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Flamm-Spritzpistole
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Die Erfindung betrifft eine Flatnrn-Spritzpistole zum Auftragen pulverförmigen
Metalls auf ein Werkstück, mit einer einen hohlzylindrischen Körper bildenden Düse
mit einer inneren Gaskammer und einer sich konisch verjüngenden Nase, die in einer
vorderen Endfläche endigt, mit einer Mehrzahl gasführender Mündungsbohrungen, die
mit der Gaskammer in Verbindung sind, im wesentlichen axial durch die Nase hindurch
verlaufen, rings um die Achse der Düse angeordnet sind und mit ihren Austrittsöffnunen
einen Kreis beschreiben, wenn die Düse von vorn mit Blick auf die Endfläche betrachtet
wird.
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Es ist bekannt, Metallpulver mittels einer Sauerstoff-Acetylen-Flamme
in der Weise zu verspritzen, daß das Metallpulver in die Flamme hineingebracht und
mittels der Flamme auf ein metallisches Substrat geworfen wird, wobei das Metallpulver
auf seiner Flugbahn geschmolzen wird, so daß es an der metallischen Oberfläche des
Substrats anhaftet, um einen metalllschen Überzug mit den gewünschten Eigenschaften
darauf zu erzeugen, beispielsweise einen Überzug, der widerstandsfähig gegen Korrosion
und/oder Verschleiß ist oder andere nützliche chemische und/oder physikalische Eigenschaften
besitzt.
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Das Pulver weist im allgemeinen eine innerhalb Bereichsgrenzen liegende
Teilchengröße auf und kann eine Pulverlegierung oder ein heterogenes Gemisch aus
zwei oder mehr pulverisierten Metallen sein. Wenn das Pulver heterogen ist und/oder
eine innerhalb der Bereichsgrenzen schwankende Teilchengröße besitzt, sollte der
Sprühstrahl, in dem das Pulver verspritzt wird, so gleichförmig wie möglich sein,
um eine Aussonderung der Pulverbestandteile während der Flugbahn auf ein Mindestmaß
herabzusetzen, weil dadurch das Spritzmuster und daher die Güte der abgelagerten
Metallbeschichtung beeinträchtigt würden.
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Die Art und Weise, in der man das Pulver in die Flamme hineinfallen
läßt, ist von wesentlichem Einfluß, siehe beispielsweise US-Patentschrift 3 352
492. In dieser Druckschrift werden die Eigenschaften der Sauerstoff-Acetylen-Flamme
besprochen, die aus einem inneren Kegel unverbrannter Gase und einer äußeren,relativ
kühlen Zone zusammengesetzt ist, in der der gesamte Kohlenstoffverbrauch stattfindet
und die bläulich gefärbt ist.
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Beim Zuführen des Pulvers zur Flamme wird dieses vorzugsweise in den
bläulichen Kegel hinein fallengelassen und zwar auf einem Drittel des Abstandes
zwischen dem Ende oder der Spitze der Düse und dem Ende des bläulichen Kegels. Es
wird dadurch ermöglicht, daß das Pulver durch die Flamme über einen möglichst weiten
Flugweg auf das zur Aufnahme vorgesehene metallische Substrat mit dem gewünschten
Spritzmuster geworfen werden kann. Wenn das Pulver außerhalb des vorstehend erwähnten
Flammenbereichs in die Flamme einfällt, wird die Länge der Flugbahn des Pulvers
verringert. Das Steuern der Zuführstelle des Pulvers zur Flamme dient zum Erreichen
einer gleichmäßigeren Verteilung des Pulvers relativ zur Flamme und relativ zu dem
metallischen, den überzug erhaltenden Substrat.
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Während einiger vorausgegangener Jahre wurden verschiedene Arten von
Pulvern für spezielle Anwendungszwecke des Metallpulver-Flammspritzens entwickelt.
