DE3131327C2 - Explosionsbeschichtungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die bauliche Gestaltung von Anlagen zum Aufbringen auf Werkstücke einer festhaftenden Schicht aus pulverförmigem Beschichtungsgut nach einem Spritzverfahren bei Hochtemperaturen. Die erfindungsgemäße Anlage enthält eine in Form eines an einem Ende geschlossenen Rohres ausgestaltete Explosionskammer (1), eine innerhalb der Explosionskammer (1) untergebrachte Zündkerze (2) zur Erzeugung der Explosion, eine Einrichtung (3) zur Zuführung eines Gasgemisches, eine Einrichtung (4) zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut und ein Steuersystem (5). Die Einrichtung (3) zur Zuführung des Gasgemisches enthält eine mit Quellen (7, 8 und 9) von Gasgemischkomponenten und mit der Explosionskammer (1) verbundene Mischvorrichtung (6). Die Einrichtung (4) zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut enthält einen mit der Explosionskammer verbundenen Dosierer (18). Das Steuersystem (5) weist eine Steuereinheit (26), einen Rückkoppelkreis (32), ein Schutzblech (45) sowie einen Steuerkreis (47) auf. Die Steuereinheit (26) ist mit der Zündkerze (2), der Einrichtung (3) zur Zuführung des Gasgemisches und der Einrichtung (4) zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut elektrisch verbunden. Der Rückkoppelkreis (32) weist einen vor dem offenen Ende der Explosionskammer (1) angeordneten Meßfühler (33) zur Meldung der Anwesenheit des Pulvers in den Detonationsprodukten und einen .......

Description

— das Steuersystem (5) ein vor dem offenen Ende der Explosionskammer (1), hinter dem Meßfühler (33) in Richtung der Bewegung des Detonationsprodukteflusses angeordnetes Schutzblech (45) und

— einen Steuerkreis (47) mi· einem Schwellelement (43) aufweist, wobei das erwähnte Schutzblech (45) über das Schwelle! -ment (48) an den Signalwandler (34) des Meßiühlers (33) angeschlossen ist.

2. Explosionsbeschichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem (5) mit einem mi! dem Schwellelement (48) des Steuerkreises (47) elektrisch verbundenen Manipulator (61) zur Verschiebung eines zu bearbeitenden Werkstückes versehen ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die bauliche Gestaltung von Vorrichtungen zum Aufbringen von Beschichtungen durch Hoclitemperaturspritzen und betrifft insbesondere eine Explosionsbeschichtungsvorrichtung.

Die vorliegende Erfindung kann in der Metallurgie, der chemischen Industrie, auf allen Gebieten des Maschinenbaus und anderen Industriezweigen angewendet werden, wo man Werkstücke gebraucht, die während des Betriebes erhöhten Korrosions-. Erosions- und Wärmeeinflussen sowie hohen Belastungen unterzogen werden.

Das Aufbringen von Beschickungen nach einem Explosionsspritzverfahren ist seit längerem bekannt, aber bis heute ist noch keine Anlage geschaffen, die das Aufbringen einer huchwertigen Beschichtung auch bei zufälligerweise unregelmäßig laufendem Betrieb der Anlage und gleichzeitig eine hohe Leistung gewährleistet.

Im SU-Urheberschein Nr. 4 38 215 sowie in der US-PS Nr. 27 14 563 und der US-PS Nr. 37 73 259 sind derartige Vorrichtungen beschrieben. Jede der erwähnten Anlagen enthält als Regel eine in Form eines an einem Ende geschlossenen Rohres ausgestaltete Explosionskammer. Innerhalb der Explosionskammer ist eine ä Zündkerze zur Erzeugung der Explosion angeordnet. Die Anlage enthält ferner eine Einrichtung zur Zugabe eines Gasgemisches mit einer Mischvorrichtung, welche mit Quellen von Gasgemischkomponenten und der Explosionskammer verbunden ist. Mit der Explostonskam-

jo mer ist ein Dosierer einer Einrichtung zur Zugabe einer vorgegebenen Menge an puiverförmigem Beschichtungsgut verbunden. Die Anlage enthält auch ein Steuersystem mit einer Steuereinheit, welche mit der Zündkerze, der Einrichtung zur Zuführung des Gasgemisches und der Einrichtung zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut elektrisch verbunden ist

