EP0401371A1 - Vorrichtung zur zuführung von pulver in das rohr einer anlagezum explosivaufdampfen - Google Patents

Vorrichtung zur zuführung von pulver in das rohr einer anlagezum explosivaufdampfen Download PDF

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EP0401371A1
EP0401371A1 EP89903940A EP89903940A EP0401371A1 EP 0401371 A1 EP0401371 A1 EP 0401371A1 EP 89903940 A EP89903940 A EP 89903940A EP 89903940 A EP89903940 A EP 89903940A EP 0401371 A1 EP0401371 A1 EP 0401371A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
powder
housing
section
movable section
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP89903940A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0401371A4 (en
Inventor
Vladimir Jurievich Ulyanitsky
Jury Arkadievich Nikolaev
Alexandr Ivanovich Buteev
Sergei Petrovich Khachaturian
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut Gidrodinamiki Sibirskogo
Original Assignee
Institut Gidrodinamiki Sibirskogo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut Gidrodinamiki Sibirskogo filed Critical Institut Gidrodinamiki Sibirskogo
Publication of EP0401371A1 publication Critical patent/EP0401371A1/de
Publication of EP0401371A4 publication Critical patent/EP0401371A4/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1404—Arrangements for supplying particulate material
    • B05B7/144—Arrangements for supplying particulate material the means for supplying particulate material comprising moving mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0006—Spraying by means of explosions

Definitions

  • the invention relates to devices for powder coating in the explosive process and relates to a device for feeding powder into the tube of a plant for explosive vapor deposition.
  • the present invention can be used in systems for the explosive vapor deposition of heat-resistant, corrosion-resistant, and wear-resistant coatings on parts and assemblies of mechanisms that are subject to abrasion wear in aggressive media.
  • the device for feeding powder into a tube is one of the main assemblies in systems for explosive vapor deposition, which must ensure the feeding of a certain portion of powder into a certain cross section of the tube at a certain time.
  • the fulfillment of these requirements ultimately determines the quality of the coatings produced, e.g. the durability of the properties of the coatings, the adhesive strength of the coating to the surface of the treated workpiece, the porosity, etc.
  • the powder is introduced into the one-sided open pipe of the explosive evaporation plant, which is filled with an explosive gas mixture, after which an explosion is initiated.
  • High-temperature flow of the E xplosions occur accelerated and heated, the particles of the powder interact with the surface of the lying outside the open end of the tube workpiece to interact and form a coating.
  • the dosing devices used in the systems for explosive vapor deposition must be fast-acting, have a long target operating time and dosing accuracy and must also be protected against explosion products (setbacks) and explosive gas mixtures that penetrate into the housing of the dosing device.
  • the metering devices used in the systems for explosive vapor deposition are divided into compressed air devices and mechanical devices according to the type of powder feed.
  • compressed air metering devices the powder is supplied by a compressed air pulse.
  • the powder cannot be put into a certain cross-section of the tube because the volume of the transport gas is much larger than the volume of the powder portion, which is why the powder particles are distributed in the form of an extended cloud along the axis of the tube as soon as they enter get the pipe.
  • incombustible gases for example nitrogen, are usually used as the transport gas, which dilute the explosive gas mixture in the tube in the zone in which the powder is supplied and thus cause the process to be inconsistent and the characteristics of the explosion products to deteriorate.
  • the metering device must ensure an even distribution of the particles in the cloud. At a uneven distribution, you do not get a uniformly thick coating on the surface to be treated, spots develop on the coating whose properties (thickness, adhesion, cohesion, porosity) differ significantly from the properties of the entire coating.
  • a device for feeding powder into the tube of a plant for explosive vapor deposition comes closest to the present invention (SU, A, 582004).
  • the device contains a housing which is mounted directly on the pipe of the plant for explosive vaporization, and a storage distributor with a rod accommodated in it with a recess for metering and a valve, which are located in the lower part of the storage.
  • the rod is moved by a pulse of compressed air that acts on a piston connected to the rod.
  • the metering device introduces the powder in a concentrated portion which, in the short time of interaction with the flow of the explosion products, cannot be converted into a cloud of particles, which leads to inhomogeneity of the coatings in thickness.
  • a disadvantage of this device is also its inertia, since the duration of the powder feeding into the tube depends on the duration of the downward movement of the rod and the duration of the filling of the dosing recess.
  • a major disadvantage of this construction of the device is the possibility of intrusion of the explosive gas mixture into the interior of the accumulator through a channel which is not sealed tightly and connects the interior of the accumulator with the interior of the tube, whereby the device can explode.
  • the present invention has for its object to provide such a device for feeding powder into the tube of a plant for explosive vapor deposition, the construction of which during the feeding of the powder into the tube minimal expansion of the powder cloud filling the entire cross section of the tube with a uniform distribution of the particles in the cloud and a reduction in the amount of time the powder is fed into the tube.