Derartige Pulver wiesen im allgemeinen verschiedene Fließeigenschaften mit entsprechenden
Auswirkungen auf das Spritzmuster und die Dichte des Pulversprühstrahls auf. Um
die verschiedenen Eigenschaften der Pulver auszugleichen und sicherzustellen, daß
das gewünschte Spritzmuster erhalten wird, wurden Versuche unternommen, Spritzpistolen
zu entwickeln, die für eine Verwendung ender Vielzahl verschiedenartiger Pulver
geeignet
sind, die auf direkte und einfache Weise durch Schwerkraft
zum- passenden Flammbereich in solcher Weise zugeführt werden können, daß eine Aussonderung
des Pulvers während der Zufuhr zur Flamme verhindert ist.
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Eine derartige Pistole ist beispielsweise in der US-PS 3 620 454 gezeigt.
Diese Pistole ist fur die Verwendung von Pulver verschiedener Eigenschaften geeignet,
beispielsweise auch von Pulvermischungen, die exotherm reagieren und während des
Spritzvorgangs Wärme erzeugen. Derartige Pulver sind besonders für die Herstellung
einer Klebeschicht geeignet, die als Grundschicht für die Aufnahme und Veranke-.
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rung anderer durch Metailpulver erzeugter Schichten, die die fertige
Beschichtung bilden, geeignet ist. Es ist wesentlich, daß das für die Klebeschicht
verwendebePulver mit dem passenden Spritzmuster aufgebracht werden kann, um eine
bestmögliche Bindung an der Fläche des zu beschichtenden metallischen Substrats
zu erzielen.
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Die Eigenart der Flamme ist ein weiterer wichtiger Parameter bezüglich
des Erreichens des gewünschten Spritzmusters. Der Gasstrom sollte verhältnismäßig
glatt mit möglichst wenig Turbulenz verlaufen, so daß das Pulver gleichmäßig mitgeführt
und mit dem metallischen Substrat fest in Berührung gebracht wird, ohne daß während
der Flugbahn das Spritzmuster ungünstig beeinflußt wird Ein zerissenes oder turbulentes
Spritzmuster kann zu einem schlechten Anhaften an dem metallischen Substrat führen,
insbesondere beim Auftragen einer Klebeschicht unter Verwendung von Pulvermischungen,
die exotherm in der Flammewährend der iugbahn zu dem metallischen Substrat reagieren.
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Die derzeit üblichen Düsen sind so ausgebildet, daß die erzeugte Flamme
so glatt wie möglich ist. Derartige Düsen
weisen im allgemeinen
eine Mehrzahl von Gas-Austrittsöffnungen an der Spitze der Düse auf, wobei die Spitze
der Düse in eine ebene Endfläche ausläuft, innerhalb deren die Austrittsöffnungen
münden Obgleich derartige Düsen sehr erfolgreich eingesetzt werden, tritt bei ihnen
die Gefahr eines Rückschlagens der Flamme auf, wenn die Düsenspitze unbeabsichtigt
ein Werkstück oder ein Teil einer Werkbank oder Spannvorrichtung so berührt, daß
die Austrittsöffnungen blockiert werden. Ein dabei erfolgendes Rückschlagen kann
für die Bedienungsperson gefährliche Folgen haben.
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Der Grund, daß es zum Rückschlagen der Flammen kommen kann, ist der,
daß das Brenngas und der Sauerstoff in der inneren Kammer der Düse gemischt werden,
bevor die Gasmischung gezündet wird. Wenn die Flamme ausserhalb der Düse blockiert
wird, schlägt die Flamme in die Mischkammer zurück, was gefährlich ist Der Erfindung-
liegt die Auf gabe zugrunde, eine Spritzpistole der in Rede stehenden Art zu schaffen,
bei der die Flammbildung dahingehend verbessert ist, daß nicht nur das gewünschte
Spritzmuster, das insbesondere auch die besonders gute Herstellung von Klebeschichten
ermöglicht, erhalten wird, sondern daß darüber hinaus die Gefahr des Rückschlagens
der Flamme vermieden ist.