Bevor die Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird, wird das zu bearbeitende Werkstück vor dem offenem Ende der Explosionskammer angeordnet In die Explosionskammer werden vorläufig das in der Mischvorrichtung gewonnene Gasgemisch und das puiveriöiTiiige Beschichtungsgut aus dem Dosierer eingeführt. Danach wird in der Explosionskammer mit'els einer Zündkerze eine Explosion erzeugt, wodurch das pulverformige Beschichtungsgüt zur Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes herausgeschleudert wird, um darauf eine festhaftende Beschichtung zu bilden. Die Steuereinheit dient dabei zur automatischen Steuerung der Reihenfolge der technologischen Arbeitsgänge zur Vorbereitung und Durchführung de*, ganzen Vorganges zum Aufbringen einer Beschichtung.

Während des Betriebes der Vorrichtung kann das pulverförmige Beschichtungsgut aus folgenden Gründen nicht in die Explosionskammer gelangen:

— wegen dessen Abwesenheit in dem Dosierer,

— wegen Verstopfung der Auslaßöffnung des Doaierers durch Klumpen von gesinterten Pulverteilchen oder

— wegen der beim Rückschlag möglichen Verschweißung des mit der Explosionskammer verbundenen Rohres durch das pulverförmige Beschichtungsgut

Die Steuereinheit der erwähnten Vorrichtungen gewährleistet eine bestimmte Reihenfolge der Arbeitsgänge sämtlicher Stellglieder und deren zyklische Durchführung. Dies hängt nicht damit zusammen, ob das pulverförmige Beschichtungsgut in die Explosionskammer gelangt oder nicht, was seinerseits zum unproduktiven Verbrauch an Gasgemischkompor --nten (da der Leergang der Anlage nicht ausgeschlossen ist) sowie zur Gü'.sverschlechterung der Beschichtung infolge einer Änderung der physikalischen Eigenschaften des Substratstoffes unter verstärkten Wärmeeinflüssen der Detonationsprodukte (beim Leerschuß) führt.

Aus der DE-OS 29 08 864 ist eine weitere Explosionsbeschichtungsvomchtung bekannt, die eine in Form ei nes an einem Ende geschlossenen Rohres ausgestattete Explosionskammer, eine innerhalb dieser untergebrachte Zündkerze /ur Erzeugung der Explosion, sowie eine Einrichtung zur Zuführung eines" Gasgemisches, eine Einrichtung zur Zugabe einer vorgegebenein Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut und ein Sleuersystern enthält. Die Einrichtung zur Zuführung des Gasgemisches weist eine mit Quellen von Gasgemischkomponenten und mit der Explosionskammer verbundene Mischvorrichtung auf. Die Einrichtung zur Zugabe der

vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut enthält einen mit der Explosionskammer verbundenen Dosierer.

Das Steuersystem der Vorrichtung enthält eine Steuereinheit und einen Rückkoppelkreis. Die Steuereinheit ist mit der Zündkerze, der Einrichtung zur Zuführung des Gasgemisches und der Einrichtung zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmigeni Beschichtungsgut elektrisch verbunden. Der Rückkoppelkreis weist einen vor dem offenen Ende der Explosionskammer angeordneten Meßfühler zur Meldung der Anwesenheit des Pulvers in den Detonationsprodukten und einen Signalwandler des Meßfühlers auf, der mit der Steuereinheit elektrisch verbunden ist

Während des Betriebs der Vorrichtung v/erden in die Explosionskammer das in der Mischvorrichtung vorläufig erhaltene Gasgemisch und aus dem Dosierer das putverförmige Beschichtungsgut eingeführt Nach der Entstehung der Detonationswelie in der Explosionskammer wird das pulverförmige Beschichtungsgut zur Oberfläche des zu bearbeitenden, vor dem offenen Ende der Explosionskammer angeordneten Werkstückes zur Bildung einer Schicht auf der letzteren herausgeschleu dert.

