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Die Erfindung betrifft eine Metallspritzpistole, bei der ein niedrig schmelzendes Metall, insbesondere Zinn, in einem am Pistolenkörper befestigten flammenbeheizten Tiegel geschmolzen und die durch eine Bodenöffnung des Schmelztiegels einer Spritzdüse zufliessende Metallschmelze mit Hilfe eines unter Druck zugeführten Zerstäubungsgases, insbesondere Pressluft, ausgespritzt wird.
Ein Nachteil der bekannten Metallspritzpistolen dieser Art besteht darin, dass die Metallschmelze, insbesondere bei niedrigeren, d. h. nur etwas über dem Schmelzpunkt liegenden Temperaturen, nicht fein genug zerstäubt werden kann bzw. im Spritzstrahl und sogar in der Spritzdüse zumindest teilweise erhärtet. Die Erhöhung der Temperatur der Metallschmelze im Schmelztiegel ist nicht immer möglich bzw. zweckmässig, z. B. wenn mit der Spritzpistole Metallüberzüge auf verhältnismässig hitzeempfindlichen Oberflächen hergestellt werden sollen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil der bekannten Ausführungen zu beheben und eine Metallspritzpistole der eingangs beschriebenen Art mit möglichst geringem konstruktivem Aufwand derart auszubilden, dass die Metallschmelze, insbesondere auch bei niedrigen, d. h. nur wenig über dem Schmelzpunkt liegenden Temperaturen, fein zerstäubt wird und im Betrieb weder im Spritzstrahl noch in der Spritzdüse erhärtet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Metallspritzpistole der eingangs beschriebenen Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen eingebauten, insbesondere vom Schmelztiegel bzw. von der darin enthaltenen Metallschmelze, erwähnten Gaserhitzer für das der Spritzdüse zugeführte Zerstäubungsgas aufweist.
Bei dieser Ausbildung wird also die im Schmelztiegel der Metallspritzpistole enthaltene, durch die Bodenöffnung des Schmelztiegels der Spritzdüse zufliessende Metallschmelze mit Hilfe von vorerhitztem Zerstäubungsgas ausgespritzt und zerstäubt. Dadurch wird einerseits eine Abkühlung der Spritzdüse durch das Zerstäubungsgas und infolgedessen eine Verstopfung der Spritzdüse durch darin erhärtende Teile der Metallschmelze verhindert. Gleichzeitig wird auch eine Abkühlung und Erhärtung der Metallschmelzentröpfchen im Spritzstrahl vermieden. Die Metallschmelze wird also auch bei niedrigeren, nur etwas über dem Schmelzpunkt liegenden Temperaturen durch das vorerhitzte Zerstäubungsgas mit Sicherheit ausgespritzt, fein zerstäubt und im Spritzstrahl so lange flüssig gehalten, bis sie auf die Werkstückoberfläche trifft.
Der in der Metallspritzpistole eingebaute Gaserhitzer für das Zerstäubungsgas kann in baulicher Hinsicht beliebig ausgebildet sein und z. B. bei einer zweckmässigen Ausführungsform der Erfindung aus einer im Schmelztiegel angeordneten, von der Metallschmelze zumindest teilweise umspülten Rohrschlange od. dgl. für den Durchfluss des Zerstäubungsgases bestehen. Konstruktionsmässig besonders einfach und kostensparend ist jedoch eine andere erfindungsgemässe Ausführungsform, in der der Gaserhitzer aus einem den Schmelztiegel zumindest teilweise umhüllenden Hohlmantel für den Durchfluss des Zerstäubungsgases besteht.
Diese Ausführungsform weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass der als Erhitzer für das Zerstäubungsgas um den Schmelztiegel herum vorgesehene Hohlmantel auch eine bedeutende wärmeisolierende Wirkung ausübt und bei vorübergehenden Arbeitsunterbrechungen die Metallschmelze im Schmelztiegel für längere Zeit flüssig hält.
Nach einem weiteren das Ausspritzen und Zerstäuben der Metallschmelze fördernden Merkmal der Erfindung ist der Schmelztiegel durch einen Deckel luftdicht abschliessbar und in seinem oberen Teil oberhalb der Metallschmelze mit der Druckzuführung des Zerstäubungsgases verbindbar. Bei dieser Ausbildung wird die im Schmelztiegel der Metallspritzpistole enthaltene Metallschmelze nicht nur von dem aus der Spritzdüse ausströmenden Zerstäubungsgas mitgerissen, sondern auch durch den die Metallschmelze im Schmelztiegel beaufschlagenden Zuführungsdruck des Zerstäubungsgases durch die Spritzdüse herausgedrückt.