  • a device for feeding powder into the tube of a plant for ßXplosivaufpaugung containing a housing with a tube through this housing of the explosive vaporization system and a storage allocator of the powder to be dusted, according to the invention, three sections forming part of the pipe, the outer sections being rigidly connected to the housing and the central section having a drive for their reciprocating movement along the axis of the pipe, and the storage manifold in one of the zones of connection of the movable section is arranged with the immovable sections, the lower part of the housing below the storage distributor and the tube forming a chamber for collecting the powder, which is provided with a mechanism for returning the powder into the storage distributor.
  • Such an implementation of the construction ensures local feeding of the powder into the tube, ie, an equal initial position of the powder particles in the tube and their uniform distribution over the cross-section of the tube, which is achieved in that at the moment of loosening the connection between the movable and the immovable section of the powder veil that is continuously led from the bunker to the junction of the sections penetrates the space and fills the cross section of the tube.
  • the time it takes to fill the entire cross-section of the tube with powder is determined by the falling speed of the particles in the stream, which is determined by the height of fall and the distance between the outlet opening of the reservoir and the entry into the channel of the tube. By changing this distance, it is possible to regulate the time it takes to fill the pipe with powder and consequently the performance of the system.
  • the drive of the movable section is located in the other zone of the connection of the movable section with the immovable sections and contains a compression spring which is attached to the ends of the movable and immovable sections and a hermetically sealed one , annular chamber coaxial with the tube, which is connected to a source of positive pressure and is formed by the walls of the housing and the movable section and a flexible membrane, one wheel of which is attached to the housing and the other edge to the movable section.
  • the advantage of such a construction of the drive consists in accommodating the drive directly in the pipe of the plant at the ends of the sections, as a result of which a reciprocating movement of a section of the pipe can be generated without increasing the external dimensions of the plant.
  • a labyrinth seal is provided in the zone of the drive of the movable section at the point of connection of the movable and the immovable section, which is designed in the form of annular grooves on the cylindrical outer surface of the connecting section of the immovable section and with the inner surface of the moving section is connected .
  • Such a construction prevents the explosive mixture and the explosion products from flowing out of the tube into the interior of the housing.
  • one of the side walls of the storage distributor is articulated to the housing, and the width of the outlet slot of the storage distributor can be regulated.
  • Such a design makes it possible to regulate the amount of powder fed into the tube and to evenly distribute the powder particles in the stream.
  • a channel is made in the wall of the housing, which connects the interior of the housing to a source of excess pressure.
  • a channel is made in the wall of the housing, which connects the interior of the housing to a source of excess pressure.
  • the device for feeding powder into the tube of an explosive vapor deposition system contains a housing 1 (FIG. 1) with a tube 2 (part of the tube is shown in the figure) of the explosive vapor deposition system passing through this housing 1.
  • Fixed sections 3 and 4 are fastened to the housing 1, between which there is a movable section 5.
  • Sections 3, 4 and 5 are mounted coaxially to tube 2 and form part of tube 2 with a channel 6.
  • housing 1 there is a memory allocator 7 of the material to be dusted above channel 6 of tube 2 Powder with a vibrator 8.
  • the lower part of the housing 1 located between the storage distributor 7 and the channel 6 of the tube 2 forms a chamber 9 for collecting the powder, from which the powder is removed by means of a mechanism 10 (FIG. 2), for example , in the form of a bucket elevator provided with a drive 10 '(FIG. 1) is returned to the storage distributor 7.
  • a mechanism 10 (FIG. 2), for example , in the form of a bucket elevator provided with a drive
  • the movable section 5 has a drive 11 for its reciprocating movement, which has a compression spring 12 which is fastened to the end faces of the immovable 3 and the movable section 5, and a hermetically sealed, annular chamber 13 lying coaxially with the pipe 2 contains, the walls of which are formed by the outer surface of the movable section 5, the inner surface of the housing 1 and a flexible membrane 14, one edge of which is attached to the housing 1 and the other edge to the movable section 5.
  • the chamber 13 is by means of a nozzle 15 via a channel 16 and a control valve 17, e.g. an electromagnetic valve, connected to a pressure source (not shown in the figures).
  • the valve 17 periodically closes the inlet channel 16 of the chamber 13 and thus connects the interior of the chamber 13 times to the positive pressure source and sometimes to the atmosphere through a nozzle 17 '.
  • the joint "A" (Fig. L, 3) between the immovable section 3 and the movable section 5 is sealed by means of a labyrinth seal 18, which is in the form of annular grooves 19 on the cylindrical outer surface of the movable section 3 and with the inner surface of the movable section 5 is coupled with a space of 0.1 to 0.2 mm.
  • the seal 18 prevents the explosive mixture and the explosion products from flowing out of the channel 6 of the tube 2 and thereby ensures a free movement of the movable section 5 relative to the immobile section 3.