Das Steuersystem ermöglicht es, die technologischen Arbeitsgänge des ganzen Vorganges zum Aufbringen der Beschichtungen durch Explosion in bestimmter Reihenfolgt automatisch durchzuführen. Im Falle der Abwesenheit des pulverförmiger? Beschichtungsgutes in dem DetonationsproduiktenfluB (weil es nicht in die Ex- jo plosionskammer gelangen konnte) sowie im Falle des Versagens der Anlage, d h. bei einem Fehlschuß infolge Unentzündbarkeit des Explosionsgemisches in der Explosionskammer gelangt das Signal des Meßfühlers über den Rückkoppeikreis an die Steuereinheit und die Anlage wird zur Klärung der Ursachen des Versagens ausgeschaltet.

Die Versager der Vorrichtung sind jedoch meist zufällig, d. h. sie wiederholen sich nicht häufiger ais zwei- oder dreimal je 1000 Schüsse. In diesem Falle führt das Abschalten der Anlage und die Klärung der Ursachen oes Versagens zur Erhöhung unproduktiver Ausgaben.

Beim Versagen der Vorrichtung bleibt außerdem in der Explosionskammer eine Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut. wodurch die Detonationsprodukte beim folgenden Schuß der Anlage das Pulver in doppeltem Ausmaß erhalten.

Dies führt zur ungenügenden Erwärmung und Beschleunigung der Teilchen des Beschichtungsgutes und damit zur Störung der optimalen Bedingungen ihrer Wechselwirkung mit der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes sowie zur Erzeugung einer lockeren Verbindung zwischen den ervähnten Teilchen und der zu bearbeitenden Oberfläche, was eine Güteverschlechterung der aufzutragenden Beschichtung zur Folge hat.

Die Erfindung ber.veckt, die vorstehend genannten Mängel zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Expiosionsbeschichtungsvorrichtung zu schaffen, die eine Erhöhung der Beschichtungsgüte durch konstruktionmaßige Gestaltungsveränderung des Steuersystems auch bei zufälligem Versagen der Vorrichtung und gleichzeitig eine Verrriinüefüng des unproduktiven Zeitaufwandes für die technische Wartung der Vorrichtung ermöglicht.

Die gestellte Aufgabe wird in einer Explosionsbeschichtungsvorrichtung, die eine in Form eines an einem Ende geschlossenen Rohr«» ausgestattete Explosionskammer, eine innerhalb dieser untergebrachte Zündkerze zur Erzeugung der Explosion, eine Einrichtung zur Zuführung eines Gasgemisches mit einer mis Quellen von Gasgembchkomponenten und der Explosionskammer verbundenen Mischvorrichtung, eine Einrichtung zur Zugabe einer vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut mit einem an die Explosionskammer angeschlossenen Dosierer sowie ein Steuersystem, bestehend aus einer Steuereinheit, welche mit der Zündkerze, der Einrichtung zur Zuführung des Gasgemisches und der Einrichtung zur Zugabe der vorgegebenen Menge an puiverförmigem Beschichtungsgut elektrisch verbunden isi, einen Rückkoppelkreis aus einem vor dem offenen Ende der Explosionskammer angeordneten Meßfühler zur Meidung der Anwesenheit des ruivers in den Detonationsprodukten und einen an die Steuereinheit angeschlossenen Signalwandler des Meßfühlers aufweist, gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Steuersystem mit einem Schutzblech, welches vor dem offenen Ende der Explosionskammer, hinter dem Meßfühler in Richtung der Bewegung des Deionationsproduktefiüsses angeordnet ist, ^d einem ein Schwellelement enthaltenden Steuerkreis v;rsehen ist, wobei das erwähnte Schutzblech über das Schwelielement an den Signalwandler des Meßfühlers angeschlossen ist.

Die erv.-ihnte baulische Gestaltung des Steuersystems läßt die Vorrichtung sogar während des zufälligen Versagens regelmäßig funktionieren. Dabei wird die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes mit dem Schutzblech solange bedeckt bis die erforderlichen technologischen Kenndaten des Zweiphasenflusses aus Detonationsprodukten und pulverförmigem Beschichtungsgut wiedereingestellt werden, wovon der Meßfühler ein Signal abgibt. Dies führt zur wesentlichen Herabsetzung des Zeitaufwandes für die technische Wartung der Vorrichtung.

Darüber hinaus treffen der erste Schuß und der nach dem Fehlschuß folgende Schuß, d. h. Schüsse, bei denen die Detonationsprodukte viel kleinere bzw. viel größere Mengen an pulverförmigem Beschichtungsgut enthalten, auf das zu dieser Zeit die zu beschichtende Oberfläche des Werkstücks überdeckende Schutzblech auf. Dementsprechend wird die Güte der aufzubringenden Beschichtung erheblich verbessert.

