DE1725022B2

DE1725022B2 - Flammspritzspistole

Info

Publication number: DE1725022B2
Application number: DE19671725022
Authority: DE
Inventors: Anthony J Hauppauge NY Rotohco (VStA)
Original assignee: Ausscheidung aus 16 46 027 Metco Inc, Westbury, N Y (VStA)
Priority date: 1966-11-14
Filing date: 1967-07-19
Publication date: 1977-08-25
Also published as: DE1725022A1; DE1646027C3; DE1646027B2; DE1646027A1; US3455510A; GB1186041A; DE1725022C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Flammspritzpistole mit mindestens einer am Mündungsende angeordneten Austrittsöffnung und einem diese koaxial umgebenden, Durchlässe für Luft oder ein Hilfsgas aufweisenden Düsenring.

Bei einer bekannten Flammspritzpistole (US-PS 25 49 736) besteht das Mündungsende aus einer Überwurfmutter, in der ein Düsenkörper angeordnet ist. Zwischen der Überwurfmutter und dem Düsenkörper befinden sich Durchlässe für ein Kühlgas, die unter einem Winkel zur Düsenachse verlaufen und nach vorne hin konvergieren.

Bei einer anderen bekannten Flammspritzpistole (US-PS 28 20 670) sind an dem Düsenring mehrere schräg verlaufende Kanäle vorgesehen, die zum Auslaßende hin konvergieren. Das aus Pulver und Trägergas bestehende Gemisch saugt durch die konvergierenden Kanäle, die an ihrem rückwärtigen Ende mit der Umgebungsluft in Verbindung stehen, Verbrennungsluft an.

Es ist ferner bekannt, zusätzlich zu dem zu versprühenden Pulver und dem Brennstoffgemisch dem Mündungsende einer Flammspritzpistole Sauerstoff oder Druckluft zuzuführen, um den Flammenkegel zu regeln und eine Kühlung der Flammenumgebung vorzunehmen.

Bei einer bekannten Düsenanordnung (US-PS 9 49489) zum Versprühen von flüssigem Insektenschutzmittel u.dgl. ist der Düsenkörper, der an eine Druckleitung angeschlossen wird, in einem Gehäuse verdrehbar, so daß die Düsenkanäle in umgekehrter Richtung durchströmt werden können, um sie von Festkörpern, die eine Verstopfung bewirken könnten, freizuspülen. Der Querschnitt der Düsenkanäle verringert sich zum Austrittsende hin und auch ihre Richtungen sind zum Austrittsende hin konvergierend. Zum Zwecke des Durchspülens der Austrittskanäle wird das Mündungsstück umgedreht, so daß die Austrittskanäle sich zum Mündungsende hin erweitern und gleichzeitig auseinanderlaufen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flammspritzpistole der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der an ihrem Mündungsende befindliche Düsenring in Anpassung an das jeweils zu verwendende Gas bzw. dessen Brenntemperatur in unterschiedlichen Stellungen verwendbar ist, so daß wahlweise das aufzuspritzende Pulver gekühlt werden kann, oder eine Kühlung des Werkstückes ohne Kühlung des Pulvers möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Enden der Durchlässe an der einen Stirnseite des Düsenringes einen größeren Abstand zur Pistolenuchse aufweisen als an der gegenüberliegenden Stirnseite und daß der Düsenring wahlweise in eine der beiden sich aus der Vertauschung der beiden Stirnseiten ergebenden Stellungen einsetzbar ist, so daß seine Durchlässe in Strömungsrichtung des Gases konvergieren oder divergieren.

Bei einer derartigen Flammspritzpistole wird bei konvergierenden Düsenkanälen die zugeführte Luft in den Pulverstrom hineiingeleitet, so daß das Pulver gekühlt wird. 1st dagegen eine Kühlung des Pulvers nicht erforderlich, so kann durch Umdrehen des Düsenringes eine divergierende Luftströmung erzeugt werden, welche das Werkstück kühlt und dessen Erhitzung verhindert, ohne das aufzuspritzende Pulver zu berühren und das Spritzmuster zu beeinflussen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Düsenring auf der Mitte seiner axialen Länge eine nach außen offene ringförmige Nut aufweist, von der die Durchlässe divergierend zu der einen Stirnseite und konvergierend zu der gegenüberliegenden Stirnseite verlaufen.

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-Flammsprkzpistole,

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

F i g. 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 eine Vorderansicht des Mündungsteiles.