  • the memory allocator 7 is formed in a recess of the housing 1 by three walls 20 (FIG. 2) and a fourth movable wall 21 which is articulated to the housing 1 by means of an axis 22 and with the walls 20 of the Housing 1 forms an adjustable outlet slot 23 (Fig.l) for feeding the powder into the tube 2.
  • a regulating ring 28 is attached to the housing 1 and limits the movement of the movable section 5 and defines the size of the space between the sections 4, 5.
  • the device for feeding powder into the tube of an explosive vapor deposition system works as follows.
  • the time ⁇ for completely filling the tube 2 with a uniform powder flow is determined, which is practically the same ratio d / V o , where d is the interior of the tube 2 and V is the speed of the powder particles when entering the tube 2 designated.
  • This speed depends on the distance h between the upper edge of the inner surface of the tube 2 and the outlet slot 23 of the accumulator 7 and is calculated according to the formula gh determines where g denotes the acceleration of the free fall.
  • the drive ensures that section 5 is moved within 5 to 7 ms.
  • the firing speed of the system can be increased to 20 shots per second, which can increase the performance of the equipment many times over.
  • a workpiece (not shown in the figure) is then set up opposite the mouth of the tube 2, onto which a coating is to be applied.
  • the movable section 5 In the initial position, the movable section 5 is pressed by the spring 12 against the immovable section 4, and the powder flows in an uninterrupted flow through the slot 23 from the storage distributor 7, the connection point of the sections 4 and 5 flows around and falls into the chamber 9, from where it is returned to the storage distributor 7 with the aid of the device 10. This creates an uninterrupted, even flow of powder.
  • the pressure in the chamber 13 increases, which is transmitted by means of the flexible membrane 14 to the movable section 5, which thereby starts to move, thereby creating a gap between the sections 4, 5 and Access of the powder in the channel 6 of the tube 2 is free.
  • the section 5 moves away from the section 4 to the regulating ring 28, and the powder flows from the slot 23 of the storage distributor 7 into the resulting space through the entire cross section of the channel 6 as a uniform veil.
  • the spring 12 returns the section 5 to the starting position, whereby the tube 2 is closed and a portion of the powder is cut off inside the channel 6 of the tube 2, which is uniform over the cross section of the tube.
  • the explosive mixture located in the channel 6 of the tube 2 is ignited, the explosion products of this mixture tear the powder particles with them, heat them and apply them to the surface to be treated as a coating.
  • the labyrinth seal 18 prevents the explosion products from being expelled from the tube 2 at the moment of the shot through the joint "A" between the sections 3 and 5. Penetration of the explosive mixture into the interior of the housing 1 through the joint between the sections 4 and 5 is prevented by the excess pressure in the interior of the housing 1. Ejection losses of the powder from the interior of the housing 1 are prevented with the aid of the chamber 25 for collecting the powder.
  • the present invention can be used in systems for the explosive vapor deposition of heat-resistant, corrosion-resistant and wear-resistant coatings on parts and assemblies of mechanisms which are subject to abrasion wear in aggressive media.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

Die Vorrichtung enthält ein Gehäuse (1) mit einem durch dieses Gehäuse (1) hindurchgehenden Rohr (2) und einem Speicherzuteiler (7) des Pulvers. Die Vorrichtung ist in Form von drei Sektionen (3, 4, 5) ausgeführt, von denen die äußeren (3, 4) mit dem Gehäuse (1) starr verbunden sind und die mittlere Sektion (5) einen Antrieb (11) für ihre hin- und hergehende Bewegung längs der Achse des Rohrs (2) hat. Der unter dem Speicherzuteiler (7) und dem Rohr (2) gelegene Teil des Gehäuses (1) bildet eine Kammer (9) zum Auffangen des Pulvers, die mit einem Mechanismus (10) für die Rückführung des Pulvers in den Speicherzuteiler (7) versehen ist, der in einer der Zonen der Verbindung der beweglichen (5) und der unbeweglichen Sektionen (3, 4) aufgestellt ist.

Description

    Gebiet der Technik
  • Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Pulverbeschichten im Explosivverfahren und betrifft eine Vorrrichtung zur Zuführung von Pulver in das Rohr einer Anlage zum Explosivaufdampfen.
    • Zugrundeliegender Stand der Technik
  • Am effektivsten kann die vorliegende Erfindung in Anlagen zum Explosivaufdampfen von hitzebeständigen, korrosionsbeständigen und verschleißfesten Überzügen auf Teile und Baugruppen von Mechanismen eingesetzt werden, die einem Abriebverschleiß in aggressiven Medien ausgesetzt sind.
