移動されるのに十分なほど軽量である場合、粉末１の表面１８の上の間隔において、吸引開口部７がスペースを持つようにすることは容易である。粉末１の表面１８と基板３６の表面３５との間には、圧力差Δｐが存在する。この場合、粉末１の粒子は、表面１８から吸引される。
【００３３】
吸引開口部７の反対側の末端には、粉末１を質量流量ｄＭ／ｄｔで供給するための、流動性ガス１０を供給するためのガス供給装置９が、吸引手段６の上に配置される。更に、機械的振動発生器１１が、吸引手段６の上に配置される。この機械的振動発生器１１は、吸引手段６を通過する粉末１の中の粒状凝集物を分解するだけでなく、表面１８で又は吸引開口部７の領域におけるカバー層３の中で粉末１を緩める働きをする。
【００３４】
粉末１の表面１８と基板３６の表面３５との間の、及び、第一作動チャンバー５１と第二作動チャンバー５２との間の、圧力差Δｐを調整する手段は、例えば、ダイアフラム（隔膜）ポンプ１２である。この実施形態によれば、そのようなダイアフラム（隔膜）ポンプ１２の吸引側１３は、吸引ライン１４を経由して吸引手段６に接続されている。ダイアフラム（隔膜）ポンプ１２の圧力側１５には、圧力ライン１６が接続されている。この圧力ライン１６は、例えば、図１には示されていないプラズマコーティングデバイス１７に繋がっている。その機能および操作は、図２およびその関連する記述に、より詳細に描かれている。
【００３５】
図１には示されていない多軸系４１の手段によると、吸引開口部７とカバー層３の中の粉末の供給部の粉末との間の相対運動８、及び、表面に対する相対運動８が、ダイアフラム（隔膜）ポンプ１２によって駆動される粉末１の吸引の間中、それぞれ行われる。吸引開口部７の浸漬深さは、カバー層３を通過する水平運動の間中、１ｍｍから１０ｍｍの間の範囲である。
【００３６】
図１に示す装置は、いくつかの吸引手段６を含んでいてもよく、それは、１軸又は多軸系４１の手段によって、粉末の供給部の粉末に対して、及び、カバー層３の範囲内ですなわち粉末１の表面１８に対して、同時に動かされることができる。相対運動８を発生するための多軸系４１は、例えば、門脈系、又はロボットのロボットアームによって具体化されている。
【００３７】
例えば、多軸系４１は、図３ａから図３ｃに示されるように、吸引手段６と粉末１の表面１８との間の相対運動８を達成することができる。図３ａから図３ｃの上からの描写からもわかるように、粉末１の表面１８の全体の粉末層Ｐ（図１参照）を完全に吸引するために、相対運動８は、Ｘ方向Ｘ、及びＹ方向Ｙにおける直線水平運動成分の合成によって構成されている。粉末層Ｐの除去によって、新しい表面Ｆが露出し、露出した表面Ｆは次に、粉末供給部の粉末の表面１８を形成する。吸引開口部７は、新しい表面１８（図１参照）が一番上になっている新しいカバー層３の中で、吸引開口部７を位置決めするために、多軸系４１の手段によって、Ｚ方向に移動される。続いて、吸引手段６は、その表面に近接した新しいカバー層３から、微細な粉末１を吸引する。吸引手段６が、粉末１の中でどのようにして間隔を置かれるのか又はどのように浸漬されるのかが、上記に詳細に記載されている。図１及び図２は、粉末１の中への吸引手段６の浸漬を図示したものであるが、これは本発明の限定としてみなされるべきものではない。
【００３８】
図３ａは、カバー層３の内部での、すなわち、粉末１の表面１８に対する、水平なラセン相対運動８を示しており、それは、適切に制御された多軸系４１によっても発生させることができる。図３ｂは、カバー層３の内部における、すなわち、粉末１の表面１８に対する、水平で曲がりくねった形状の相対運動８を示している。図３ｃは、カバー層内部の、すなわち、粉末１の表面１８に対する、水平直線状相対運動８を示しており、それは、複数の直線状軌道５０から構成されている。すべての可能な軌道５０は、Ｚ方向Ｚに移動される。
【００３９】
図４ａおよび図４ｂは、容器２の中の粉末１の表面１８に対する、吸引手段６の円形相対運動８（Ｘ方向Ｘ、および、Ｙ方向Ｙの運動成分を加えたもの）を実行する、本発明の装置の追加的な実施形態を示している。図１に示した実施形態に相当する、この実施形態の特徴は、一定の参照番号を有し、本明細書において既に説明されている。
【００４０】
ここに示す回転デバイス２０を含む本発明の装置に関する実施形態は、回転軸２１の周りを回転できる円筒状容器２の手段によるものである。しかし、ほとんどの場合、回転ドライブ２０は、省略され得る。
【００４１】
