CH625977A5

CH625977A5 - Detonation coating installation

Info

Publication number: CH625977A5
Application number: CH368777A
Authority: CH
Inventors: Anatoly Ivanovich Zverev; Alexandr Sergeevich Bondarenko
Original assignee: Zverev Anatoly; Alexandr Sergeevich Bondarenko
Priority date: 1977-03-28
Filing date: 1977-03-23
Publication date: 1981-10-30
Also published as: DE2717806A1; FR2396808A1; DE2717806C3; GB1517679A; DE2717806B2; FR2396808B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Detonationsbeschichtungsanlage mit einem Explosionsraum, der in Form eines an einem Ende verschlossenen Rohres mit zumindest einer darin angeordneten Zündkerze ausgeführt ist, mit einer Kammer zur Aufbereitung des Explosionsgemisches, mit einem Dosator für das Beschichtungsmaterial in Form von Pulver, der mit einer Mischkammer verbunden ist, wobei der Dosator einen Bunker aufweist, der durch einen Kanal mit der Mischkammer in Verbindung steht, mit einer Einrichtung zum Regeln der Querschnittsfläche des Kanals und mit einer Düse zur zwangsläufigen Zufuhr des Beschichtungsmaterials in den Explosionsraum.

Solche Anlagen werden zum Zerstäuben von Beschich-tungspulver mit den Verbrennungsprodukten eines Explosionsgemisches angewendet.

Die vorliegende Anlage kann beim Auftragen der Überzüge aus feindispersem Pulver von Werkstoffen aus schwerschmelzenden Verbindungen, wie zum Beispiel von Wolfram-, Chrom- und Molybdänkarbide verwendet werden.

Bei bekannten Anlagen der genannten Art ist der Explosionsraum in Form eines geeichten Zylinderrohres ausgebildet, dessen Länge und Durchmesser in Abhängigkeit von Bedingungen gewählt werden, deren Erfüllung zur Erregung und Fortpflanzung einer durch Sprengen des Explosionsgemisches erzeugten Detonationswelle im Explosionsraum erforderlich ist. Die Detonationswelle hat einen hohen Druck und eine hohe Temperatur und pflanzt sich mit einer für den gegebenen Sprengstoff und die vorliegenden Verhältnisse gleichbleibenden und maximal möglichen Geschwindigkeit, die 2 bis 4 km/s erreicht, fort.

Die Kammer zur Aufbereitung des Explosionsgemisches enthält in ihren Wänden Ventile zur Zufuhr von Bestandteilen des Explosionsgemisches, wie Brenngas, Oxydationsmittel und Neutralblasegas in ihren Mischhohlraum.

Die Anlage weist eine elektronische Steuereinheit auf.

Auf einen Befehl von der Steuereinheit öffnen sich die Ventile der Kammer zur Aufbereitung des Explosionsgemisches in bestimmter Reihenfolge, und das im Mischhohlraum

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dieser Kammer entstandene Explosionsgemisch wird dem Explosionsraum zugeführt, zu dem gleichzeitig das Beschich-tungsmaterialpulver aus der Mischkammer des Dosators zugeführt wird. Danach erfolgt das Durchblasen der Kammer zur Aufbereitung des Explosionsgemisches mit Neutralgas, und das Explosionsgemisch wird mit Hilfe der Zündkerze im Explosionsraum gesprengt.

Als Ergebnis der Detonation des Explosionsgemisches treten im Explosionsraum ein hoher Druck und eine hohe Temperatur auf, und es findet eine stürmische Entwicklung von Explosionsgasen statt, die sich im Augenblick des Zerknallens in stark komprimiertem Zustand befinden und jene physikalische Agenzien sind, während deren Umsetzung der augenblickliche Übergang von Lageenergie des Explosionsgemisches zu kinetischer Energie der beweglichen Gase stattfindet.

Diese Energie wird auf die im Gasstrom schwebenden Pulverteilchen des Beschichtungsmaterials übertragen, wodurch sich diese erwärmen, ihre Bewegung nimmt an Geschwindigkeit zu, und diese Teilchen bilden beim Austritt aus dem offenen Ende des Explosionsraumes einen Überzug auf der Oberfläche des vor dem Explosionsraum angeordneten Werkstük-kes aus.