  • Die Vorrichtung zur Zuführung von Pulver in ein Rohr ist eine der Hauptbaugruppen in Anlagen zum Explosivauf - dampfen, die die Zuführung einer bestimmten Pulverportion in einen bestimmten Querschnitt des Rohrs zu einem bestimmten Zeitpunkt gewährleisten muß. Die Erfüllung dieser Anforderungen bestimmt letztenendes die Qualität der hergestellten Überzüge, z.B., die Beständigkeit der Eigenschaften der Überzüge, die Haftfestigkeit des Überzugs mit der Oberfläche des behandelten Werkstücks, die Porösität usw.
  • Das Pulver wird in das von einer Seite offene Rohr der Anlage zum Explosivaufdampfen.eingeführt, das mit einem explosiven Gasgemisch gefüllt ist, wonach eine Explosion initiiert wird. Hochtemperaturstrom der Explosionsprodukte beschleunigt und erhitzt die Teilchen des Pulvers, die mit der Oberfläche des vor dem offenen Ende des Rohrs liegenden Werkstücks in Wechselwirkung treten und einen Überzug bilden. Die in den Anlagen zum Explosivaufdampfen verwendeten Dosierapparate müssen schnellwirkend sein, eine hohe Sollbetriebszeit und Dosiergenauigkeit besitzen und auch vor in das Gehäuse des Dosierapparats aus dem Rohr eindringenden Explosionsprodukten (Rückschlägen) und explosiven Gasgemischen geschützt sein.
  • Die in den Anlagen zum Explosivaufdampfen verwendeten Dosierapparate werden nach der Art der Zuführung des Pulvers in Druckluftapparate und mechanische Apparate unterteilt. In Druckluftdosierapparaten erfolgt die Zuführung des Pulvers durch einen Druckluftimpuls. Mit diesen Dosierapparaten kann man jedoch das Pulver in einen bestimmten Querschnitt des Rohrs nicht geben, weil das Volumen des Transportgases wesentlich größer ist als das Volumen der Pulverportion, weshalb sich die Pulverteilchen in Form einer ausgedehnten Wolke längs der Achse des Rohrs verteilen, sobald sie in das Rohr gelangen. Außerdem verwendet man gewöhnlich als Transportgas unbrennbare Gase, z.B. Stickstoff, die das explosive Gasgemisch im Rohr in der Zone der Zuführung des Pulvers verdünnen und damit eine Unbeständigkeit des Prozesses und eine Verschlechterung der Kennwerte der Explosionsprodukte verursachen. Zugleich existieren beim Explosionsaufdampfen solche Betriebsarten, bei denen sogar eine geringe Verdünnung der explosiven Arbeitsgemische mit unbrennbaren Gasen unzulässig ist. Bei diesen Betriebsarten muß das Pulver mit Hilfe mechanischer Vorrichtungen zugeführt werden, in denen das Pulver, z.B., mit einem Schneckenförderer, Gurtförderer oder Becherförderer dosiert wird. Solche Dosierapparate ermöglichen es, das Pulver in einen bestimmten Querschnitt des Rohrs zu geben, sie unterliegen aber einem starken Verschleiß, verklemmen häufig und besitzen eine geringe Sollbetriebszeit.
  • Zur Herstellung hochwertiger Überzüge muß eine minimale Ausdehung der Teilchenwolke längs der Achse des Rohrs gewährleistet werden, bei der die Einführung der Pulverteilen in das Rohr in einer bestimmten Entfernung von der Rohrmündung eingegrenzt wird und die Anfangslage aller Teilchen entlang der Achse des Rohrs vor der Explosion möglichst gleich ist. In einer ausgedehnten Wolke ist die Anfangslage der Teilchen entlang der Achse des Rohrs unterschiedlich, was infolge der unterschiedlichen Dauer der Wechselwirkung zwischen den Teilchen und den Explosionsprodukten zu unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Temperaturen der Teilchen und letztlich zu unbeständigen Eigenschaften der hergestellten Überzüge führt.
  • Außerdem muß der Dosierapparat eine gleichmäßige Verteilung der Teilchen in der Wolke gewährleisten. Bei einer ungleichmäßigen Verteilung bekommt man keinen gleichmäßig dicken Überzug auf der zu behandelnden Fläche, auf dem Überzug entstehen Flecke, deren Eigenschaften (Dicke, Adhäsion, Kohäsion, Porösität) sich wesentlich von den Eigenschaften des gesamten Überzugs unterscheiden.
  • Diese Dosierapparate gewährleisten auch eine schnelle Einführung des Pulvers in das Rohr nicht, wodurch die Leistung der Anlage zum Explosivaufdampfen sinkt.