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Bei einer Spritzpistole der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelost, daß die Austrittsöffnungen der Mündungsbohrungen
in einem Abstand hinter der Endfläche im Bereich der Mantelfläche der konischen
Nase münden. Dadurch wird nicht nur ein Rückschlagen der Flamme vermieden, weil
das Blockieren der Austrittsöffnungen aufgrund deren hinter der Düsenspitze gelegenen
Anordnung verhindert ist, sondern.es ergibt sich auch eine verbesserte
Stabilität
der Flamme.. Wie nachfolgend in der ins einzelne gehenden Beschreibung noch eingehender
erläutert wird, ist die Strömung im Bereich der Düse laminar und glatt, so daß das
gewünschte Spritzmuster bei Verwendung verschiedenster Arten von Metallpulver erhalten
wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 bis 3 Seiten- bzw. Vorderansichten einer Düse für
ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spritzpistole; Fig. 4 und 5 eine Seiten-
bzw. Vorderansicht einer Düse einer Spritzpistole bekannter Art; Fig. 6 und 7 abgebrochen
gezeichnete Längsschnitte zweier Ausführungsformen der Düse für erfindungsgemäße
Spritzpistolen und Fig. 8 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Spritzpistole.
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Bei der hier aufzuzeigenden Spritzpistole, die dazu dient, um mittels
einer Flamme Metall in Pulverform einem Werkstuck zuzuführen,ist eine Düse verbesserter
Konstruktion vorgesehen.
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Die Düse weist einen hohlzylinderförmigen Rörper auf mit einer sich
konisch verjüngenden Nase, die in einer Endfläche- ausläuft. Eine Mehrzahl von gasführenden
Mündungsbohrungen sind mit dem inneren Hohlraum der Düse in Verbindung und verlaufen
im wesentlichen axial durch die Nase der Düse, um an der konischen Oberfläche der
Nase kurz hinter der Endfläche zu münden. Die Mündungsbohrungen sind im wesentlichen
radial oder konzentrisch zur Längsachse der Düse angeordnet, wobei die Mündungen
auf einem Kreis auf der Kegelfläche liegen, der der Endfläche benachbart verläuft,
wenn man vorn auf das Ende der Düse blickt. Der Schnitt jeder Mündungsöffnung mit
der Oberfläche kann entweder einen Kreis oder im wesentlichen eine Ellipse bilden.
Die konische Nase kann beispielsweise einen ringförmigen Absatz oder eine quer zur
Achse der Düse
verlaufende Schulter im Bereich der-'Iündungsöffnungenbilden,
so daß jede Mündungsbohrung eine kreisrunde Mündungsöffnung bildet.
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Es wurde gefunden, daß dadurch, daß die gasführenden Mündungsbohrungen
durch die Oberfläche der Nase (im Bereich des Kegels derselben) und nicht in der
ebenen Endfläche münden, eine glattere, stabilere und ruhigere Flamme erhalten wird.
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In Fig. 1 ist eine hohle Düse 10 mit einer sich verjüngenden Nase
11 gezeigt. Die Düse weist eine innere Bohrung 12 in koaxialer Anordnung auf,die
mit einer äußeren Bohrung 13 etwas größeren Durchmessers verbunden ist und mit dieser
eine Gaskammer bildet. über die äußere Bohrung 13 ist die Düse mit einem nicht gezeigten
Stutzen verbindbar, durch den die Gasmischung zur Düse 10 zugefuhrt wird. Die Düse,
die vorzugsweise aus Tellurkupfergefertigt ist, weist eine Reihe von Ringnuten oder
Rippen 14 am der Bohrung 13 zugeordneten Ende auf, die als Kühlrippen dienen, um
die Temperatur der Düse zu beeinflussen. Die sich verjüngende Nase 11 läuft in einer
Endfläche llA aus, die eben und kreisrund ausgebildet ist, wie es dargestellt ist.
Eine Stirnwand 16 der Bohrung 12, zu welcher Stirnwand die Nase 11 gehört, ist relativ
zur Größe der Düse ziemlich dick. Durch diese Stirnwand 16 und die Nase 11 hindurch
verlaufen gasführende Mündungsbohrungen 15 in im wesentlichen axialer Richtung.
Die Dicke der Stirnwand wirkt auch als eine Wärmesenke, indem sie Wärme von der
Spitze der Düse abführt. Die gasführenden Mümdumgsbohrungen sind in radialer oder
konischer Anordnung um die Längsachse der Düse angeordnet und münden auf der Kegelfläche
in einem kleinen Abstand A von der Endfläche 11A, wobei die Mündungen elliptische
dffnungen auf der Kegelfläche bilden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. In der in Fig.