Ｚ方向におけるＺ高さを調整できる吸引手段６は、フレーム２２の水平なカンチレバー２４の上に配置されている。吸引開口部７は、粉末１の表面１８の方向に面しており、カバー層３の中へはみ出すことができる。すなわち、図４ａに示すように、粉末１の表面１８には殆ど接触していない。
【００４２】
図４ａおよび図４ｂに示される実施形態の場合には、又、吸引手段６は、結合している運動手段４４によって、Ｚ方向Ｚに移動され得る。
【００４３】
図２は、本発明の装置の応用例を示している。ダイアフラム（隔膜）ポンプ１２の圧力側１５は、アーク放電による束になったプラズマビーム３２を発生するためのビーム発生器３１まで、圧力ライン１６を経由して、接続されている。粉末／ガス混合物は、ノズル３３を経由して、ビーム発生器３１の出口３４の供給領域にあるプラズマビームに注入される。微細な粉末１は、基板３６の表面３５の上にコーティング３７として、プラズマビームを用いて堆積される。ビーム発生器３１は、プラズマビーム３２の発生のための内部棒状電極３８を有している。内部棒状電極３８は、周りを取り囲まれ、ジャケット電極３９に対して電気的に絶縁されている。作動ガス４０は、ノズル３３の反対側に位置する開口部から、ジャケット電極３９を通って流れる。
【００４４】
吸引開口部７と、カバー層３の内部の粉末１の表面１８との間の距離、すなわち、吸引開口部７と、粉末１の表面１８との間の距離は、Ｚ方向にも駆動可能な多軸系４１の手段によって、調整され得る。
【００４５】
図５は、調整可能な吸引手段６によって搬送される粉末１の所定の質量流量ｄＭ／ｄｔによる略図配置２３を示している。粉末１を含む容器２は、秤４２の上に置かれている。粉末１の吸引中、容器内の粉末１の質量Ｍを連続的に計量することによって、単位時間あたりに抜き出される粉末１の量が決定され得る。秤によって得られた測定データは、次に、測定および制御電子装置４３に伝達される。秤４２と測定および制御電子装置４３との間には、演算増幅器２６が与えられる。秤４２は、測定および制御電子装置４３に接続されている。測定および制御電子装置４３は、その表面１８から基板３６の表面３５への、粉末１の所定の質量流量ｄＭ／ｄｔが維持されるようにして、相対運動８の速度Ｖが制御され得るように、多軸系４１に接続されている。測定および制御電子装置４３は、質量流量ｄＭ／ｄｔ（時間Ｔに対する搬送質量Ｍの１次導関数）の時間分解の真の値Ｉを受け取る。質量流量の変化ｄ２Ｍ／ｄｔ２は、時間Ｔに関する搬送質量Ｍの２次導関数である。測定および制御電子装置４３は、前記の真の値Ｉと設定値Ｓとの間の比較を行う。ダイアフラム（隔膜）ポンプはまた、測定および制御電子装置４３に、その状況（状態）に関する供給情報を提供する。相対運動８の速度Ｖに関する制御品質Ｖｓは、真の値Ｉと設定値Ｓとの間の比較から導かれる。
【００４６】
そのようにして決定された制御品質Ｖｓは、粉末１の吸引が妨害されないうちに、吸引手段６または吸引開口部７と粉末１の表面１８との間の相対運動８を駆動する運動手段４４の制御および調整のために与えられる。制御品質Ｖｓの数値に基づいて、相対運動８の速度Ｖは、仮の所定の質量流量ｄＭ／ｄｔが維持されるようにして、調整される。
【符号の説明】
【００４７】
１  粉末
２  容器
３  カバー層
４  厚さ
５  下層
６  吸引手段
７  吸引開口部
８  相対運動
９  ガス供給口
１０  流動性ガス
１１  振動発生器
１２  ダイアフラム（隔膜）ポンプ
１３  吸引側
１４  吸引ライン
１５  圧力側
１６  圧力ライン
１７  プラズマコーティングシステム
１８  表面
１９  表面
１０  圧力ドライブ
２１  回転軸
２２  フレーム
２３  配置
２４  カンチレバー
２６  操作増幅器
２７  セグメント
２８  ロープ
２９  プーリー（滑車）
３０  釣り合い重り
３１  ビーム発生器
３２  プラズマビーム
３３  ノズル
３４  排出口
３５  表面
３６  基板
３７  コーティング
３８  棒状電極
３９  ジャケット電極
４０  作動ガス
４１  多軸系
４２  スケール
４３  測定および制御電子装置
４４  運動手段
５０  軌道
５１  第一作動スペース
５２  第二作動スペース
Ｉ  真の値
Ｍ  質量
ＭＴ  質量の時間的な変化
ｄＭ／ｄｔ  質量流量
ｄ２Ｍ／ｄｔ２  質量流量の変化
Ｐ，Ｆ  粉末層
Δｐ  圧力差
Ｓ  設定値
Ｖ  速度
Ｖｓ  制御品質
Ｘ  Ｘ方向
Ｙ  Ｙ方向
Ｚ  Ｚ方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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