Es ist zweckmäßig, das Steuersystem mit pjnem Manipulator zur Verschiebung des zu beschichtenden Werkstückes, welcher mit dem Schwellelement des Steuerkreises elektrisch verbunden ist. auszuführen.

Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird, gewährleistet der Manipulator eine erforderliche, nach einem vorgegebenen Programm erfolgende Verschiebung des zu bearbeitenden Werkstükkes. Die elektrische Verbindung des Manipulators mit dem Sci.wdlelemerit des Steuerkreises ermöglicht es. den Manipulator beim zufälligen Versagen der Vorrichtung, wenn die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstückes mit dem Schutzblech bedeckt wird, auszuschalten. Im Augenblick der Schutzblechöffnung nach der Einstellung der richten technologischen Kenndaten des Zweiphasenflusses wird dabei die Beschichtung auf den Abschnitt des zu bearbeitenden Werkstückes auf= getragen, wo der Beschichtungsvorgang auf kurze Zeit unterbrochen wurde. Dies führt damit zur Verbesserung der Güte der aufzutragenden Beschichtung.

Die Erfindung wiird i~n folgenden an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 ein Funktionsbild der erfindungsgemäßen Explosionsbeschichtungsvorrichtung,

Fig.2 ein Funktionsbild der als Kommandogerät ausgeführten Steuereinheit und

Fig.3 ein Funktionsbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Explosionsbeschichtungsvorrichtung mit einem Manipulator.

Die Explosionsbeschichtungsvorrichtung weist eine in Form eines an einem Ende geschlossenen Rohres ausgestaltete Explosionskammer 1 (siehe Fig. 1 der Zeichnungen), eine innerhalb der Explosionskammer 1 untergebrachte Zündkerze 2 zur Erzeugung der Explosion sowie eine Einrichtung 3 zur Zuführung eines Gasgemisches, eine Einrichtung 4 zur Zugabe einer vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut und ein Steuersystem 5 auf.

Die Einrichtung 3 zur Zuführung des Gasgemisches enthält eine der Fertigung des Gasgemisches aus Brennstoff (beispielsweise Azetylen), Oxydierungsmittel (beispielsweise Sauerstoff) und Inertgas (beispielsweise Stickstoff) dienende Mischvorrichtung 6; Quellen 7, 8 und 9 der erwähnten Gasgemischkomponenten sind über Rohrleitungen 10, 11 und 12 mit Ventilen 13, 14 bzw. 15 an die Mischvorrichtung 6 angeschlossen. Die Mischvorrichtung 6 ist über ein Rückschlagventil 16 und eine zum Vermeiden des Rückschlages der Explosion dienende Rohrschlange 17 mit der Explosionskammer 1 verbunden.

Die Einrichtung 4 zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut enthält einen Dosierer 18 mit einem Füllkasten 19. Der Füllkasten 19 weist eine Einlaßöffnung 20 zur Aufnahme des pulverförmigen Beschichtungsgutes, eine zweite Einlaßöffnung 21 zur Zuführung des Gasgemisches und eine über ein Rohr 23 mit der Explosionskammer 1 verbundene Auslaßöffnung 22 auf. Mittels einer mit der zweiter. Einlaßöffnung 21 verbundenen Rohrleitung 24 ist der Dosierer an die Queiie eines Trägergases angeschlossen. Als Quelle von Trägergas kann in diesem Falle die Quelle 9 eines Inertgases und als Dosierer 18 ein Speiser, dessen Füllkasten mit der Quelle des Trägergases verbunden ist, (beispielsweise Schüttelspeiser. oder Fließspeiser mit einem gelochten Ring) verwendet werden. Innerhalb der Rohrleitung 24 vor der zweiten Einlaßöffnung 21 des Dosierers 18 ist ein Ventil 25 untergebracht, welches die Zuführung des Trägergases in den Dosierer 18 gewährleistet.