2 gezeigten Vorderansicht sieht man, wenn man gegen die Endfläche llAblickt, daß
die Austri-ets6ffnungen auf.der Kegel fläche der Nase der Düse im wesentlichen auf
einem Kreis liegen.
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Wenn daher ein Sauerstoff-Acetylem-Gemisch in die durch die Bohrungen
12 und 13 gebildete Gaskammer eintritt, durch die Mündungsbohrungen himdurchströnt
und, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, entzündet wird, bilden sich mehrere gleichförmige
Brennerflammen 19, von denen jede einen inneren Kegel 17 unverbrannten Gases und
einen äußeren Kegel 18 bläulicher Farbe besitzt. Dadurch, daß die Brennerflammen
von der geneigten Fläche der Nase und nicht unmittelbar am vorderen Ende der Nase
austreten, wie dies üblicherweise der Fall ist, wird eine stabilere Flamme erreicht,
die nicht verlöscht, wenn die -Endfläche 1IA der Nase der Düse mit einer ein Hindernis
bildenden Fläche in Berührung kommt, weil die Austrittsöffnungen hinter den Düsenende
liegen. Es wird auch angenommen, daß die konische Fläche eine bessere Stromlinienwirkung
auf die Luft ausübt, die längs der Ränder der Flammen angesaugt wird, wohingegen
das Auftreten von Wirbelstromungon begünstigt wird, wenn die Austrittsöffnungen
an ebenen Endflächen liegen, wie dies bei Düsen bekannter Vorrichtungen der Fall
ist, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, die eine ähnliche Düse 20 bekannter Bauart
zeigt, die Rippen 21 zur Kühlung besitzt sowie eine konisch geformte Nase 22, die
in einem ebenen Ende 23 ausläuft, wo, anders als bei der in Fig. 1 bis 3 gezeigten
Düse1 sich der Austritt der mehreren vorhandenen Mündungsbohrungen 24 befindet.
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Die in Den Fig. 1 bis 3 gezeigte Düse 10 ist außerdem bei lOA verhältnismäßig
dickwandig, um zusammen mit der Stirnwand 16 einen guten Leitungsweg zu bilden,
um die von den Gas-Brennerflammen während des Spritzens erzeugte Wärme abzuführen,
so daß die Temperatur der Düse nicht überkritische Grenzwerte hinaus ansteigt. Die
an der konischen Fläche der Nase 11 austretenden Mündungsbohrungen 15 befinden sich
bei einer Länge C der konischen Nase 11 im Abstand A von der Endfläche liA. Der
Abstand A, gemessen in Richtung der axialen Länge C der Nasetkann von etwa 8 * der
axialen hänge der Nase bis zu dem Grenzwert ansteigen, der sich durch den Durchmesser
der
Gaskammer ergibt. Vorzugsweise beträgt der Abstand A 10 % bis 25 ender axialen Länge
der Nase.
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Der Winkel B der sich verjüngenden Nase mit der Längsachse der Düse
beträgt vorzugsweise 450. Der Winkel kann jedoch zwischen etwa 200 und 600 liegen,
vorzugsweise etwa 300 bis 500 betragen. Bei einem typischen Beispiel einer Düse
beträgt die Gesamtlänge etwa 42,7 mm, die Länge C der Nase ungefähr 5,8 mm und der
Neigungswinkel B der Nase etwa 450 Der Durchmesser der Düse mißt etwa 19 mm, der
Durchmesser der inneren Bohrung etwa 11,9 mm. Der Durchmesser der großen Bohrung
beträgt etwa 12,8 mm. Die kreisrunde, ebene-Endflache llA besitzt einen Durchmesser
von etwa 8,7 mm. Jede der Mündungsbohrungen 15 besitzt einensDurchmesser von etwa
0,8 mm, wobei acht Mündungsbohrungen axial die Stirnwand 16 durchdringen und in
konzentrischer oder konischer Anordnung relativ zur Achse der Düse um 450 zueinander
versetzt angeordnet sind (siehe Fig. 2).
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Fig. 6 zeigt einen Teil des Längsschnitts einer Düse lOB mit Mündungsbohrungen
15A, die sich in axialer Richtung durch die Düse erstrecken, jedoch relativ zur
Achse A-A derselben eine konische Anordnung besitzen, wie es gezeigt ist.