  • Nach ihrem Grundgedanken kommt an die vorliegende Erfindung am nächsten eine Vorrichtung zur Zuführung von Pulver in das Rohr einer Anlage zum Explosivaufdampfen (SU, A, 582004). In einer Ausführungsvariante der Vorrichtung enthält sie ein Gehäuse, das unmittelbar auf dem Rohr der Anlage zum Explosivaafdampfen angebracht ist, und einen Speicherzuteiler mit einer in ihm untergebrachten Stange mit einer Aussparung zum Dosieren und einem Ventil, die im unteren Teil des Speichers liegen. Die Stange wird durch einen Druckluftimpuls bewegt, der auf einen mit der Stange verbundenen Kolben einwirkt. Unter dem Kolben befindet sich eine Nabe, die dessen Bewegung begrenzt. Bei der Bewegung der Stange kommt das Ventil in den Innenraum des Rohrs, und beim Aufschlagen des Kolbens auf die Nabe wird das Pulver im Rohr verstreut.
  • In dieser Vorrichtung bilden die Pulverteilchen bei ihrer Zuführung in das Rohr ebenfalls eine Wolke, die sich längs der Achse des Rohrs hinzieht, was, wie bereits gesagt, zu unbeständigen Eigenschaften der Überzüge führt. Außerdem führt der Dosierapparat das Pulver in zusammengeballter Portion ein, die in der kurzen Zeit der Wechselwirkung mit dem Strom der Explosionsprodukte in eine Teilchenwolke nicht umgewandelt werden kann, was zur Inhomogenität der Überzüge in der Dicke führt.
  • Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht auch in ihrer Trägheit, da die Dauer der Zuführung des Pulvers in das Rohr von der Dauer der Bewegung der Stange nach unten und der Dauer des Füllens der Dosieraussparung abhängt.
  • Ein wesentlicher Nachteil dieser Konstruktion der Vorrichtung besteht in der Möglichkeit eines Eindringens des explosiven Gasgemisches in den Innenraum des Speichers durch einen nicht dicht verschlossenen Kanal, der den Innenraum des Speichers mit dem Innenraum des Rohrs verbindet, wodurch die Vorrichtung explodieren kann.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solch eine Vorrichtung zur Zuführung von Pulver in das Rohr einer Anlage zum Explosivaufdampfen zu schaffen, deren Konstruktion bei der Zuführung des Pulvers in das Rohr eine minimale Ausdehnung der den gesamten Querschnitt des Rohrs ausfüllenden Pulverwolke bei einer gleichmäßigen Verteilung der Teilchen in der Wolke und einer Verkürzung der Zeitdauer der Zuführung des Pulvers in das Rohr gewährleistet.
  • Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zur Zuführung von Pulver in das Rohr einer Anlage zum ßXplosivaufdampfen, die ein Gehäuse mit einem durch dieses Gehäuse hindurchgehenden Rohr der Anlage zum Explosivaufdampfen und einem Speicherzuteiler des aufzustäubenden Pulvers enthält, gemäß der Erfindung drei Sektionen beinhaltet, die einen Teil des Rohrs bilden, wobei die äußeren Sektionen mit dem Gehäuse starr verbunden sind und die mittlere Sektion einen Antrieb für ihre hin- und hergehende Bewegung längs der Achse des Rohrs hat, und der Speicherzuteiler in einer der Zonen der Verbindung der beweglichen Sektion mit den unbeweglichen Sektionen angeordnet ist, wobei der untere Teil des Gehäuses unter dem Speicherzuteiler und dem Rohr eine Kammer zum Auffangen des Pulvers bildet, die mit einem Mechanismus für die Rückführung des Pulvers in den Speicherzuteiler versehen ist.
  • Solch eine Ausführung der Konstruktion gewährleistet eine lokale Zuführung des Pulvers in das Rohr, d.h., eine gleiche Anfangslage der Pulverteilchen im Rohr und deren gleichmäßige Verteilung über den Querschnitt des Rohrs, was dadurch erreicht wird, daß im Augenblick des Lösens der Verbindung zwischen der beweglichen und der unbeweglichen Sektion der ununterbrochen aus dem Bunker zur Verbindungsstelle der Sektionen geleitete Pulverschleier durch den entstehenden Zwischenraum dringt und den Querschnitt des Rohrs ausfüllt.
  • Die Zeitdauer des Füllens des gesamten Querschnitts des Rohrs mit Pulver wird durch die Fallgeschwindigkeit der Teilchen im Strom bestimmt, die von der Fallhöhe und von der Entfernung zwischen der Austrittsöffnung des Speichers und dem eintritt in den Kanal des Rohrs bestimmt wird. Durch eine Änderung dieser Entfernung kann man die Zeitdauer des Füllens des Rohrs mit Pulver und folglich auch die Leistung der Anlage regulieren.
  • In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein ununterbrochener, gleichmäßiger, aus dem Speicher zur Verbindungsstelle der Sektionen tretender Strom des Pulvers durch den Rüokführmechanismus des Pulvers gewährleistet.