Das Steuersystem 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält eine Steuereinheit 26, weiche über Steuerkreise 27, 28, 29 und 30 mit Stellgliedern verbunden ist (über Steuerkeis 27 mit den Ventilen 13 und 14, über Steuerkreis 28 mit dem Ventil 15 der Einrichtung 3 zur Zuführung des Gasgemisches, über Steuerkreis 29 mit einer zur Erzeugung des Funkens dienenden Quelle 31 in der Zündkerze 2, über Steuerkreis 30 mit dem Ventil 25 zur Zugabe des Trägergases in der Einrichtung 4 zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmiger!! Beschichtungsgut).

Das Steuersystem 5 weist auch einen über ein Schwellelement 35 mit der Steuereinheit 26 elektrisch verbundenen Rückkoppelkreis 32 aus einem Meßfühler 33 zur Meldung der Anwesenheit des Pulvers in den Detonationsprodukten, der vor dem offenen Ende de Explosionskammer 1 angeordnet ist, und einem Signalwandler 34 des Meßfühlers 33 auf.

Der MeBfühier 33 ist als Photozeile ausgeführt Da die aus der Explosionskammer 1 austretenden DetonationsDrodukie Lichtstrahlen aussenden, wird keine zusätzliche Lichtquelle gebraucht.

Der Signalwandler 34 des Meßfühlers 33 enthält ferner eine Reihenschaltung aus einem Spannungsverstärker 36, einem Leistungsverstärker 37, einem RC-lntes grierkreis 38 und einem Leistungsverstärker 39. Dabei ist der Spannungsverstärker 36 mit dem Meßfühler 33 und der Leistungsverstärker 39 über ein Schwellelement 35 mit der Steuereinheit 26 verbunden.

Das Schwellelement 35 ist in Form eines elektroma-

!0 gnetischen Relais 40 ausgeführt, welches über Kontaktstücke 41, 42 und 43 mit den Steuerkreisen 27, 29 bzw. 30 der Steuereinheit 26 verbunden ist. An dem Ausgang des elektromagnetischen Relais 40 ist ein Kippschalter

44 angeordnet, welcher das elektromagnetische Relais 40 in der Stellung a mit der Gleichspannungsquelle E und in der Stellung b mit dem Leistungsverstärker 39 des Signalwandlers 34 des Meßfühlers 33 verbindet.

Die Gleichspannungsquelle fist an die Steuereinheit 26 und an den Signalwandler 34 des Meßfühlers 33 angeschlossen.

Gemäß der Erfindung weist die Explosionskammcr 1 ein vor ihrem offenen Ende angeordnetes Schutzblech

45 auf. Das Schutzblech 45 ist dabei hinter dem Meßfühler 33 in Richtung der Bewegung des Detonationsprodukteflusses angeordnet und weist ein Stellglied 46 auf, welches als Elektromagnet ausgeführt ist. Der Steuerkreis 47 ist an das Stellglied 46 angeschlossen und weist ein Schwellftlement 48 auf, welches das Schutzblech 45 und den Signalwandler 34 des Meßfühlers 33 elektrisch verbindet.

Das Stellglied 46 des Schutzbleches 45 ist über den Steuerkreis 47 mit dev Gleichspannungsquelle E verbunden.
Das Schwellelcment 48 ist als elektromagnetisches Relais 49 mit einem Kontaktstück 50 des Sleuerkreiscs 47 ausgeführt. Das besagte Relais 49 ist mit seinem Eingang an den Leistungsverstärker 39 des Signalwandler 34 angeschlossen.

Dabei werden die elektromagnetischen Relais 40 und 49 derart ausgewählt, daß die Zeit zur Kontaktgabe der Kontaktstücke 41, 42 und 43 des elektromagnetischen Relais 40 in der geschlossenen Stellung (Einschaltzustand) bei dem Spannungsabfall an dem Ausgang des Leistungsverstärkers 39 (infolge des Betriebsversagens) die Zeit zur Kontaktgabe des Kontaktstückes 50 des elektromagnetischen Relais 49 überschreitet.

Die Zeit der Kontaktgabe des Kontdktstückes 50 des elektromagnetischen Relais 49 liegt über der Zeit zwischen zwei Schüssen der Anlage und unter der Zeit

so zwischen drei Schüssen. Die Zeit der Kontaktgabe der Kontaktstücke 41, 42 und 43 des elektromagnetischen Relais 40 liegt über der Zeit zwischen drei Schüssen der Anlage und unter der Zeit zwischen vier Schüssen. Dies ist dadurch bedingt, daß die Abwesenheit des Pulvers in dem Detonationsproduktefluß oder das Betriebsversagen der Vorrichtung, d. h. die Versager, die sich im Laufe der Zeitspanne zwischen mindestens zwei nachfolgenden Schüssen wiederholen, als zufällig angenommen werden.