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In Fig. 7 ist ein Teillängsschnitt einer Düse 10C gezeigt, deren konische
Nase 11B durch eine ringförmige Stufe oder Schulter unterbrochen ist, in deren Bereich
die Mündungsbohrungen austreten. Hierbei verläuft die Stufe, wie es gezeigt ist,
im rechten Winkel zur Achse B-B der Düse.
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Die verbesserte aufgezeigte Düse ist besonders für eine Verwendung
bei der in Fig. 8 gezeigten Flamm-Spritzpistole 25 geeignet. Die gezeigte Spritzpistole
25 ist so ausgebildet, daß Metallpulver durch Schwerkrafteinfluß unmittelbar zu
der Flamme zugeführt wird, die aus der Düse austritt.
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Die Spritzpistole 25 weist ein Gehäuse 26 in Form eines fünfseitigen
Polygons auf, von dem ein Schenkel als Handgriff 27, ein weiterer Schenkel als Fußteil
28, ein weiterer Schenkel als Zuführstation 29 und ein weiterer Schenkel als Gehäuseoberteil
30 der Spritzpistole ausgebildet ist. Mit dem Gehäuse 26 sind eine Zuführeinrichtung
31 für Pulver sowie ein Brenner 32 gekuppelt, die mit einer Düse 33 der hier aufgezeigten,
verbesserten Bauart versehen ist.
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Das Gehäuseoberteil 30 ist mit einem Anschluß 34 zur Befestigung eines
Behälters 35 versehen, der zur Aufnahme einer pulverförmigen Legierung vorgesehen
ist. Zum Steuern der Pulverzufuhr ist eine Dosiereinrichtung vorgesehen, die eine
Steuerplatte 36 aufweist, die in einem Schlitz 37 des Gehäuseoberteils 30 unterhalb
des Anschlusses 34 verschiebbar gelagert ist. Die Steuerplatte 36 ist mit einem
Betätigungsknopf 38 versehen, der nach oben aus dem Gehäuse ragt und es ermöglicht,
daß die Steuerplatte 36 nach vorn gegen die Zuführstation 29 hin und wieder zurück
verschoben werden kann.
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Bekanntlich variieren Metallpulver, wie sie in Metall-Spritzpistolen
verwendet werden, in Bezug auf die Zusammensetzung und Teilchengröße von etwa 25
US-mesh zu feineren Größen. Außerdem weisen derartige Pulver verschiedene Fließeigenschaften
auf. Die besten Ergebnisse beim Pulverspritzen werden bei bestimmten Anwendungen
erhalten, wenn spezielle Pulver-Sprühdichten eingehalten werden, die sich nach der
Fließgeschwindigkeit des Pulvers richten. Beste Ergebnissewerdenerhalten, wenn der
Pulverzufluß unmittelbar durch Schwerkraft in einer durch Versuche für jedes einzelne
Pulver ermittelten Weise erfolgt. Es wurde gefunden, daß die Zuflußgeschwindigkeit
und die Spritzgeschwindigkeit des pulvers, das durch Schwerkrafteinfluß ungehindert
durch
kreisrunde öffnungen zugeführt wird, deren Größe von 1,9 mm bis 3 mm bei den verschiedenen
Pulverlegierungen beträgt, über einen Bereich von weniger als 50 US-mesh bis über