Der Hauptnachteil dieser Detonationsbeschichtungsanlage besteht darin, dass unter Verwendung hochfeindisperser pul-verförmiger Beschichtungsmaterialien ihre Selbstdichtung im Bunker erfolgt, wodurch eine ungleichmässige Zufuhr des Pulvers zur Mischkammer des Dosators und ferner zum Explosionsraum bedingt wird. Dadurch wird die zyklische Zufuhr des Beschichtungsmaterialpulvers gestört und somit die Be-schichtungsqualität im ganzen schlechter.

Zu den Nachteilen der bekannten Anlage zählt auch der Umstand, dass sich die rückwärtslaufenden Stosswellen, die die Detonation begleiten, kraft des Spezifischen des Detonations-beschichtungsvorganges nach allen Richtungen gleich fortpflanzen und zusätzliche konstruktive und technologische Massnahmen zum Schutz der Baugruppen der Anlage sowie des Beschichtungsmaterialpulvers gegen den Einfluss der erhöhten Drücke und Temperaturen bei Rückschlägen erfordern.

Betriebserfahrungen mit den bekannten Anlagen ergaben, dass das Hauptaugenmerk zur Erhöhung ihrer Arbeitsexaktheit und Herstellung hochwertiger homogener Uberzüge auch auf Mittel, die die zyklische Zufuhr einer Dosis Beschich-tungsmaterialpulver an einen streng vorgegebenen Abschnitt des Explosionsraumes gewährleisten, und auf Massnahmen, die eine vollere Vermischung des Explosionsgemisches mit dem Beschichtungsmaterialpulver sichern, gelenkt werden muss d.h. es ist notwendig, dass sich seine Teilchen gleichmäs-sig im Strom der Explosionsprodukte verteilen und einen minimalen kompakten Abschnitt der Länge des Explosionsraumes einnehmen.

Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Nachteile zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Detonationsbeschichtungsanlage mit einer solchen konstruktiven Lösung ihrer Baugruppen zu schaffen, die eine zyklische Dosierung des Beschichtungsmaterialpulvers in den Explosionsraum und einen zuverlässigen Schutz der Baugruppen der Anlage gegen die Einwirkung der erhöhten Drücke und Temperaturen bei einem Rückschlag der Detonationswelle aus dem Explosionsraum gewährleistet, was die Beschichtungsqualität im ganzen zu verbessern und einen zuverlässigen Betrieb der Anlage zu sichern vermag.

Diese Aufgabe wird bei der Anlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäss so gelöst, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert ist.

Diese Lösung wird gestatten, die Selbstdichtung des Beschichtungsmaterialpulvers im Bunker und insbesondere der feindispersen Pulver zu beseitigen, weil das Beschichtungsmaterialpulver unter dem Einfluss des durch die gasdurchlässige Trennwand in den Hohlraum des Bunkers eindringenden Druckgases «aufzuwallen» scheint, was seinen freien Durchgang zu dem Kanal des Dosators und weiter zu dessen Mischkammer erleichtert, wodurch die Sicherheit der zyklischen Dosierung des Beschichtungsmaterialpulvers erhöht und seine Qualität somit verbessert wird.

Ausserdem schützt die Anordnung eines Rückschlagventils an seiner Verbindungsstelle mit dem Bunker im Kanal des Dosators gegen das Eindringen der Explosionswelle bei Rückschlägen aus dem Explosionsraum.

Das ist bei Verwendung feindisperser Pulver als Überzüge, die mit der Explosionswelle leicht aus dem Bunker herausgeschleudert werden können, besonders wichtig.

Alles zusammengenommen wird erlauben, die Arbeit der Anlage exakter, produktiver und rentabler zu machen.

Nachstehend wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Gesamtansicht der ersten Variante der erfindungsgemässen Detonationsbeschichtungsanlage,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch dië Stelle «A» in Fig. 1 (in grösserem Massstab),

Fig. 3 eine Gesamtansicht der erfindungsgemässen Detonationsbeschichtungsanlage in der zweiten Variante,

Fig. 4 einen Schnitt gemäss Linie IV—IV in Fig. 3.

Die Detonationsbeschichtungsanlage enthält den Explosionsraum 1 (Fig. 1), eine Kammer 2 zur Aufbereitung des Explosionsgemisches und einen Dosator 3 für Beschichtungsmaterialpulver, die mit dem Explosionsraum 1 in Verbindung stehen.

