DE3590860C2

DE3590860C2 - Einrichtung zum Detonationsauftragen von ]berz}gen

Info

Publication number: DE3590860C2
Application number: DE19853590860
Authority: DE
Inventors: Aleksej Goncarov; Jurij Fedko; Roman Amlinskij; Vladimir Nedelko; Eduard Kontorovskij; Vadim Esov
Original assignee: NI SKIJ I TECHNOLOGIJ AVTOMOBI
Current assignee: NI SKIJ I TECHNOLOGIJ AVTOMOBI
Priority date: 1985-10-10
Filing date: 1985-10-10
Publication date: 1989-07-27
Also published as: HU198137B; JPS63500992A; FR2588018B1; SE454994B; GB2188857B; FR2588018A1; SE8702209L; HUT43969A; DE3590860T1; GB2188857A; WO1987002277A1; GB8712981D0; SE8702209D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Technik der Auftragung von Überzügen und betrifft insbesondere Ein richtungen zum Detonationsauftragen von Überzügen.

Stand der Technik

Bekannt ist eine Einrichtung zum Detonationsauftragen von Überzügen (S. S. Bartenev u. s. "Detonatsionnye pokrytia v mashinostroenli"/Detonationsüberzüge im Maschinenbau/ veröff. 1982, Verlag Mashinostroenie (Leningrad), siehe S. S. 130-132, Abb. 73, 74), die ein wassergekühltes Rohr, das ein offenes Austrittsende aufweist, einen Mischer für Gase, welcher mit dem Rohr in der Nähe seines dem Austrittsende entgegengesetzten Endes in Verbindung steht, einen Dosierer des aufzustäubenden pulverförmigen Materials, der einen geschlossenen Behälter darstellt, welcher zur Hälfte mit Pulver gefüllt und an das Rohr zwischen der Einführungsstelle des Gasgemisches und dem Austrittsende des Rohres angeschlossen ist, sowie eine Explosions-Initiierungseinheit - eine Kfz-Zündkerze - enthält.

Die Arbeit der Einrichtung besteht darin, daß nach der Füllung des Rohres mit einem explosiven Gemisch sowie nach der nachfolgenden Initiierung und erfolgten Detona tion verdichtete und erhitzte Detonationsprodukte (DP) das Rohr über dessen Austrittsende (als Hauptmasse) ver lassen und den das Pulver aufnehmenden geschlossenen Behälter teilweise füllen, indem sie den Druck in dem letzteren erhöhen. Während eines Druckabfalls im Behälter gelangt in das Rohr, das sich bereits von den dort be findlichen DP befreit hat, das Pulver zusammen mit dem relaxierenden Gas. Gleichzeitig findet die Füllung des Rohres mit dem explosiven Gemisch statt, welches mit dem Pulver intensiv vermischt wird. Nach der Initiierung der Detonation wiederholt sich dann der geschilderte Zyklus, aber mit dem Unterschied, daß in den das Rohr verlassenden DP erhitzte und beschleunigte Pulverteilchen enthalten sind, die den Überzug bilden. In den in den Dosierer eindringenden DP sind ebenfalls Teilchen ent halten, die sich an den Wänden des Stutzens absetzen, welcher den Dosierer mit dem Rohr verbindet, wodurch ein parasitäter Überzug entsteht, der im Laufe der Zeit (ungefähr nach 1000 Abschüssen) den Austritt für das Pulver aus dem Dosierer versperrt. Dies ist in der Haupt sache die Folge der gegenseitigen Anordnung des Mischers für Gase und des Pulverdosierers über die Rohrlänge, bei welcher Anordnung die DP mit den Teilchen des aufzustäu benden Materials bei ihrer Bewegung zum Austrittsende des Rohres hin außer auf das offene Rohrende noch auf einen Abschnitt verminderten Drucks - den geschlossenen Be hälter mit Pulver - treffen, wohin sie dann auch ein dringen.

Bekannt ist außerdem eine Einrichtung zum Detona tionsauftragen von Überzügen (siehe die US-PS Nr. 42 31 518, Fig. 1), die ein Rohr, das ein offenes Austrittsende aufweist, einen Mischer für Gase, einen Dosierer des pulverförmigen Materials und eine Explosions-Initiierungseinheit enthält, welche mit dem Rohr in Verbindung stehen.