400 US-mesh im wesentlichen konstant gehaltenwerden können.
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Um die gewünschte Zuflußgeschwindigkeit zu erhalten, wird die Steuerplatte
36 nach Wahl auf eine Zuflußöffnung 39 ausgerichtet, um eine veränderliche Steuerung
der Zuflußgeschwindigkeit des Pulvers zu erreichen, das aus dem Behälter 35 über
die Zuflußöffnung 39, durch ein Rohr 40 und durch eine Einrichtung 41 zur veränderlichen
Spritzsteuerung hindurchtritt. Die Einrichtung 41 weist ein Gehäuse 42 auf, das
eine Halterung für ein Pulver-Zuführrohr 43 bildet und das als zentralen Kern einen.Hohlzylinder
44 aufweist der teleskopartig und passend innerhalb des Zuführrohrs 43 verschiebbar
ist und unmittelbar mit dem Rohr 40 in Verbindung steht, um das Pulver unmittelbar
durch Schwerkraft zum Zuführrohr 43 zuzuführen und aus dessen Auslaß 45 austreten
zu lassen. Ein Teil der äußeren Oberfläche des Zuführrohrs 43 ist mit einer Einstelleinrichtung
versehen, beim Ausführungsbeispiel mit Nuten 46, die es mittels einer Rasteinrichtung
47 ermöglichen, das Zuführrohr 43 so einzustellen, daß der Auslaß 45 sich im richtigen
Abstand vom Ende der Flamme der Düse 33 befindet. Die Rasteinrichtung 47 weist einen
Raststift auf, der normalerweise mittels einer Feder 49 in eine der Nuten 46 gedrückt
wird und der für den Einstellvorgang mittels einer Betätigungsstange 50 bewegbar
isti Durch Niederdrücken der Betätigungsstange 50 wird der Raststift außer Berührung
mit einer der Nuten gebracht, und das Zuführrohr wird in die gewünschte Einstellage
bewegt. Diese Lageeinstellungkann bereits als endgültige, nicht mehr zu verändernde
Einstellung in der Fabrik-bei der Herstellung vorgenommen werden.
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Der Brenner 32 ist an einem Schieber 51 gelagert, der längs einer
Schiene 52, die an der Unterseite des Fußteils 28 des Gehäuses 26 angeordnet ist,
verschiebbar und in der eingenommenen Stellung verriegelbar ist. Ein Riegelstift
51A dient in der gezeigten Weise zur Verriegelung. Ein Rohrstutzen 53 für die Gaszufuhr
ist am Schieber 51 fest angebracht, wobei die Lageeinstellung fabrikmäßig bei der
Herstellung vorgenommen werden kann. Ein Ende des Rohrstutzens 53 ist mit einem
Anschlußstück 54 für die Verbindung mit einer Quelle für Sauerstoff und Acetylen
versehen.
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Bei Verwendung der neuartigen, verbesserten Düse 33, beispielsweise
bei einer Spritzpistole der hier besprochenen Art mit Pulverzufuhr durch Schwerkraft
- es versteht sich, daß die Düse ebenso gut auch mit anderen Spritzpistolen verwendet
werden könnte - werden unerwartete Ergebnisse, die über die Vorzüge der bekannten
derartigen Spritzpistolen noch hinausgehen, erzielt. Diese Vorteile werden anhand
der nachfolgend erläuterten Versuche ersichtlich, die mit einer hier aufgezeigten
Düse unter Verwendung der in Fig. 8 gezeigten Spritzpistole durchgPSführt wurden.
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Es wurden mehrere Versuche durchgeführt, nämlich erstens mit einer
üblichen Düse, wie sie in Fig. 4 und 5 gezeigt ist, die nachstehend als Standarddüse
bezeichnet wird, und zweitens mit der hier aufgezeigten,neuartigen Düse, wie sie
in Fig.
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1 bis 3 dargestellt ist.
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In einem ersten Versuch wurde eine übliche Sauerstoff-Acetylenflamme
erzeugt, wie sie normalerweise zum Flammspritzen Verwendung findet, abgesehen davon,
daß zur Durchführung eines Rückschlagtests kein Pulver zur Flamme zugeführt wurde.
Im Falle der-Standarddüse (Fig. 4) erfolgte, ^ die Spitze der Düse mit der Oberfläche
des Werkstücks in Berührung gebracht wurde, ein sofortiges Rückschlagen der Flamme,
wenn die Austrittsöffnungen
blockiert wurden. Im Falle der neuartigen
Düse, wie sie hier aufgezeigt ist, zeigte sich bei den gleichen Versuch keinerlei
Rückschlag der Flamme. Darüber hinaus erfolgte auch kein Ausgehen der Flamme, sondern
diese blieb an der vorgesehenen Stelle am Ende der Spitze der Düse brennen.