Der Explosionsraum 1 ist in Form eines geeichten, an einem Ende verschlossenen Zylinderrohres ausgeführt, in dem an dieser Stelle eine Zündkerze 4 angeordnet ist. Mit der Kammer 2 zur Aufbereitung des Explosionsgemisches ist der Explosionsraum 1 über ein als Rohrschlange ausgebildetes Schutzrohr 5 und ein Sicherheitsventil 6 verbunden.

Der Beschichtungsmaterialpulverdosator 3 weist das Gehäuse 8 (Fig. 2) mit einer Mischkammer 9 und einem Kanal 11 auf, der diese mit einem Bunker 10 verbindet.

Bei der ersten Variante (Fig. 1) der Detonationsbeschichtungsanlage ist die Mischkammer 9 des Dosators 3 gleichachsig mit dem Explosionsraum 1 angeordnet und über einen Zuleitungsstutzen 12 damit verbunden, dessen entsprechendes Ende in einer axialen, an der Stirnfläche des verschlossenen Endes des Explosionsraumes 1 angebrachten Durchgangsbohrung angeordnet ist.

In der Mischkammer 9 des Dosators 3 ist koaxial damit die Strahldüse 13 (Fig. 2) zur Zwangsförderung des Beschichtungsmaterialpulvers «B» in den Explosionsraum 1 angeordnet.

Der Längskanal 14 der Düse 13 steht mit einer (nicht dargestellten) Quelle von Druckgas, das das Pulver befördert, in Verbindung.

Die Wände 15 des Bunkers 10 haben die Form eines sich nach unten verengenden Kegelstumpfes und gehen in dessen Boden 16 über. Von oben ist der Bunker 10 mit einem Deckel 17 verschlossen, der eine Öffnung zum Ausfüllen des Bunkers 10 mit Pulver «B» aufweist.

Erfindungsgemäss ist eine Trennwand 18 aus gasdurchlässigem Material, die einen mit der Druckgasquelle verbundenen ringförmigen Hohlraum 19 bildet, im Bunker 10 äquidistant von seinen Wänden 15 angeordnet.

Ausserdem ist im Bunker 10 gleichachsig damit ein Rohr 20 aus gasdurchlässigem Material angeordnet, dessen oberes Ende durch die Öffnung im Deckel 17 des Bunkers 10 gelas5

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sen und mit der Druckgasquelle verbunden ist, während sich das untere Ende auf einen am Boden 16 des Bunkers 10 ausgebildeten kegelförmigen Vorsprung 21 stützt und auf dem Umfang des Rohres 20 gleichmässig verteilte Öffnungen 22 zum Gasdurchfluss in den Hohlraum des Bunkers 10 aufweist. Die Achsen dieser Öffnungen 22 sind unter gleichem Winkel zum Boden 16 des Bunkers 10 gerichtet.

Als luftdurchlässiges Material für die Trennwand 18 und das Rohr 20 kann Metallkeramik oder beliebiger sonstiger Werkstoff (zum Beispiel Filz, Metallnetz, Nessel) Verwendung finden, dessen Porosität zur freien Durchlüftung des Gases aus dem ringförmigen Hohlraum 19 und dem Inneren des Rohres 20 in den Hohlraum des Bunkers 10 ausreicht.

Dabei darf das luftdurchlässige Material natürlich selbst das feindisperseste Beschichtungsmaterialpulver «B» nicht aus dem Hohlraum des Bunkers 10 durchlassen.

Die Durchlüftung des Gases in den Hohlraum des Bunkers 10 durch die gasdurchlässige Trennwand 18 und die Wände des Rohres 20 wird gestatten, die Selbstdichtung von Pulvern, insbesondere von feindispersen Pulvern an den Wänden des Bunkers 10 zu verhindern und ihren freien Durchgang in den Kanal 11 des Dosators 3 zu gewährleisten.

Im Gehäuse 8 des Dosators 3 ist an der Verbindungsstelle des Kanals 11 und des Bunkers 10 eine Querteilfuge ausgeführt, die durch zwei auf dem Umfang mittels Schrauben 25 miteinander verbundene Flansche 23 und 24 gebildet ist.

Im Kanal 11 des Gehäuses 8 des Dosators 3 ist an seiner Verbindungsstelle mit dem Bunker 10 ein Rückschlagventil angeordnet, das den Kanal 11 bei einem Rückschlag aus dem Explosionsraum 1 absperrt.

Als Rückschlagventil dient eine nachgiebige Membran 26, die in der erwähnten Teilfuge zwischen den Flanschen 23 und 24 angeordnet ist und eine mit dem Kanal 11 gleichachsige Durchgangsbohrung 27 aufweist, die den Kanal 11 mit dem Hohlraum unter dem Boden 16 des Bunkers 10 verbindet. Im Boden 16 des Bunkers sind auf seinem Umfang Durchgangsbohrungen zum Durchgang des Beschichtungsmaterialpulvers in den Kanal 11 vorgesehen. Dabei ist ein kegelförmiger Vorsprung 28, der als Rückschlagventilsitz dient, der die Öffnung 27 in der Membran 26 während ihrer Durchbiegung beim Rückschlag überdeckt, am Boden 16 gegenüber der Öffnung 27 in der Membran 26 ausgebildet.

Im Kanal 11 des Gehäuses 8 des Dosators 3 ist eine Einrichtung zum Regeln der Querschnittsfläche dieses Kanals 11 angeordnet.

Diese Einrichtung enthält ein im Kanal 11 angeordnetes elastisches Rohr 29 und eine Düse 30 sowie ein elektromagnetisches, den Kanal 11 überdeckendes Ventil 31, die beiderseits des Rohres 29 untergebracht sind.

Die Regelung der Pulverdosen erfolgt durch die Düse 30, die in einem Gewindedurchgangsloch im Gehäuse 8 des Dosators 3 gleichachsig mit der Spindel 32 des elektromagnetischen Ventils 31 angeordnet und mit einer Schraubenmutter 38 gesichert ist.

Durch Drehen der Düse 30 kann der Spalt zwischen ihr und der Spindel 32 des elektromagnetischen Ventils 31 und somit der Querschnitt des elastischen Rohres 29, in dem sich das Beschichtungsmaterialpulver «B» von dem Bunker 10 in die Mischkammer 9 des Dosators 3 bewegt, geändert werden.

Die Kammer 2 (Fig. 1) zur Aufbereitung des Explosionsgemisches steht über elektromagnetische Ventile 34, 35 und 36, die in Zuführungsleitungen 37, 38 bzw. 39 angeordnet sind, mit (nicht dargestellten) Quellen von Explosionsgemischbestandteilen in Verbindung.

An der vorliegenden Anlage verbindet das Ventil 34 die Kammer 2 mit einer Quelle von Oxydationsmittel (Sauerstoff), das Ventil 35 mit einer Quelle von Neutralgas (Stickstoff), und über das Ventil 36 wird Brennstoff (Azetylen) zugeführt.

Ausser den erwähnten Stellgliedern enthält die Anlage einen Hochspannungsgenerator 40, der Impulse an die Zündkerze 4 gibt, mit deren Hilfe das Explosionsgemisch entzündet wird.

Bei der zweiten, in Fig. 3 gezeigten Variante der Detonationsbeschichtungsanlage ist der Explosionsraum 1 seiner Länge nach zusammengesetzt aus zwei teleskopisch miteinander verbundenen Teilen 41 und 42 ausgeführt, von denen das Schwanzende 41 (rechts in Fig. 3) des Explosionsraumes 1 Aussenteil ist und sein zweites Innenteil 42 teilweise umgibt, wobei ein Innenhohlraum 43 zwischen ihnen entsteht.

Das zweite Teil 42 des Explosionsraumes 1 endet mit einer Strahldüse 44, die in dem erwähnten Hohlraum 43 angeordnet ist. Ausserdem ist die Zündkerze 4 im zweiten Teil 42 unweit des verschlossenen Endes des Explosionsraumes 1 angebracht.

Die Verbindungsstelle der genannten Teile 41 und 42 des Explosionsraumes 1 ist von aussen mit einem Ringmantel 45 umschlossen, der mit dem Schwanzende 41 einen Hohlraum

46 bildet, der mit dem Hohlraum 43, in dem die Strahldüse 44 Platz findet, und mit der Mischkammer 9 (Fig. 2) des Dosators

3 in Verbindung steht.

Der Hohlraum 46 des Mantels 45 ist mit dem Hohlraum 43, in dem die Strahldüse 44 angeordnet ist, über in den Wänden des Schwanzendes 41 des Explosionsraumes 1 gleichmässig auf seinem Umfang verteilt ausgebildete Kanäle 47 (Fig. 3 und 4) verbunden. Die Achsen dieser Kanäle 47 sind in einer der Anordnung des offenen Endes 48 (Fig. 3) des Explosionsraumes 1 entgegengesetzten Richtung unter gleichem Winkel geneigt. Dabei sind die Öffnungen zum Auslauf dieser Kanäle

47 in den Hohlraum 43 in Hinblick auf das offene Ende 48 des Explosionsraumes hinter dem Austritt 49 der Strahldüse 44 angeordnet.

Es wurde experimentell bewiesen, dass der Abstand ^ zwischen der Achse des Kanals 11 und der Achse der Zündkerze

4 zweckmässigerweise innerhalb 15 bis 60 Innendurchmesser dj des Innenteils 42 des Explosionsraumes 1 gewählt wird.

Es ist zweckmässig, den Abstand 12 zwischen der Achse des Kanals 11 in der Wand des Schwanzendes 41 des Explosionsraumes 1 und der Schnittstelle seines offenen Endes 48 ebenfalls innerhalb 15 bis 60 Innendurchmesser d2 dieses Endes 48 zu wählen.

Die Wände des Hohlraumes 43 weisen zwischen den Teilen 41 und 42 des Explosionsraumes 1 einen in Richtung des offenen Endes 48 des Explosionsraumes 1 sich verengenden kegelförmigen Abschnitt 50 auf, der über einen zylinderförmigen Abschnitt 51 und einen Abschnitt 52 mit Gegenkegel in einen zylinderförmigen Abschnitt 53 übergeht, der sich in der Nähe des offenen Endes 48 des Explosionsraumes 1 befindet.

Zur Auswahl der optimalen Betriebsbedingungen der Strahldüse 44 kann der Abstand h (Fig. 3) zwischen ihrem Austritt 49 und dem Eintritt in den zylinderförmigen Abschnitt 52 des Schwanzendes 41 des Explosionsraumes 1 durch die gemeinsame Verschiebung des Innenteils 42 des Explosionsraumes 1 und der Düse 44 in Axialrichtung geregelt werden.

Die Wirkungsweise der Detonationsbeschichtungsanlage in der ersten Variante (Fig. 1) ist wie folgt.

In Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Zyklogramm gibt die elektronische Steuereinheit 54 (Fig. 1) Impulse (deren Richtung in Fig. 1 mit Pfeilen angedeutet ist) an elektromagnetische Steuerventile 31, 34, 35, 36, 55 und 56. Die Steuereinheit 54 sendet auch ein Signal an den Hochspannungsimpulsgenerator 40 aus, der ein Signal zum Entzünden des Explosionsgemisches im Explosionsraum 1 der Zündkerze 4 zuführt.

Während des gesamten Betriebes der Anlage ist das Ventil 56 offen und gewährleistet die Durchwirbelung des Gases, das über eine Hauptleitung 57 in den ringförmigen Hohlraum 19

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(Fig. 2) und ferner durch die Luftungstrennwand 18 sowie durch das Rohr 20 in den Hohlraum des Bunkers 10 einströmt, das Beschichtungsmaterialpulver «B» auflockert und weiter durch einen Stutzen 58 im Deckel 17 des Bunkers 10 ins Freie entweicht.

Im Anfangszeitpunkt öffnen sich die elektromagnetischen Ventile 34, 35 und 36 (für Oxydationsmittel, Neutralgas und Brennstoff) auf einen Befehl von der Steuereinheit 54, wobei das Neutralgasventil 35 sich in zwei Stellungen «offen» oder «geschlossen» befinden kann, je nachdem was für ein Explosionsgemisch im Prozentverhältnis zwischen den Bestandteilen notwendig ist.