  • In einer zu bevorzugenden Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung befindet sich der Antrieb der beweglichen Sektion in der anderen Zone der Verbindung der beweglichen Sektion mit den unbeweglichen Sektionen und enthält eine Druckfeder, die an den Stirnenden der beweglichen und der unbeweglichen Sektion befestigt ist, und eine hermetisch verschlossene, ringförmige, koaxial zum Rohr liegende Kammer, die mit einer Überdruckquelle verbunden ist und von den Wänden des Gehäuses und der beweglichen Sektion und einer biegsamen Membrane gebildet wird, von der ein Rad am Gehäuse und der andere Rand an der beweglichen Sektion befestigt ist.
  • Der Vorteil einer solchen Konstruktion des Antriebs besteht in der Unterbringung des Antriebs unmittelbar im Rohr der Anlage an den Stirnenden der Sektionen, wodurch eine hin- und hergehende Bewegung einer Sektion des Rohrs erzeugt werden kann, ohne die Außenabmessungen der Anlage zu vergrößern.
  • Entsprechend einer Konstruktionsvariante der Erfindung ist in der Zone des Antriebs der beweglichen Sektion an der Stelle der Verbindung der beweglichen und der unbeweglichen Sektion eine Labyrinthdichtung angebracht, die in Form ringförmiger Rillen an der zylindrischen Außenfläche des Verbindungsabschnitts der unbeweglichen Sektion ausgeführt ist und mit der Innenfläche der beweglichen Sektion in Verbindung steht..
  • Solch eine Konstruktion verhindert ein Ausströmen des explosiven Gemisches und der Explosionsprodukte aus dem Rohr ins Innere des Gehäuses.
  • In einer Variante der Erfindung ist eine der Seitenwände des Speicherzuteilers gelenkig am Gehäuse befestigt, wobei die Breite des Austrittsschlitzes des Speicherzuteilers reguliert werden kann.
  • Solch eine Ausführung ermöglicht es, die Menge des in das Rohr zugeführten Pulvers zu regulieren und gleichmäßig die Pulverteilchen im Strom zu verteilen.
  • Es ist zweckmäßig, daß in der Wand des Gehäuses ein Kanal ausgeführt wird, der den Innenraum des Gehäuses mit einer Überdruckquelle verbindet. Solch eine Ausführung ermöglicht es, im Zeitpunkt des Füllens des Rohrkanals mit einem explosiven Gemisch und der Initiierung einer Explosion den Innenraum des-Gehäuses.mit einem unter Überdruck stehenden Spülgas zu füllen, wodurch ein Eindringen des explosiven Gemisches ins Innere des Gehäuses und eine Zerstörung der Vorrichtung verhindert werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus folgender ausführlicher Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den beiliegenden Zeichnungen verständlich, und zwar zeigt
    • Fig. 1 die Gesamtansicht einer Vorrichtung (Längsschnitt);
    • Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1;
    • Fig. 3 eine Baugruppe A in Fig. 1.
    Bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung
  • Die Vorrichtung zur Zuführung von Pulver in das Rohr einer Anlage zum Explosivaufdampfen enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1) mit einem durch dieses Gehäuses 1 hindurchgehenden Rohr 2 (in der Fig. ist ein Teil des Rohrs abgebildet) der Anlage zum Explosivaufdampfen. Am Gehäuse 1 sind unbewegliche Sektionen 3 und 4 befestigt, zwischen denen sich eine bewegliche Sektion5 befindet. Die Sektionen 3, 4 und 5 sind koaxial zum Rohr 2 angebracht und bilden einen Teil des Rohrs 2 mit einem Kanal 6. Im Gehäuse 1 befindet sich über dem Kanal 6 des Rohrs 2 ein Speicherzuteiler 7 des aufzustäubenden Pulvers mit einem Vibrator 8. Der zwischen dem Speicherzuteiler 7 und dem Kanal 6 des Rohrs 2 gelegene untere Teil des Gehäuses 1 bildet eine Kammer 9 zum Auffangen des Pulvers, aus der das Pulver mit Hilfe eines Mechanismus' 10 (Fig. 2), z.B., in Form eines mit einem Antrieb 10' (Fig. 1) versehenen Becherwerks in den Speicherzuteiler 7 zurückgeführt wird.
  • Die bewegliche Sektion 5 hat einen Antrieb 11 für ihre hin- und hergehende Bewegung, der eine Druckfeder 12, die an den Stirnflächen der unbeweglichen 3 und der beweglichen Sektion 5 befestigt ist, und eine hermetisch verschlossenen, ringförmige, koaxial zum Rohr 2 liegende Kammer 13 enthält, deren Wände von der Außenfläche der beweglichen Sektion 5, der Innenfläche des Gehäuses 1 und einer biegsamen Membrane 14 gebildet werden, von der ein Rand am Gehäuse 1 und der andere Rand an der beweglichen Sektion 5 befestigt ist. Die Kammer 13 ist mit Hilfe eines Stutzens 15 über einen Kanal 16 und ein Steuerventil 17, z.B. ein elektromagnetisches Ventil, mit einer Überdruckquelle (in den Fig. nicht abgebildet) verbunden. Das Ventil 17 schließt periodisch den Eintrittskanal 16 der Kammer 13 und verbindet somit den Innenraum der Kammer 13 mal mit der Überdruckquelle und mal mit der Atmosphäre durch einen Stutzen 17'.