Die Steuereinheit 26 dient zur zyklischen Erzeugung von elektrischen Impulsen, welche in einer bestimmten Reihenfolge auf die Stellglieder einwirken. Die Steuereinheit 26 kann verschiedene Ausführungsformen aufweisen, sie kann beispielsweise in Form eines Kommandogerätes ausgeführt werden (F i g. 2).

Das Kommandogerät enthält eine mit einem Drehantrieb 52 verbundene Welle 51. An der Welle 51 sind außermittige Nocken 53, 54, 55 und 56 montiert. Der

Nocken 53 ist in die Verbindung mit einem Schalter 57 des Sieuerkreises 27 über die Ventile 13 und 14 und der Nocken 54 in die Verbindung mit einem Schalter 58 des Steuerkreises 23 über das Ventil 15 der Einrichtung 3 zur Zugabe des Gasgemisches gesetzt. Der Nocken 55 ist in die Verbindung mit einem Schalter 59 des Steuerkreises 29 über die Quelle 31 zur Funkenerzeugung in der Zündkerze 2 und der Nocken 56 in die Verbindung mit cinii/c Schalter 60 des Steuerkreises 30 über das Ventil 25 zur Zuführung des Trägergases in die Einrichtung 4 zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgüt gesetzt.

In Fig. 3 der Zeichnungen ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Explosionsbeschichtungsvorrichtung, deren Steuersystem 5 einen Manipulator 51 zur Verschiebung des zu bearbeitenden Werkstücke«! aufweist, dargestellt. Dabei ist dieser Manipulator 61 mit dem Schwellelement 48 des Steuerkreises 47 elektrisch verbunden.

Die oben beschriebene Exp'cöiGnsbcschichttirigsvcr richtung arbeitet folgendermaßen.

Im Laufe der Vorbereitungszeit wird das zu bearbeitende Werkstück C vor dem offenen Ende der Explosionskammer 1 (siehe F i g. 1 der Zeichnungen) angeordnet und der Kippschalter 44 in die Seilung a umgeschaltet. Dabei spricht das elektromagnetische Relais 40 an, was zur Kontaktgabe der Kontaktstücke 41, 42 und 43 der Steuerkreise 27, 29 bzw. 30 der Steuereinheit 26 führt. Das Kontaktstück 50 des elektromagnetischen Relais 40 wird zu dieser Zeit ausgeschaltet und das Schutzblech 45 bedeckt die Oberfläche des zu bearbeitenden /Werkstückes.

Nach dem Vorbereitungsvorgang drückt die Bedienungsperson den Knopf »Ein« am Schaltpult (Knopf und Schaltpult sind in der Zeichnung nicht gezeigt). Dabei wird der Antrieb 52 (siehe Fig. 1 und 2 der Zeichnungen) der Steuereinheit 26 eingeschaltet und an die Sieuerkreise 27_; 28- 29 und 30 von der Quelle E die Speisespannung angelegt, welche den Betrieb sämtlicher Stellglieder der Vorrichtung in einer bestimmten Reihenfolge gewährleistet.

Der Nocken 53 betätigt den Schalter 57. der den zum Ansprechen der Ventile 13 und 14 der Einrichtung 3 zur Zuführung des Gasgemisches dienenden Steuerkreis schließt, während der Nocken 54 den Schalter 58 betätigt, welcher den Steuerkreis 28 anschließt, der das Ansprechen des Ventils 15 gewährleistet Dementsprechend strömen Brennstoff, Oxydierungsmittel und Inertgas von den Quellen 7, 8 und 9 durch die Rohrleitungen 10, 11 und 12 in die Mischvorrichtung 6, wo sie vermischt und das Explosionsgemisch erzeugt werden. Das erhaltene Gasgemisch gelangt über das Rückschlagventil 16 tind die Rohrschlange 17 in die Explosionskammer 1.