Dadurch wird einerseits die Verstopfung der Spritzdüse vermieden und anderseits die Ausbildung eines schmalen, fein zerstäubten Spritzstrahls auch bei zähflüssigeren Metallschmelzen ermöglicht.
Weitere Merkmale der Erfindung und die damit erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen : Fig. 1 eine erfindungsgemässe Metallspritzpistole in Seitenansicht, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch die Metallspritzpistole nach Fig. 1 in grösserem Massstab.
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Die dargestellte Metallspritzpistole ist zum Spritzen von niedrig schmelzenden Metallen, insbesondere Zinn, Blei, Zink od. dgl. und deren Legierungen, bestimmt und besteht aus einem Pistolenkörper --1--, an dem mittels Schrauben --2, 102-- ein unterer, längsgerichteter, stangenförmiger Halter --3-- befestigt
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--4-- ausgebildet,- bzw. dem Schmelztiegel --4-- mit Hilfe der hier vorgesehenen Schraube --102-- ein nach unten vorspringender Stützfuss --9-- befestigt. Am hinteren Ende des stangenförmigen Halters --3-- ist mit Hilfe einer Schraubenbuchse --11-- eine in ihrem oberen Teil --110-- etwa halbkreisförmige und in ihrem unteren Teil --210-- gabelförmige Stütze --10-- befestigt.
Wenn die Metallspritzpistole am Handgriff --6-erfasst wird, kann sich der stangenförmige Halter --3-- an seinem hinteren Ende mit Hilfe des oberen halbkreisförmigen Teils --110-- der Stütze --10-- von unten gegen den Vorderarm der Bedienungsperson abstützen. Dadurch wird das Gewicht des Schmelztiegels --4-- aufgefangen und eine leichte Manövrierfähigkeit der Metallspritzpistole erzielt. Der untere, gabelförmige Teil --210-- der Stütze --10-- bildet zwei hintere, voneinander abstehende Stützfüsse, die in Verbindung mit dem vorderen Stützfuss --9-- das Aufstellen der Metallspritzpistole auf einer ebenen Unterlage ermöglichen.
Unter dem stangenförmigen Halter --3-- ist ein handelsüblicher Brenngas-Sauerstoff-Brenner --12-mit Hilfe eines Winkelstücks --13-- lösbar befestigt. Dabei ist das Winkelstück --13-- mit einem Schenkel am Brenner --12-- mit Hilfe der Mutter --14-- festgelegt. Der andere Schenkel des Winkelstücks --13-greift in eine entsprechende in der Stütze --10-- vorgesehene Ausnehmung --15-- ein und ist darin mit Hilfe einer seitlichen Druckschraube --16-- befestigt, wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist.
Der Brenner --12-- ist mit seinem vorderen Ende durch eine entsprechende Öffnung des vorderen Stützfusses --9-- durchgeführt und ist derart angeordnet und eingestellt, dass sich die Brennerflamme unter dem Schmelztiegel --4-- ausbildet. Die äussere Bodenfläche --104-- des Schmelztiegels --4-- verläuft dabei etwa parallel zu der Längsmittelachse --17-- des Brenners --12-- oder ist zu dieser Längsmittelachse --17-- etwas nach vorn abwärts geneigt, so dass sie von der Brennerflamme bestrichen wird. Der Schmelztiegel --4-- wird dadurch so stark erwärmt, dass das darin enthaltene Metall schmilzt. Vorzugsweise bzw. für bestimmte Arbeiten, z.
B. wenn die Oberfläche des Werkstückes verhältnismässig hitzeempfindlich ist, weist die Metallschmelze --18-- im Schmelztiegel eine nur etwas über dem Schmelzpunkt liegende Temperatur auf.
Die Längsmittelachse --19-- der Spritzdüse --5--, d.h. die Längsmittelachse des aus der Düse --5-austretenden Spritzstrahls ist zu der Längsmittelachse --17-- des Brenners --12-- geneigt und schliesst mit dieser einen spitzen Winkel ein, wie insbesondere aus den Fig. 1 und 3 hervorgeht. Die Spritzdüse - weist eine zentrale Austrittsöffnung --20-- für die Metallschmelze und einen um diese Öffnung - herum angeordneten Ringspalt bzw. Öffnungskranz --21-- für das Zerstäubungsgas auf. Als Zerstäubungsgas kann ein unter Druck zugeführtes, inertes Gas, z. B. Stickstoff, verwendet werden. Gewöhnlich wird jedoch als Zerstäubungsgas Pressluft eingesetzt, die von einer Flasche oder einem Kompressor geliefert wird.