Durch Zusatz von verschiedenen Neutralgasmengen zum Explosionsgemisch kann man mit Hilfe des Ventils 35 Temperatur, Druck und Geschwindigkeit der Detonationswelle in weiten Grenzen regeln und somit den erforderlichen Betriebszustand der Anlage für verschiedene Beschichtungsmaterialien schnell auswählen.

Beim Öffnen der Ventile 34, 35 und 36 strömen Oxydationsmittel, Neutralgas und Brennstoff in die Kammer 2 ein, wo sie sich vermischen, indem sie ein homogenes Explosionsgemisch bilden, das beim Durchfluss durch das Rückschlagventil 6 und das Schutzrohr 5 den Explosionsraum 1 füllt.

Die Menge von dem Beschichtungsmaterialpulver «B»

wird durch den Dosator 3 bestimmt, der wie folgt arbeitet.

Auf einen Befehl von der Steuereinheit 54 werden die Ventile 31 und 55 gleichzeitig geöffnet. Beim Auslösen des Ventils 31 wird seine Spindel 32 eingezogen, indem sie den Durchflussquerschnitt des elastischen Rohres 29 öffnet.

Unter dem Einfluss des Gasstromes, der durch das Ventil 55 in den Kanal 14 der Düse 13 einströmt, wird in der Mischkammer 9 des Dosators 3 ein Unterdruck erzeugt, infolgedessen der Sog des Pulvers «B» aus dem Rohr 29, in welches es aus dem Bunker 10 durch die Öffnungen in seinem Boden 16 und die Öffnung 27 in der Membran 26 hineintritt, in diese Kammer 9 stattfindet. Unter der Wirkung der Düse 13 strömt das Trägergas gemeinsam mit dem Pulver «B» aus der Mischkammer 9 in den zylinderförmigen Abschnitt 59 des Stutzens 12 ein, wo sie sich vermischen und nach Passieren eines erweiterten Kegels 60 in den Explosionsraum 1 eintreten.

Nach der Auffüllung des Explosionsraumes 1 mit Explosionsgemisch und Beschichtungsmaterialpulver werden alle Ventile geschlossen, und die Steuereinheit 54 sendet ein Signal zum Öffnen des Neutralgasventils 35 (zum Durchblasen der Kammer 2) und dann an den Impulsgenerator 40 aus, der seinerseits ein Signal zum Sprengen des Explosionsgemisches im Explosionsraum 1 der Zündkerze 4 zuführt.

Als Ergebnis der Detonation des Explosionsgemisches treten im Explosionsraum 1 ein hoher Druck und eine hohe Temperatur auf, und es findet eine stürmische Entwicklung von Explosionsgasen statt, die sich im Augenblick des Zerknallens in stark komprimiertem Zustand befinden und jene physikalische Agenzien sind, während deren Umsetzung der augenblickliche Ubergang von Lageenergie des Explosionsgemisches zu kinetischer Energie der beweglichen Gase stattfindet. Diese Energie wird auf die im Gasstrom schwebenden Pulverteilchen des Beschichtungsmaterials übertragen, wodurch sich diese erwärmen, beschleunigt werden und beim Austritt aus dem offenen Ende des Explosionsraumes 1 einen Überzug auf der Oberfläche des Werkstücks bilden (nicht dargestellt).

Nach Abschluss des oben beschriebenen Vorganges wird der Explosionsraum 1 von dem gleichen Ventil 35 mit Neutralgas durchgeblasen. Dann wiederholt sich der Zyklus.

Die Arbeit der Detonationsbeschichtungsanlage in der zweiten Variante (Fig. 3) unterscheidet sich von der der Anlage in der ersten Variante (Fig. 1) durch folgendes.

Nachdem das Neutralgas die Rückstände des Explosionsgemisches aus der es aufbereitenden Kammer 2 verdrängt hatte, wird das Explosionsgemisch im Hohlraum des Innenteils 42 des Explosionsraumes 1 gezündet.

Im Ergebnis der Detonation des Explosionsgemisches bildet sich ein sehr schneller Verbrennungsproduktstrom aus, der sich mit einer hohen Geschwindigkeit durch die Strahldüse 44 in den Hohlraum 43 stürzt, wo dieser Strom einen Unterdruck am Austritt 49 der Düse 44 erzeugt, infolgedessen der Sog des Beschichtungsmaterialpulvers aus dem Dosator 3 in den Hohlraum 46 des Mantels 45 und ferner durch die Kanäle 47 in den Hohlraum 43 erfolgt.