Während des Füllens der Explosionskammer 1 mit dem Gasgemisch drückt der Nocken 56 der Steuereinheit 26 den den Steuerkreis 30 anschließenden Schalter 60. Der Steuerkreis 30 betätigt dabei das Ventil 25 der Einrichtung 4 zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgüt Das Ventil 25 wird damit für die Zeit, die der durch das Profil des Nockens 56 definierten Dauer der Kontaktgabe des Steuerkreises 30 gleich ist, geöffnet, wodurch die Zuführung des Inertgases (Trägergases) in den Dosierer 18 und das Einblasen des pulverförmigen Beschichtungsgutes durch das Rohr 23 in die Explosionskammer 1 gewährleistet werden. Die Menge des in die Explosionskammer 1 zugebenden Beschichtungsgutes (Dosis) hängt von dem Druck des Trägergases und der Zeit der öffnung des Ventils 25 ab.

Nach dem Füllen der Explosionskammer 1 mit dem Gasgemisch und dem pulverförmigen Beschichtungsgüt gibt der Nocken 53 der Steuereinheit 26 den Schalter 57 frei und der letztere schaltet den Stcucrkrcis 27 ab, infolgedessen werden die Rohrleitungen 10 und 11 des Brennstoffes bzw. Inertgases durch die Ventile 13 und 14 gesperrt. Da das Ventil 15 zu dieser Zeit noch geöffnet ist, gelangt das Inertgas in die Mischvorrichtung 6 und schleudert das Gasgemisch aus den Räumen der Mischvorrichtung 6. des Rückschlagventils 16 und der Rohrschlange 17 heraus.

Danach gibt der Nocken 54 den Schalter 58 frei, der letztere schaltet den Steuerkreis 28 ab. wodurch das Ventil 15 geschlossen wird. Gleichzeitig drückt der Nokken 55 den den Steuerkreis 29 anschließenden Schalter 59. Infolgedessen wird in der Zündkerze 2 ein Funken erzeugt, was zur Explosion in der Explosionskammer 1

ta führt

Die Detonationsprodukte nehmen das pulverförmige Beschichtungsgüt mit, wodurch das letztere erwärmt und beschleunigt wird. Durch den Meßfühler 33 wird in der Auslaßöffnung der Explosionskammer 1 die Hellig· keit des Zweiphasenflusses registriert. Diese Helligkeit hängt von der Menge des pulverförmigen Beschichtungsgutes im Fluß ab. Das Signal des Meßfühlers 33 gelangt an den Wandler 34. wo es zuerst nach der Spannung (im Verstärker 36) und danach nach der Leistung (im Verstärker 37) verstärkt wird. Das verstärkte Signal des Meßfühlers 33 gelangt weiterhin an den RC-lntegrierkreis 38 mit einem Kondensator. Unter Einwirkung des erwähnten Signals des Meßfühlers 33 lädt sich der Kondensator des RC-Kreises 38 auf eine Spannung auf.

deren Größe der Signalgröße proportional ist. Durch die Spannungsgröße des Kondensators des RC-Integrierkreises 38 wird die Spannungsgröße am Ausgang des Leistungsverstärker bestimmt.

Der erste Schuß wird in das Schutzblech 45 abgegeben. Dies ist dadurch bedingt, daß der erste Schuß infolge unvollständiger Übereinstimmung des Gehaltes (in Prozenten) an Komponenten in dem Explosionsgemisch mit den vorgegebenen technologischen Parametern unproduktiv ist.

Nach dem ersten Schuß wird der Schalter 44 in die Stellung b eingestellt und im weiteren arbeitet die erfindungsgemä3e Explosionsbeschichtungsvorrichtung in Abhängigkeit von dem Signal des Meßfühlers 33. In Anwesenheit der vollständigen Dosis des pulverförmigen Beschichtungsgutes in den Detonationsprodukten entspricht die Spannung am Ausgang des Leistungsverstärkers 39 einer vorgegebenen Größe. Das elektromagnetische Relais 49 spricht an und schließt den Kontakt 50 des Steuerkreises 47. Infolgedessen wird das Stellglied 46 des Schutzbleches 45 an die Gleichspannungsquelle E angeschlossen. Das Schutzblech 45 wird aufgehoben und läßt damit die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes C frei. Wenn die Spannungsgröße am Ausgang des Leistungsverstärkers 39 zum Ansprechen des elektromagnetischen Reiais 49 ausreichend ist, arbeitet die erfindungsgemäße Explosionsbeschichtungsvorrichtung nach der oben dargelegten Methode. Die aus der Explosionskammer 1 infolge der Explosion herausfliegenden Teilchen des pulvenörmigen Beschichtungsgutes prallen auf das Werkstück auf, haften auf dessen Oberfläche und büden damit eine Beschichtung.