Die Austrittsöffnung --20-- für die Metallschmelze --18-- steht über einen radialen Kanal --22-- und eine Ringkammer --23-- mit einer Bodenöffnung --24-- des Schmelztiegels --4-- in Verbindung und wird mit Hilfe einer den Ausfluss der Metallschmelze --18-- regulierenden Strahlregelnadel --25-- geschlossen und geöffnet. Die Strahlregelnadel --25-- ist in einer inneren Bodenrippe --26-- des Schmelztiegels --4-koaxial zu der Mittellängsachse --19-- der Spritzdüse --5-- längsverschiebbar gelagert und nach hinten aus dem Pistolenkörper --1-- herausgeführt. Eine zwischen einem Bund --27-- der Strahlregelnadel --25--
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versehenen Ende der Strahlregelnadel --25-- ist ein Schraubkopf --29-- vorgesehen.
Zwischen diesem Schraubkopf --29-- und dem Pistolenkörper--1--ist eine Druckfeder --30-- eingespannt, die in entgegengesetzter Richtung zu der Schliessfeder --28-- wirkt, jedoch schwächer als diese ist. Durch Einund Ausschrauben des Schraubkopfes --29-- kann die Kraft der Druckfeder --30-- und infolgedessen der
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auf die Strahlregelnadel --25-- wirkende Schliessdruck abgeändert und verschiedenen Erfordernissen angepasst werden.
Zum Öffnen der Austrittsöffnung --20-- für die Metallschmelze in der Spritzdüse --5-- wird die Strahlregelnadel --25-- mit Hilfe des Abzugs --31-- nach hinten entgegen der Kraft der Schliessfeder - verschoben. Der Abzug --31-- ist mit Hilfe von zwei durch ein Langloch --33-- des Pistolenkörpers - 1-- durchgeführten Querstiften --32-- verschiebbar am Pistolenkörper --1-- gelagert und hintergreift mit einem Mitnehmeransatz --131-- den am hinteren Ende der Strahlregelnadel --25-- befestigten Schraubkopf-29--.
Um den Schmelztiegel --4-- herum ist ein Hohlmantel --34-- vorgesehen, der über einen Kanal --35-und eine Ringkammer --36-- mit dem Ringspalt bzw. dem Öffnungskranz --21-- der Spritzdüse --5-- in Verbindung steht. Der Schmelztiegel --4-- und sein Hohlmantel --34-- werden mit Hilfe eines Deckels - luftdicht verschlossen. Der Deckel --56-- ist drehbar an dem unteren Ende einer Verstellschraube - befestigt, die durch einen um den Drehzapfen --38-- schwenkbar am Pistolenkorper-l- gelagerten Tragarm --39-- geschraubt ist. Durch Ausschrauben der Verstellschraube --37-- kann der Deckel --56-- vom Schmelztiegel --4-- angehoben und dann zusammen mit dem Tragarm --39-- um den Drehzapfen --38-- seitlich vom Schmelztiegel --4-- weg ausgeschwenkt werden.
Durch Einschrauben der Verstellschraube --37-- kann der über den Schmelztiegel --4-- eingeschwenkte Deckel --56-- luftdicht gegen den oberen Tiegelrand gedrückt werden, wobei er gleichzeitig den inneren, die Metallschmelze - enthaltenden Tiegelraum und den äusseren Hohlmantel --34-- sowohl gegenüber der Aussenluft als auch gegeneinander abschliesst.
Der die Metallschmelze --18-- enthaltende Raum des Schmelztiegels --4-- steht in seinem oberen Teil über einen im Deckel --56-- vorgesehenen Kanal --40, 41, 42-- und ein im Deckel --56-- eingebautes Absperr- und Regelventil --43-- mit dem Hohlmantel --34-- des Schmelztiegels --4-- in Verbindung.
Das Absperr- und Regelventil --43-- weist einen federbelasteten, nadelförmigen, als Schraube ausgebildeten Verschlusskörper auf. Der Hohlmantel --34-- des Schmelztiegels --4-- ist mit der durch die Schraubenbuchse --11-- am hinteren Ende des stangenförmigen Halters --3-- angeschlossenen Zuführung der Pressluft verbunden, u. zw. durch die im Pistolenkörper --1-- vorgesehenen Kanäle --44, 45,46, 47-und durch den daran anschliessenden, im Halter --3-- vorgesehenen Kanal --48--, der in die Schrauben- buchse --11-- ausmündet. Zwischen den Kanälen --44 und 45-- ist ein Druckregelventil --49-- mit federbelastetem, nadelförmigem, als Schraube ausgebildetem Verschlusskörper vorgesehen.