  • Die Fuge "A" (Fig. l, 3) zwischen der unbeweglichen Sektion 3 und der beweglichen Sektion 5 ist mit Hilfe einer Labyrinthdichtung 18 abgedichtet, die in Form ringförmiger Rillen 19 an der zylindrischen Außenfläche der beweglichen Sektion 3 ausgeführt und mit der Innenfläche der beweglichen Sektion 5 mit einem Zwischenraum von 0,1 bis 0,2 mm gekoppelt ist. Die Dichtung 18 verhindert ein Ausströmen des explosiven Gemisches und der Explosionsprodukte aus dem Kanal 6 des Rohrs 2 und gewährleistet dabei eine freie Bewegung der beweglichen Sektion 5 relativ zur unbeweglichen Sektion 3.
  • Der Speicherzuteiler 7 wird in einer Vertiefung des Gehäuses 1 von drei Wänden 20 (Fig. 2) und einer vierten beweglichen Wand 21 gebildet, die gelenkig am Gehäuse 1 mit Hilfe einer Achse 22 befestigt ist und mit den Wänden 20 des Gehäuses 1 einen regulierbaren Austrittsschlitz 23 (Fig.l) für die Zuführung des Pulvers in das Rohr 2 bildet.
  • Außerdem befindet sich in der Wand des Gehäuses 1 unter dem Rohr 2 ein Kanal 24, der den Innenraum des Gehäuses 1 mit der Überdruckquelle verbindet und ein Eindringen des explosiven Gasgemisches durch die Fuge "A" ins Innere des Gehäuses 1 verhindert, und ist über dem Speicherzuteiler 7 eine Kammer 25 zum Auffangen des Pulvers'angebracht, die mit Hilfe von Kanälen 26, 27 mit dem Speicher 7 bzw. mit der Atmosphäre verbunden ist.
  • Am Gehäuse 1 ist ein Regulierring 28 angebracht, der die Bewegung der beweglichen Sektion 5 begrenzt und die Größe des Zwischenraums zwischen den Sektionen 4, 5 festlegt.
  • Die Vorrichtung zur Zuführung von Pulver in das Rohr einer Anlage zum Explosivaufdampfen funktioniert folgendermaßen.
  • Entsprechend der Feuergeschwindigkeit der Anlage wird die Zeitdauer τ des vollständigen Füllens des Rohrs 2 mit einem gleichmäßigen Pulverstrom bestimmt, die praktisch gleich ist dem Verhältnis d/Vo, worin d den Innenraum des Rohrs 2 und V die Geschwindigkeit der Pulverteilchen beim Eingang in das Rohr 2 bezeichnet. Diese Geschwindigkeit hängt von der Entfernung h zwischen dem oberen Rand der Innenfläche des Rohrs 2 und dem Austrittsschlitz 23 des Speichers 7 ab und wird nach der Formel
    Figure imgb0001
    gh bestimmt, worin g die Beschleunigung des freien Falls bezeichnet.
  • In der erfindungsgemäßen Konstruktion gewährleistet der Antrieb die Bewagung der Sektion 5 innerhalb von 5 bis 7 ms. Z.B., bei h = 50 mm und τ = 20 ms kann die Feuergeschwindigkeit der Anlage bis auf 20 Schüsse pro Sekunde erhöht werden, wodurch die Leistung der Ausrüstung um das Mehrfache erhöht werden kann.
  • Gegenüber der Mündung des Rohrs 2 wird dann ein Werkstück (in der Fig. nicht abgebildet) aufgestellt, auf das ein Überzug aufgetragen werden soll.