Bei der Verminderung der Menge des Pulvers in den Detonationsprodukien oder bei dessen vollständigem

Verschwinden sowie beim Versagen der Explosionsbeschichtungsvorrichtung, d. h. beim Ausbleiben des Schusses, ist die Größe der an dem Ausgang des Leistungsverstärker 39 angelegten Spannung zum Ansprechen der elektromagnetischen Relais 40 und 49 unzureichend. Das elektromagnetische Relais 49, welches sich durch eine kleirsre Zeit der Kontaktgabe des Kontaktstückes 50 im Vergleich zu dem elektromagnetischen Relais 40 kennzeichnet, schaltet den Steuerkreis 47 ab, Infolgedessen wird das Stellglied 46 betätigt, das Schutzblech 45 heruntergelassen und die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks Cmit diesem bedeckt. Falls die Größe der am Ausgang des Leistungsverstärkers 39 angelegten Spannung während der Zeitspanne zwischen zwei nachfolgenden Schüssen bis auf eine erforderliche Größe nicht erhöht wird, schalten sich die Kontaktstücke 41, 42 und 43 des elektromagnetischen Relais 40 ab. was zur Außerbetriebsetzung der erfindungsgemäßen Anlage bis zur Klärung der Ursachen des Vpr$agpn5 führ! Wpnn dip Πΐ-ηβρ Apr an Αρη Au«- gang des Leistungsverstärkers 39 angelegten Spannung ihre erforderliche Größe erreicht, wird dieses Versagen als zufällig angenommen, das elektromagnetische Relais 49 spricht an und schließt das Kontaktstück 50. Dabei spricht das Stellglied 46 an. das Schutzblech wird damit aufgehoben und die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet gemäß der eingangs beschriebenen Reihenfolge.

Die in Fig.3 der Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung funktioniert im wesentlichen so. wie es vorstehend beschrieben wurde. Dabei verschiebt der Manipulator 61 das zu bearbeitende Werkstück C nur in dem Falle ^er Kontaktgabe des Kontaktstückes 50 des elektromagnetischen Relais 49. Damit kann das zu bearbeitende Werkstück C beim ersten Schuß sowie beim Versagen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, d. h. wenn die Größe der an dem Ausgang des Leistungsverstärkers 39 angelegten Spannung die erforderliche unterschreitet, nicht durch den Manipulator 61 verschoben werden.

Wenn die Spannung am Ausgang de^ Leistungsverstärkers 39 den Sollwert erreicht, d. h. während der Kontaktgabe des Kontaktstückes 50 des elektromagnetischen Relais 49. setzt der Manipulator 61 das zu bearbeitende Werkstück C nach einem vorgegebenen Programm in Bewegung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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60

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Explosionsbeschichtungsvorrichtung, bestehend aus einer in Form eines an einer· Ende geschlossenen Rohres ausgestatteten Exp.osionskammer, einer innerhalb dieser untergebrachten Zündkerze zur Erzeugung der Explosion, einer Einrichtung zur Zuführung eines Gasgemisches mit einer an Quellen von Gasgemischkomponenten und an die Explosionskammer angeschlossenen Mischvorrichtung, einer Einrichtung zur Zugabe einer vorgegebenen Menge a.i pulverformigem Beschichtungsgut mit einem mit der Explosionskammer verbundenen Dosiertr sowie aus einem Steuersystem, welches eine mit der Zündkerze, der Einrichtung zur Zuführung des Gasgemisches, der Einrichtung zur Zugabe der vorgegebenen Menge an pulverförmigem Beschichtungsgut elektrisch verbundenen Steuereinheit und einen Rückkoppelkreis aus einem vor dem offenen Ende der Explosionskammer angeordneten Meßfühler zur Meidung der Anwesenheit des Pulvers in Detonationsprodukten und einem Signalwandler des Meßfühlers, welcher mit der Steuereinheit elektrisch verbunden ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß