DE1646027C3

DE1646027C3 - Pulver-Flammspritzpistole

Info

Publication number: DE1646027C3
Application number: DE1646027A
Authority: DE
Inventors: Anthony J. Hauppauge Long Island N.Y. Rotolico (V.St.A.)
Original assignee: Metco Inc Westbury Ny (vsta)
Current assignee: Metco Inc Westbury Ny (vsta)
Priority date: 1966-11-14
Filing date: 1967-07-19
Publication date: 1978-06-15
Also published as: US3455510A; DE1646027A1; DE1646027B2; DE1725022A1; DE1725022C3; GB1186041A; DE1725022B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Pulver-Flammspritzpistole mit einem stromoberhalb der Mündung der Pistole demontierbar befestigten Mischorgan, welches eine axial durchgehende Pulverleitung und separate Durchgänge für ein Brenngas und ein sauerstofflieferndes Gas aufweist, welche sich innerhalb des Mischorgans in einer Mischkammer, die aus einem von dem Mischorgan und einer letzteres umgebenden Hülse begrenzten Ringraum besteht, vereinigen und am Auslaßende des Mischorgans in eine die Wandung des Pulverkanals umgebende ringförmige Kammer einströmen, deren stromabgelegene Endwand von einer koaxialen den Strömungsquerschnitt verengenden Scheibe gebildet ist.

Bei einer bekannten Flammspritzpistole (US-PS 26 43 955) ist die Mischkammer, in der das Brenngas und das sauerstoffliefernde Gas miteinander vermischt werden, im hinteren Teil der Pistole angeordnet und über Kanäle mit einer am Mündungsende der Pistole befindlichen ringförmigen Kammer verbunden. Die stromabgelegene Endwand der ringförmigen Kammer ist als Lochscheibe ausgebildet, deren Löcher Drosselstellen zur Verhinderung von Flammenrückschlägen bilden. Nach Passieren der Lochscheibe gelangen die Gase in enge Mündungskanäle, aus denen sie aus der Pistole austreten.

Bei einer weiteren bekannten Pulver-Flammspritzpistole (DL-PS 7 299) ist am Mündungsende ein Mischkörper vorgesehen, der demontierbar in eine Hülse eingesetzt ist. Der Mischkörper besitzt eine Mischkammer in Form einer Ringnut, von der aus das Gasgemisch den Düsen zugeleitet wird. Das brennbare Gasgemisch hat nur einen relativ kurzen Weg von der Mischkammer bis zur Düsenöffnung zu durchströmen, was im Hinblick auf mögliche Zerstörungen bei einer Rückzündung günstig ist, da eine Rückzündung sich allenfalls bis zur Mischkammer fortsetzen kann. Maßnahmen, die geeignet sind, das Auftreten von Rückzündungen überhaupt zu erschweren, sind bei dieser Pistole nicht anzutreffen.

Ferner ist eine Flammspritzpistole bekannt (CH-PS 2 85 787), bei der die Gase sich in einem Ringkanal mischen, der an seinem stromabwärtsgelegenen Ende durch eine Drosselplatte mit Bohrungen begrenzt ist. Nach dem Passieren der Bohrungen gelangt das Gasgemisch in einen größeren Ringraum und wird von dort der Austrittsdüse zugeleitet.

Wenn die den Strömungsquerschnitt verengende Scheibe Drosselbohrungen aufweist, ist eine zusätzliche Durchmischung der beiden Gase in dieser Kammer nicht gewährleistet, weil Bohrungen die Vermischung von Gasen in der Regel behindern. Außerdem besteht die Gefahr von Verstopfungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pulver-FIammspritzpistole der eingangs genannten Art in konstruktiver Hinsicht einfacher und billiger auszuführen und eine gleichmäßige Durchmischung der Gase beim Verlassen der ringförmigen Kammer sicherzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Rand der öffnung der Scheibe die Wandung des Pulverkanals mit Abstand umgibt.

Da zwischen der Wandung des Pulverkanals und der Scheibe ein Ringspalt besteht, vor dem sich die Gase in der ringförmigen Kammer stauen, werden die gegenseitige Durchmischung and der gleichmäßige Austritt der Gase verbessert. Die Geschwindigkeitsverteilung der Gase hinter der Drosselstelle ist gleichmäßiger als bei einer Lochreihe. Außerdem setzt sich der Ringspalt weniger leicht zu als enge Drosselbohrungen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt der Pulver-Flammspritzpistole,

Fig. 2 einen waagerechten Längsschnitt des Mündungsteiles mit dem Mischorgan,

Fig.3 einen senkrechten Längsschnitt des Mischorgans, welcher zusätzlich schematisch bestimmte Gasdurchlässe veranschaulicht,

Fig.4 eine Vorderansicht des Mischorgans nach Fig. 3,

Fig.5 eine perspektivische Ansicht der Hülse des Mischorgans und
F i g. 6 ein«; Vorderansicht des Mündungsteiles.

Gemäß Fig. 1 ist auf dem Gehäuse 1 einer Pulver-Flammspritzpistole der abnehmbare zylindrische Pulverbehälter 2 angeordnet. Ein Durchlaß 6 führt vom Behälter 2 in das Absperrventil 7, das durch die Absperreinrichtung 8 und den Abzug 9 geregelt wird. Wenn das Absperrventil 7 offen ist, steht der Durchlaß 6 mit der Pulverzuführungskammer 10 in Verbindung, die im Gehäuse 1 angeordnet ist. Das Genauso 1 ist ferner mit einer Trägergasleitung U, einer Brenngasleitung 12, einer Sauerstoffleitung 13 und einer Hilfsgas- oder Luftleitung 14 versehen. Alle diese Leitungen erstrecken sich teilweise in axialer Richtung durch das Gehäuse und münden in den Düsenteil 3.

Das hintere Ende der Pistole ist mit Anschlüssen zur Befestigung von Brenngas- und Sauerstoffleitungen zwecks Speisung der Leitungen 12 und 13 sowie mit einem Anschluß zur Befestigung einer Druckluftleitung zwecks Speisung der Hilfsgas- oder Luftleitung 14 versehen. Ein Kegelventil 4 ist vorgesehen, um die Strömung der Gase durch diese Anschlüsse in die betreffenden Leitungen abzusperren. Ferner ist ein Durchlaß vorgesehen, durch den ein Teil des für den Durchgang durch das einstellbare Kegelventil 4 zugeführten Brenngases, Sauerstoffs oder Hilfsgases in

^h5 die zentrale Trägergasleilung 11 abgeleitet wird, um als Trägergas für das Pulver zu dienen.

Der Düsenteil und cas Mischorgan sind an der Pistole in einem zylindrischen Gehäuse 5 befestigt, welches mit

dem Düsenring 15 eine Luftklappe bildet Das Gehäuse 5 ist auf das vordere Ende des Pistolengehäuses mittels einer Schraubverbindung 16 aufgeschraubt

Das Mischorgan 17 besteht beispielsweise aus kompaktem Messing oder dgl. Es weist eine· durchgehende zentrale Pulverleitung 18 auf, in deren rückwärtiges Ende ein zylindrisches Verlängerungsrohr 19 eingesetzt ist Das Verlängerungsrohr 19 ist mit einer Ausnehmung 20 zur Aufnahme von Pulver aus der Pulverzuführungskammer 10 und mit einem Pfropfen 21 versehen, der rfit der mittleren Trägergasleitung 11 des Pistolengehäuses in Verbindung steht.

Die hintere Seite des Mischorgans 17 weist eine Bohrung 22 zur Aufnahme des am Gehäuse befestigten Zapfens 44 auf, der das Mischorgan zentriert.

Das Mischorgan 17 weist mehrere außen umlaufende Ringnuten auf. In einigen dieser Ringnuten befinden sich Dichtungsringe 23 aus Gummi oder dgl., und eine zylindrische Hülse 24 ist in Berührung mit diesen Dichtungsringen auf das Mischorgan aufgeschoben. Wie Fig. 5 zeigt, ist die Hülse 24 gerillt, indem sie mit in Längsrichtung verlaufenden Stegen und Nuten versehen ist.

Eine im mittleren Teil des Mischorgans angeordnete Nut wird außen durch die Hülse 24 begrenzt und bildet die ringförmige Mischkammer 25. Von der rückwärtigen Seite des Mischorgans erstreckt sich ein Gasdurchgang 26 in die Mischkammer 25. Dieser Gasdurcl u'ang steht mit der Leitung 12 im Pistolengehäusc in Verbindung. Ein getrennter Gasdurchgang 27, der mn der Leitung 13 im Pistolengehäuse in Verbindung steht erstreckt sich von der rückwärtigen Seite des Mischorgans durch die seitliche Bohrung 28 in den Ringraum 29, welcher durch eine Nut im Mischorgan 17 und die Hülse 24 gebildet wird. Die Durchgänge 26, 27 sind in F i g. 3 durch unterbrochene Linien schematisch dargestellt, der Anschaulichkeil halber jedoch aus ihrer tatsächlichen Ebene verdreht Mehrere radiale Bohrungen 30 erstrecken sich von der ringförmigen Kammer 29 nach innen. Jede der Bohrungen 30 wird von einem in Längsrichtung verlaufenden Gasdurchlaß 31 gekreuzt, der in die Mischkammer 25 mündet. Von der Mischkammer 25 aus laufen mehrere Gasdurchgänge zur vorderen Seite des Mischorgans 17. Jeder der Durchgänge 32 ist mit einem Durchgang 31 axial ausgerichtet. Die beiden Durchgänge 32, die auf der linken Seite der Fig.4 dargestellt sind, sind nur aus Fertigungsgründen gebohrt, um das Bohren der Durchgänge 31 zu ermöglichen. Die Durchgänge 32 werden danach verstopft, so daß nur die beiden Durchgänge 32, die auf der rechten Seite der F i g. 4 dargestellt sind, eine Gasströmungsverbindung zur Mischkammer 25 haben.

Die vordere Seite des Mischorgans 17 ¹St so bearbeitet, daß die ringförmige Kammer 33 gebildet wird. Vor der Kammer 33 wird eine Scheibe 34 durch den federnden Haltering 35 in Stellung gehalten. Die mittlere öffnung der Scheibe 34 ist übergroß, um den Ringspalt 36 zu bilden, durch den das Gas hindurchgehen kann. Die Scheibe 34 wirkt daher als Leitwand, indem das aus den Durchgängen 32 kommende Gas an ihr nach außen gedrückt wird. Die Kammer 33 kann als Leiikammer bezeichnet werden.

Auf der Vorderseite des Mischorgans 17 ist mit der Mutter 37 die eigentliche Düse 38 befestigt. Die Düse besitzt eine mittlere Leitung 18a, welche mit der Leitung 18 in Verbindung steht und in mehreren divergierenden Auslaßöffnungen 39 für das Pulver an der vorderen Seite endet Die Düse ist ferner mil einem Ring von Bohrungen 40 versehen, welche mit dem Ausgang der Leitkammer 33 in Verbindung stehen. Der Düsenring 15, der die Düse umgibt, ist mit einer ringförmigen Nut 41 s versehen, welche mit dem Ringraum zwischen dem Gehäuse 5 und dem Mischorgan 17 in Verbindung steht. Dieser Ringraum steht seinerseits mit der Hilfsgas- oder Luftleitung 14 des Pistolengehäuses in Verbindung. Ein Ring von konvergierenden Bohrungen 42 führt von der

ίο Nut 41 zur vorderen Seite des Düsenringes 15, der die Düsenbohrungen 40 umschließt Auf der entgegengesetzten Seite des Düsenringes befindet sich ein Ring divergierender Bohrungen 43. Der Düsenring 15 ist umkehrbar, so daß er nach Abschrauben des Gehäuses 5

is abgenommen und umgekehrt werden kann, um in der gewünschten Weise konvergierende oder divergierende Bohrungen vorzusehen.

im Betrieb gelangt das Brennstoffgas, wie z. B. Acetylen, Wasserstoff oder Propan, aus der Leitung 12 in den Durchgang 26 und in die Mischkammer 25. Ein oxydierendes Gas, wie z. B. Sauerstoff oder Luft, gelangt aus der Leitung 13 in den Durchlaß 27 sowie durch die Bohrung 28 in den Ringraum 29. Aus diesem gelangt das oxydierende Gas über die radialen Bohrungen 30 und die Durchgänge 31 in die Mischkammer 25. Der Brennstoff und der Sauerstoff werden zunächst in der Mischkammer 25 gemischt und gelangen dann durch die Durchgänge 32 in die ringförmige Kammer 33. Da die Durchgänge 32 und 31 axial ausgerichtet sind, drückt die Gasströmung aus den Durchgängen 31 die Strömung des Gemisches durch die Durchgänge 32. In der Kammer 33 sind der Brennstoff und das oxydierende Gas zu einem gleichmäßigen Brennstoffgemisch innig gemischt, das rund um die Leitwand 34 strömt. Dieses Brennstoffgemisch strömt dann durch den Ring der Bohrungen 40 in der Düse und wird auf der Vorderseite derselben entzündet, um einen Fiammenmantei zu bilden.