Dabei wird die Energie des Verbrennungsproduktstromes zum Sog und Befördern des Beschichtungsmaterialpulvers in den Explosionsraum 1 ausgenutzt. Da ferner der Strom am Eintritt des zylinderförmigen Abschnitts 51 vom Schwanzende 41 des Explosionsraumes 1 stark verwirbelt ist, wird praktisch vollständiges Vermischen des Pulvers mit dem Explosionsgemisch gewährleistet.

Durch das Spezifische des Vorganges der Überschallaus-strömung gewinnt der Strom der Explosionsgemischspreng-produkte mit den darin schwebenden Pulverteilchen des Beschichtungsmaterials nach Passieren des Abschnitts 52 mit Gegenkegel des Schwanzendes 41 des Explosionsraumes 1 eine noch höhere Geschwindigkeit, die neben der hohen Temperatur den wichtigsten Faktor beim Ausbilden von in ihrer Zu-sammenstzung homogenen Überzügen mit minimaler Porosität, festem Haften am Werkstück und hohen Betriebseigenschaften darstellt.

Die erfindungsgemässen Anlagen in den beiden Varianten weisen hohe Zuverlässigkeit, Exaktheit und Betriebssicherheit von sämtlichen ihren Baugruppen und Aggregaten auf, was die Möglichkeit bietet, die Anwendungswirksamkeit des Beschichtungsmaterials zu erhöhen.

Die Anlagen in den beiden Ausführungsvarianten können zum Auftragen von mehrschichtigen Überzügen aus Pulvern verschiedener Materialien mit gutem Erfolg verwendet werden. Zu diesem Zweck können am Gehäuse mehrere Ein-tritts-Rohrstutzen (in Fig. nicht gezeigt) vorgesehen werden an die die dem oben beschriebenen ähnlich ausgeführten und mit Pulvern verschiedener Materialien gefüllten Dosatoren angeschlossen werden. Indem man diese Dosatoren in einer Reihenfolge einschaltet, kann man mehrschichtige Überzüge herstellen. Die Stärke dieser Überzüge kann vom Steuerungspult aus ohne Stillsetzen der Anlage nach dem vorgegebenen Programm geregelt werden.

Beim Auftragen der Überzüge aus verschiedenen Werkstoffen müssen die technologischen Parameter des Vorganges und somit auch die Betriebsarten der Anlage unter Anpassung an die Eigenschaften von jedem dieser Werkstoffe geändert werden. Einen Vorteil der oben beschriebenen Anlagen gegenüber den bisherigen bildet auch Einfachheit und Handlichkeit der Änderung dieser Betriebszustände, die auf das Drehen der jeweiligen Schaltergriffe am Bedienungspult hinausläuft, wodurch zur Verwirklichung der Detonationsbeschichtung nach dem Sollprogramm des Zyklus keine hohe Qualifizierung des Bedienungspersonals erforderlich ist.