  • In der Ausgangsstellung wird die bewegliche Sektion 5 von der Feder 12 an die unbewegliche Sektion 4 gedrückt, und das Pulver fließt in ununterbrochenem Strom durch den Schlitz 23 aus dem Speicherzuteiler 7, umfließt dabei die Verbindungsstelle der Sektionen 4 und 5 und fällt in die Kammer 9, von wo es mit Hilfe der Einrichtung 10 in den Speioherzuteiler 7 zurückgeführt wird. Auf diese Weise wird ein ununterbrochener, gleichmäßiger Pulverstrom geschaffen. Sobald ein elektrischer Impuls das Steuerventil 17 erreicht, steigt der Druck in der Kammer 13, der mit Hilfe der biegsamen Membrane 14 auf die bewegliche Sektion 5 übertragen wird, die dadurch in Bewegung gerät, wodurch ein Zwischenraum zwischen den Sektionen 4, 5 entsteht und der Zugang des Pulvers in den Kanal 6 des Rohrs 2 frei wird. Die Sektion 5 entfernt sich dabei von der Sektion 4 bis zum Regulierring 28, und das Pulver fließt aus dem Schlitz 23 des Speicherzuteilers 7 in den entstandenen Zwischenraum durch den gesamten Querschnitt des Kanals 6 als gleichmäßiger Schleier. Sobald die Spannung am elektromagnetischen Ventil 17 abgenommen wird, bring die Feder 12 die Sektion 5 in die Ausgangslage zurück, wodurch das Rohr 2 geschlossen und im Innern des Kanals 6 des Rohrs 2 eine Portion des Pulvers abgeschnitten wird, die gleichmäßig über den Querschnitt des Rohrs 2 verteilt ist.Im Augenblick des Schließens des Rohrs 2 wird das im Kanal 6 des Rohrs 2 befindliche explosive Gemisch gezündet, die Explosionsprodukte dieses Gemisches reißen die Pulverteilchen mit sich, erhitzen sie und tragen sie auf die zu behandelnde Fläche als Überzug auf. Ein Auswurf der Explosionsprodukte aus dem Rohr 2 im Moment des Schusses durch die Fuge "A" zwischen den Sektionen 3 und 5 wird durch die Labyrinthdichtung 18 verhindert. Ein eindringen des explosiven Gemisches ins Innere des Gehäuses 1 durch die Fuge zwischen den Sektionen 4 und 5 wird durch den Überdruck im Innern des Gehäuses 1 verhindert. Auswurfverluste des Pulvers aus dem Innenraum des Gehäuses 1 werden mit Hilfe der Kammer 25 zum Auffangen des Pulvers verhindert.
    • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Erfindung kann in Anlagen zum Explosivaufdampfen von hitzebeständigen, korrosionsbeständigen und verschleißfesten Überzügen auf Teile und Baugruppen von Mechanismen eingesetzt werden, die einem Abriebverschleiß in aggressiven Medien ausgesetzt sind.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Zuführung von Pulver in das Rohr einer Anlage zum Explosivaufdampfen, die ein Gehäuse (1) mit einem durch dieses Gehäuse (1) hindurchgehenden Rohr (2) der Anlage zum Explosivaufdampfen und einem Speicherzuteiler (?) des aufzustäubenden Pulvers enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung drei Sektionen (3, 4, 5) beinhaltet, die einen Teil des Rohrs (2) bilden, wobei die äußeren Sektionen (3, 4) mit dem Gehäuse (1) starr verbunden sind und die mittlere Sektion (5) einen Antrieb (11) für ihre hin- und hergehende Bewegung längs der Achse des Rohrs (2) hat, und der Speicherzuteiler (7) in einer der Zonen der Verbindung der. beweglichen Sektion (5) mit den unbeweglichen Sektionen (3,4) angeordnet ist, wobei der untere Teil des Gehäuses (1) unter dem Speicherzuteiler (7) und dem Kanal (6) des Rohrs (2) eine Kammer (9) zum Auffangen des Pulvers bildet, die mit einem Mechanismus (10) für die Rückführung des Pulvers in den Speicherzuteiler (7) versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Antrieb (11) der beweglichen Sektion (5) in der anderen Zone der Verbindung der beweglichen Sektion (5) mit den unbeweglichen Sektionen (3, 4) befindet und eine Druckfeder (12), die an den Stirnenden der beweglichen (5) und der unbeweglichen Sektion (3) befestigt ist, und eine hermetisch verschlossene, ringförmige, koaxial zum Rohr (2) liegende Kammer (13) enthält, die mit einer Überdruckquelle verbunden ist und von den Wänden der beweglichen Sektion (5) und des Gehäuses (1) und außerdem von einer biegsamen Membrane (14) gebildet wird, von der ein Rand am Gehäuse (1) und der andere Rand an der beweglichen Sektion (5) befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zone des Antriebs (11) der beweglichen Sektion(5) eine Labyrinthdichtung (18) angebracht ist, die in Form ringförmiger Rillen (19) an der zylindrischen Außenfläche des Verbindungsabschnitts der unbeweglichen Sektion (3) ausgeführt ist und mit der Innenfläche der beweglichen Sektion (5) in Verbindung steht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Seitenwände (21) des Speicherzuteilers (7) gelenkig am Gehäuse (1) befestigt ist, wobei die Breite des Austrittsschlitzes (23) des Speicherzuteilers (7) reguliert werden kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand des Gehäuses (1) ein Kanal (24) ausgeführt ist, der den Innenraum des Gehäuses (1) mit einer Überdruckquelle verbindet.
EP19890903940 1988-12-26 1988-12-26 Device for feeding powder into the barrel of a detonation installation Withdrawn EP0401371A4 (en)

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JP (1) JPH03502778A (de)
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JPH03502778A (ja) 1991-06-27
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