Das Trägergas aus der Leitung 11 geht durch den Pfropfen 21 hindurch, nimmt Pulver in der Ausnehmung 20 auf und fördert es durch die Leitungen 18,18a und die divergierenden Öffnungen 39 nach außen in den Flammenmantel, wo das Pulver in der Hitze erweicht und schmilzt und gegen die zu überziehende Oberfläche geschleudert wird. Die Luft in der Leitung 14 gelangt aus dem Ringraum zwischen dem Gehäuse 5 und dem Mischorgan 17 in die Nut 41 und durch die konvergierenden Bohrungen 42 nach außen. Die Luftströmung hat die Form eines konvergierenden

so Kegels, welcher die Überhitzung des aufzuspritzenden Pulvers verhindert.

Der Durchgang der Luft durch den Ringraum zwischen dem Gehäuse 5 und dem Mischorgan 17 dient ferner dazu, das letztere zu kühlen und auf diese Weise

ss Überhitzung, unregelmäßige Flammenbildung und Flammenrückschlag zu verhindern. Die Abkühlung wird durch die in Längsrichtung verlaufenden Stege und Nuten auf der Hülse 24 unterstützt, welche auch als Strömungsführung für die Luft dienen.

Die durch die Kombination der Mischkammer und der ringförmigen Kammer 33 erzeugte Mischwirkung gewährleistet, daß aus dem Ring der Düsenbohrungen eine gleichmäßige Flamme austritt. Sie verhindert ungleiche Flammeneigenschaften, wie z. B. zwischen

<is verschiedenen einzelnen Bohrungen, und macht die Vorrichtung äußerst sicher gegen Flammenrückschlag.

In dem unwahrscheinlichen Fall eines Flammenrückschlags kann die Flamme nur bis zur ringförmigen

Kammer nach hinten gelangen, da stromaufwärts von dieser kein brennbares Gemisch vorhanden ist. Der Flammenrückschlag wird im mittleren Teil der Mischanordnung zum Stillstand gebracht und kann in der Pistole nicht weiter stromaufwärts fortschreiten. Ferner kann infolge der Anordnung der Gasdurchgänge der durch das Mischorgan selbst erzeugten Hitzesenkungswirkung und der Kühlwirkung der durch das Gehäuse 5 hindurchgehenden Luft die Mischanordnung einem auftretenden Flammenrückschlag während eines längeren Zeitraumes standhalten, ohne eine wesentliche Beschädigung zu erleiden.

Es ist auch möglich, die Pistole so zu betreiben, daß das oxydierende Gas durch die Leitung 12 und das Brenngas durch die Leitung 13 geleitet wird. Im allgemeinen soll jedoch das unter dem höchsten Druck stehende Gas das Gas sein, das zuerst in den Ringraum 29 gelangt, während das unter dem niedrigeren Druck stehende Gas in die Mischkammer 25 geleitet wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Pulver-Flammspritzpistole mit einem stromoberhalb der Mündung der Pistole demontierbar befestigten Mischorgan, welches eine axial durchgehende Pulverleilung und separate Durchgänge für ein Brenngas und ein sauerstofilieferndes Gas aufweist, welche sich innerhalb des Mischorgans in einer Mischkammer, die aus einem von dem Mischorgan und einer letzteres umgebenden Hülse begrenzten Ringraum besteht, vereinigen und am Auslaßende des Mischorgans in eine die Wandung des Pulverkanals umgebende ringförmige Kammer einströmen, deren stromabgelegene Endwand von einer koaxialen, den Strömungsquerschnitt verengenden Scheibe gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der öffnung der Scheibe (34) die Wandung des Pulverkanals (18) mit Abstand umgibt.