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1. Detonationsbeschichtungsanlage, mit einem Explosionsraum (1), der in Form eines an einem Ende verschlossenen Rohres mit zumindest einer darin angeordneten Zündkerze (4) ausgeführt ist, mit einer Kammer (2) zur Aufbereitung des Explosionsgemisches, mit einem Dosator (3) für das Beschich-tungsmaterial in Form von Pulver, der mit einer Mischkammer (9) verbunden ist, wobei der Dosator (3) einen Bunker (10) aufweist, der durch einen Kanal (11) mit der Mischkammer (9) in Verbindung steht, mit einer Einrichtung zum Regeln der Querschnittsfläche des Kanals (11), und mit einer Düse (13) zur zwangsläufigen Zufuhr des Beschichtungsmaterials in den Explosionsraum (1), dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Einrichtung eine Trennwand (18) aus gasdurchlässigem Material aufweist, dass die Trennwand (18) einen ringförmigen Hohlraum (19) zur Verbindung mit einer Druckgasquelle begrenzt, indem sie im Bunker (10) äquidistant zu dessen Wänden (15) angeordnet ist, und dass im Kanal (11) an seiner Verbindungsstelle mit dem Bunker (10) ein Rückschlagventil (26) angeordnet ist, das den Kanal (11) bei einem Rückschlag aus dem Explosionsraum (1) absperrt.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fuge an der Verbindungsstelle des Kanals (11) mit dem Bunker (10) ausgeführt ist, dass eine nachgiebige Membrane (26) in dieser Fuge angeordnet ist, dass diese Membrane eine mit dem Kanal (11) gleichachsige Durchgangsbohrung (27) aufweist, die den Kanal (11) mit dem Hohlraum unter dem Boden (16) des Bunkers (10) verbindet, dass der Boden (16) Bohrungen zum Durchgang des Beschichtungsmaterials (B) aufweist, dass die Membrane (26) mit einem kegelförmigen Vorsprung (28) versehen ist, der als Sitz eines Ventils dient, das die Öffnung (27) in der Membrane (26) während ihrer Durchbiegung beim Rückschlag schliesst.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mitte des Bunkers (10) ein Rohr (20) aus gasdurchlässigem Material angeordnet ist, dessen oberes Ende durch eine Öffnung im Deckel (17) des Bunkers (10) gelassen und zur Verbindung mit der Druckgasquelle vorgesehen ist, während sich das untere Ende des Rohres auf einen am Boden (16) des Bunkers (10) ausgebildeten kegelförmigen Vorsprung (21) stützt und gleichmässig verteilte Durchgangsöffnungen (22) zum Gasdurchfluss in den Bunker (10) aufweist, deren Achsen unter gleichem Winkel zu seinem Boden (16) gerichtet sind.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Regeln der Querschnittsfläche des Kanals (11) durch ein darin koaxial damit angeordnetes Rohr (20) aus elastischem Werkstoff und zu beiden Seiten davon angeordnete Düse (30) und elektromagnetisches Ventil (31) gebildet ist, die gleichachsig miteinander angeordnet sind und mit dem Rohr (29) zur Änderung seines Querschnitts zusammenwirken.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (9) des Dosators (3) mit dem Explosionsraum (1) über einen Zuleitungsstutzen (12) in Verbindung steht, dessen entsprechendes Ende in einer axialen Durchgangsbohrung angeordnet ist, die an der Stirnfläche des verschlossenen Endes des Explosionsraumes (1) angebracht ist.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Explosionsraum (1) seiner Länge nach zusammengesetzt aus zwei teleskopisch miteinander verbundenen Teilen (41 und 42) ausgeführt ist, von denen das Schwanzende (41) Aussen-teil ist und das zweite Teil (42) teilweise umgibt, in dem eine Zündkerze (4) angebracht ist und das mit einer Strahldüse (44) endet, wobei ein Innenhohlraum (43) zwischen ihnen entsteht, und wobei die Verbindungsstelle dieser Teile (41 und 42) des Explosionsraumes (1) von aussen mit einem Ringmantel (45) umschlossen ist, der mit dem Schwanzende (41) einen Hohlraum (46) bildet, der mit dem erwähnten Innenhohlraum

(43) und der Mischkammer (9) des Dosators (3) in Verbindung steht.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (46) des Ringmantels (45) mit dem Hohlraum (43) des Schwanzendes (41) des Explosionsraumes (1) mittels Kanälen (47) in Verbindung steht, die vom offenen Ende (48) des Explosionsraumes (1) aus gesehen hinter dem Austritt (49) der Strahldüse (44) angeordnet sind.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (lj) zwischen der Achse des Kanals (11) und der Achse der Zündkerze (4) innerhalb 15 bis 60 Innendurchmesser (d j des Innenteils (42) vom Explosionsraum (1) gewählt ist.

9. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (It) zwischen der Achse des Kanals (11) und der Schnittstelle des offenen Endes (48) des Explosionsraumes (1) innerhalb 15 bis 60 dessen Innendurchmesser (d2) gewählt ist.

10. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände des Hohlraumes (43) des Schwanzendes (41) des Explosionsraumes (1) einen in Richtung des offenen Endes (48) des Explosionsraumes (1) sich verengenden kegelförmigen Abschnitt (50) aufweisen, der über einen zylinderförmigen Abschnitt (51) und einen Abschnitt (52) mit dem Gegenkegel in einen zylinderförmigen Abschnitt (53) übergeht, der sich unweit des offenen Endes (48) des Explosionsraumes (1) befindet.