Gemäß F i g. 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 Gehäuse 1 ist ferner mit einer Trägergasleitung 11, 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 die zentrale Trägergasleitung Π abgeleitet wird, um als Trägergas für das Pulver zu dienen,

Der Düsenteil und das Mischorgan sind an der Pistole in einem zylindrischen Gehäuse 5 befestigt, welches mit dem Düsenring 15 eine Luftkappe bildet. Das Gehäuse 5 ist auf das vordere linde der Pistolengehauses mitteis einer Schraubverbindung 16 aufgeschraubt.

Das Mischorgan 17 besteht beispielsweise aus kompaktem Messing od. dgl. Es weist eine durchgehende zentrale Pulverleitung 18 auf, in deren rückwärtiges Ende ein zylindrisches Verlängerungsrohr 19 eingesetzt ist. Das Verläfigerungsrohr 19 ist mit einer Ausnehmung 20 zur Aufnahme von Pulver aus der Pulverzuführungskammer 10 und mit einem Pfropfen 21 vesehen, der mit der mittleren Trägesgasleitung 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. fn einigen dieser Ringnuten befinden sich Dichtungsringe 23 aus Gummi od. 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.

Tine 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 Gasdurchgang steht mit der Leitung 12 im Pistolengehäuse in Verbindung. Ein getrennter Gasdurchgang 27, der mit 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 Anschaulichkeit halber jedoch aus ihrer tatsächlichen Ebene verdreht. Mehrere radiale Bohrungen 30 erstrecken sich von der ringförmigen Kammer 29 nach innen. Jede der Bohrungen 30 w'id von einem in 4s 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 so 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 ist 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 Leitkammer 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 mit 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 versehen, weiche mit dem Ringrai«m 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 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 abgenommen und umgekehrt werden kann, um in der gewünschten Weise konvergierende oder divergierende Bohrungen vorzusehen.

Im Betrieb gelangt das Brennstoffgas, wie z. B. Azetylen, 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 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 Flammenmantel 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 Kegels, welcher die Überhitzung des aufzuspritzenden Pulvers verhindert. Dadurch können unter Verwendung eines heißeren Brenngases, wie z. B. Azetylen, sowie unter Verwendung feinkörniger Pulver Überzüge mit einem feinen Gefüge und von hoher Qualität hergestellt werden. Bisher war es zum Aufspritzen solcher Pulver erforderlich, ein kühleres Brennstoffgas, wie z. B. Wasserstoff, zu verwenden, der teurer ist. Dies ergibt eine Gaskostenersparnis von etlichen Mark pro Stunde. Der konvergierende Luftkegel regelt auch das Spritzmuster, dessen Größe zunehmend abnimmt, wenn der Luftdruck erhöht wird. Dadurch kann zu starkes Spritzen auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden, wenn kleine Teile eesDritzt werden.

. ,Wenn es nicht erforderlich ist, das aufzuspritzende Pulver zu kühlen, kann der Düsenring 15 umgekehrt werden, ,so ,daß eine divergierende Luftströmung erzeugt wird, welche das _: Werkstück kühlt und dessen Erhitzung verhindert, ohne das aufzuspritzende Pulver zu berühren oder das Spritzmuster zu beeinflussen. Der Durchgang der Luft durch den Ringraum zwischen dem Gehäuse 5 und dem Mischorgan 27 dient ferner dazu, das letztere zu kühlen und auf diese Weise 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 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 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 der Ringraum 29 gelangt, während das unter dem niedrigeren Druck stehende Gas in die Mischkammer 25 geleitet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flammspritzpistole mit mindestens einer am Mündungsende angeordnet Austrittsöffnung und einem diese koaxial umgebenden, Durchlässe für Luft oder ein Hilfsgas aufweisenden Düsenring, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Durchlässe (42, 43) an der einen Stirnseite des Düsenringes (15) einen größeren Abstand zur Pistolenachse aufweisen als an der gegenüberliegenden Stirnseite, und daß der Düsenring (15) wahlweise

in eine der beiden sich aus der Vertauschung der beiden Stirnseiten ergebenden Stellungen einsetzbar ist, so daß seine Durchlässe (42, 43) in Strömungs- '5 richtung des Gases konvergieren oder divergieren.

2. Flammspritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenring (15) auf der Mitte seiner axialen Länge eine nach außen offene ringförmige Nut (41) aufweist, von der die Durchlässe (43, 42) divergierend zu der einen Stirnseite und konvergierend zu der gegenüberliegenden Stirnseite verlaufen.