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Die sogenannte Standarddüse (Fig. 4) wies die gleiche Anzahl Mündungsbohrunger.mit
gleicher Bohrungsgröße auf, wie es oben bei der Erläuterung der neuartigen, hier
aufgezeigten Düse ausgeführt wurde, d.h. acht Mündungsbohrungen mit einem Durch
messer von etwa 0,8 mm. Beim Vergleich der Flamme jeder der Düsen vor dem Metallspritzen
zeigte sich, daß die von der neuartigen Düse bei gleichen Gas-Strömungsbedingungen
erzeugte Flamme ruhiger war. Der Geräuschpegel der Standarddüse wurde mit etwa 93
Dezibel gemessen, während der Geräuschpegel der neuartigen Düse 85 Dezibel betrug.
Dies ist eine starke Verbesserung (etwa 10 % weniger Geräuschentwicklung), wenn
man bedenkt, daß das Spritzmuster des Pulvers gegenüber dem Zustand der Flamme sehr
empfindlich reagiert.
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Zwar weist die Hülle der Flamme bei der neuartigen'Düse die gleiche
Länge auf (wie bei der Standarddüse), die Flamme ist jedoch schmaler, besser symmetrisch
und verläuft weniger divergierend, d.h. neigt nicht so sehr zum Ausbreiten. Die
Flamme erscheint -stabiler und neigt weniger zum Flackern, insbesondere was die
Spitzen der inneren Zone betrifft.
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Die neuartige Düse war frei von Pulsieren, wie es sich bei der Standarddüse
zeigt.
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Außerdem waren die inneren Flammenkegel spitzer und entschieden weniger
ausgebaucht, was ein Zeichen für Stabilität und Gleichgewicht darstellt.
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Die Temperatur der neuartigen Düse entspricht im Betrieb im wesentlichen
der Temperatur der erwähnten Standarddüse.
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Nach einer Minute Betriebszeit beträgt die Temperatur der
Düse
etwa 8)° C, nach drei Minuten etwa 1150 C und nach acht Minuten wird eine Temperatur
von 1380 C als stationäre Temperatur erreicht, die nach einem Betrieb von fünfzehn
Minuten nicht überschritten wird.
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Als weiterer Versuch wurde ein Spritztest durchgeführt. Bei diesem
Versuch wurde die Wirksamkeit der Spritzgutablagerung ermittelt, während die Regler
für die Gaszufuhr auf einen C2H2-Druck von 0,28 kg/cm2 und einen O-Druck von 0,56
kqfcm2 eingestellt waren und wobei die Gase zu dem Düsen mit einem Durchsatz von
0,65136 m³/std. für o2 und 1,01952 m3/std. für C2H2 zugeführt wurden.
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Für eine Klebeschicht wurde ein Pulver, bestehend aus einer Mischung
von Nickelpulver und einem exotherm reagierenden Metallpulver auf dne aufgerauhte
Flußstahlplatte gespritzt, wobei die Standarddüse bei einen Versuch und die neuartige
Düse in einem weiteren Versuch benutzt wurde. Aufgrund der Natur des Pulvers findet
hierbei in der Flamme eine Reaktion statt, die einen Anstieg der Spritztemperatur
der Nickelteilchen hervorruft, die sich auf der Stahloberfläche ablagern und an
dieser anhaften. Nachdem die Klebeschicht aufgetragen war, wurde über die Klebeschicht
Aluminiumbronzepulver verspritzt.
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Der endgültige Überzug, der mit der neuartigen Düse erzeugt war, zeigte
eine overbesserte Güte gegenüber dem Uberzug,der unter Verwendung der Standarddüse
hergestellt wurde. Die neuartige Düse ergab außerdem eine Verbesserung in Bezug
auf das Verbinden der Klebeschicht von mehr als etwa 5 %, was einen zusätzlichen
Beitrag zur Steigerung der Güte des fertigen Überzugs darstellt. Der Durchsatz-
und Ablagerungswirkungsgrad betrug 90 % bei einem Spritzdurchsatz von 2,635 kg/std.
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Es ist zu bemerken, daß der im vorliegenden Zusammenhang gebrauchte
Begriff konisch geformte Nase sowohl glatte konische Flächen als auch konische Flächen
mit eingearbeiteter ringförmiger Stufe oder Nut umfassen soll.