Zwischen den Kanälen --46 und 47-- ist ein Absperrventil vorgesehen ; dessen kolbenartiger Verschlusskörper --50-- von einer Druckfeder --51-- in Schliessstellung gehalten und vom Abzugsschieber --31-- über einen Stössel - entgegen der Kraft der Feder --51-- in Offenstellung verschiebbar ist. Die Anordnung ist so getroffen, dass beim Anziehen des Abzugsschiebers --31-- zuerst das Absperrventil --50-- geöffnet und dann die Strahlregelnadel --27-- in Offenstellung zurückgezogen wird. Wenn dagegen der Abzugsschieber - freigelassen wird, verschiebt sich zuerst die Strahlregelnadel --27-- in Schliessstellung und das Absperrventil --50-- der Pressluft schliesst etwas später.
Mit Hilfe des Abzugsschiebers --31-- ist es ausserdem möglich, den Spritzstrahl durch begrenzte, hin-und hergehende Verschiebung der Strahlregelnadel --27-- zu regulieren.
Bei der beschriebenen Metallspritzpistole wird also die Pressluft durch die Kanäle --48, 47,46, 45-im Pistolenkörper --1-- und im stangenförmigen Halter --3-- sowie durch das Absperrventil --50-- und das Druckregelventil --49-- über den Hohlmantel --34-- des Schmelztiegels --4-- dem Ringspalt bzw. dem Düsenkranz --21-- der Spritzdüse --5-- zugeführt. In dem Hohlmantel --34-- des Schmelztiegels --4-wird die Pressluft durch die Metallschmelze-18-, d. h. mittelbar durch die Flamme des Brenners --12-vorerhitzt und verhindert dadurch ein Abkühlen der Metallschmelze unterhalb des Schmelzpunkts sowohl in der Spritzdüse --5-- als auch in dem davon erzeugten Spritzstrahl vor dem Auftreffen auf die Oberfläche des Werkstückes.
Ausserdem wird die Metallschmelze --18-- im Schmelztiegel --4-- vom Druck der Pressluft beaufschlagt, da diese aus dem Hohlmantel --34-- des Schmelztiegels durch die Kanäle --42, 41, 40-- und das Absperr- und Regelventil --43-- in den oberen Teil des die Metallschmelze enthaltenden, inneren Tiegelraumes einströmt. Die Metallschmelze --18-- wird infolgedessen mit einem mit Hilfe des Ventils --43-- einstellbaren pneumatischen Druck aus dem Schmelztiegel --4-- durch die zentrale Austrittsöffnung --20-- der Spritzdüse --5-- herausgedrückt.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das oben beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens mehrere, insbesondere in baulicher Hinsicht unterschiedliche, Lösungen möglich. So z. B. kann der Vorerhitzer der Pressluft bzw. des Zerstäubungsgases aus einer im Schmelztiegel --4-- eingebauten, aussenseitig zumindest teilweise von der Metallschmelze --18-- bespülten Rohrschlange für den Durchfluss der Pressluft bzw. des Zerstäubungsgases bestehen. Die Verbindung zwischen dem oberen Teil des Schmelztiegels und der Pressluftzuführung bzw. der Druckzuführung des Zerstäubungsgases kann mit Hilfe von beliebig ausgebildeten und angeordneten Kanälen und Ventilen erfolgen. Alle Absperr- bzw.
Regelventile können eine beliebige, andere bauliche Ausbildung aufweisen. In einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemässen Metallspritzpistole ist die Flamme des Brennstoff-Sauerstoff-Brenners --12-- etwa rechtwinkelig oder unter einem andern Winkel gegen die äussere Bodenfläche --104-- des Schmelztiegels --4-- gerichtet. Zu diesem Zweck kann das vordere Ende des Brenners --12-mit der Brennerdüse nach oben abgewinkelt sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Metallspritzpistole, bei der ein niedrig schmelzendes Metall, insbesondere Zinn, in einem am Pistolenkörper befestigten, flammenbeheizten Tiegel geschmolzen und die durch eine Bodenöffnung des Schmelztiegels einer Spritzdüse zufliessende Metallschmelze mit Hilfe eines unter Druck zugeführten Zerstäubungsgases, insbesondere Pressluft, ausgespritzt wird, gekennzeichnet durch einen in der Metallspritzpistole eingebauten, insbesondere vom Schmelztiegel (4) bzw. von der darin enthaltenen Metallschmelze (18) erwärmten, Gaserhitzer (34) für das der Spritzdüse (5) zugeführte Zerstäubungsgas.