Bei dieser Einrichtung ist das Rohr waagerecht an geordnet, und an sein Ende, das dem Austrittsende entge gengesetzt liegt, ist der Dosierer (aus welchem die Transportierung des Pulvers zwangsläufig mit Hilfe von Stickstoff erfolgt) angeschlossen, wobei die Einführungs stelle des Gasgemisches von der Anschlußstelle des Do sierers in Richtung des offenen Rohrendes etwas versetzt ist. Hier können die das Pulver enthaltenden DP ebenso wie im vorhergehenden Fall in den Behälter des Dosierers eindringen, wenn auch in einem geringeren Grade, weil die Bewegungsrichtung der Hauptmasse der DP von der Explosionsstelle aus zur Richtung auf den Dosierer ent gegengesetzt ist. Bei dieser Einrichtung wächst die Öffnung für den Austritt des Pulvers in das Ror des halb zu, weil der Abstand zwischen den Anschlußstellen des Mischers für Gase und des Dosierers an das Rohr klein ist und die erhitzten DP mit dem Pulver die Einführungsstelle des Pulvers früher erreichen, als die Verdünnungswelle vom offenen Rohrende her ankommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Detonationsauftragen von Überzügen gemäß dem Oberbegriff dahingehend zu verbessern, daß ein Zuwachsen der Öffnung des den Dosierer mit dem Rohr verbindenden Stutzens vermieden wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Einrichtung zum Detonationsauftragen von Überzügen, die ein Rohr, das ein offenes Austrittsende aufweist, einen Dosierer des pulverförmigen Materials, der mit dem Rohr an seinem dem Austrittsende entgegengesetzten Ende verbunden ist, sowie einen Mischer für Gase und eine Explosions-Initiierungseinheit, welche mit dem Rohr in Verbindung stehen, enthält, erfindungsgemäß der Mischer für Gase mit dem vertikal angeordneten Rohr in dessen mittlerem Teil in Verbindung gesetzt ist, wobei der Dosierer am oberen Ende des Rohres angeordnet ist.

Es ist vorteilhaft, den mit dem Rohr in Verbindung stehenden Kanal des Mischers für Gase tangential in bezug auf die Zylinderfläche des Rohres anzuordnen. Vorzugsweise wird das Rohr in Form von zwei über die Rohrlänge hintereinander angeordnete und teilweise ineinander eingreifenden Stufen unterschiedlichen Durchmessers ausgeführt, derart, daß sich die Stufe größeren Durchmessers auf der Seite des Austrittsendes des Rohres befindet, wobei an diese Stufe der Mischer angeschlossen ist und das Austrittsende der Stufe kleineren Durchmessers hinter der Anschlußstelle des Mischers in Richtung auf das Austrittsende des Rohres zu liegt.

Die Einrichtung zum Detonationsauftragen von Überzügen, ausgeführt gemäß der vorliegenden Erfindung, kennzeichnet sich durch hohe Zuverlässigkeit und Be triebsdauer, weil ihre Konstruktion die Möglichkeit ausschließt, daß in den Dosierer erhitzte Detonations produkte gelangen, sowie auch die Möglichkeit verhindert, daß die Öffnung für die Einführung des aufzustäubenden Materials in das Rohr während des Arbeitsprozesses zu wächst.

Beschreibung

Im folgenden wird die Erfindung durch Beschreibung von konkreten Ausführungsformen derselben und an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Einrichtung zum Detonationsauftragen von Überzügen im Längsschnitt;

Fig. 2 dasselbe wie in Fig. 1 jedoch mit abgestuftem Rohr;

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2.

Ausführungsbeispiele

Die Einrichtung zum Detonationsauftragen von Über zügen enthält ein Rohr 1 mit Wasserkühlmantel 2, das ein offenes Austrittsende aufweist, einen Mischer 3 für Gase, der mit dem Rohr 1 in dessen mittlerem Teil in Verbindung steht, einen Dosierer 4 des aufzustäubenden pulverförmigen Materials, welcher mit dem Rohr 1 über einen Stutzen 5 an dem Ende des Rohres 1 verbunden ist, das dem Austrittsende entgegengesetzt liegt, und eine Explosions-Initiierungseinheit - eine Zündkerze 6.

Bei der in Fig. 2, 3 gezeigten Ausführungsform der Einrichtung zum Detonationsauftragen von Überzügen ist der Zufuhrkanal 7 des Mischers 3 für Gase zum Unterschied von der radialen Ausführungsform nach Fig. 1 tangential in bezug auf die Zylinderfläche des Rohres 1 angeordnet. Hierbei ist das eigentliche Rohr 1 in Form von zwei hintereinander über die Länge des Rohres 1 angeordneten und teilweise ineinander eingreifenden Stufen 8, 9 unterschiedlichen Durchmessers ausgeführt. Die Stufe 8 größeren Durchmessers befindet sich auf auf der Seite des Austrittsendes des Rohres 1, und an diese Stufe ist mittels eines den Zufuhrkanal 7 aufweisenden Stutzens, der mit einer Öffnung 10 im Rohr 1 zusammenwirkt, der Mischer 3 für Gase angeschlossen. Das Austrittsende 11 der Stufe 9 kleineren Durchmessers liegt hinter der Anschlußstelle des Mischers 3 (hinter der Öffnung 10) in Richtung auf das offene Austrittsende des Rohres 1.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zum Detonations auftragen von Überzügen arbeitet folgenderweise.

Nachdem mit Hilfe des Mischers 3 der untere "aktive" Teil des Rohres 1 mit explosivem Gasgemisch gefüllt ist, findet die Initiierung der Detonation durch eine elektrische Entladung über die Zündkerze 6 statt. Die Detonationswelle bewegt sich in Richtung auf das offene Ende des Rohres 1, die Detonationsprodukte (die Haupt masse derselben) bewegen sich in der gleichen Richtung und teilweise in der Gegenrichtung zur Anschlußstelle des Dosierers 4. Hierbei breitet sich vor den Detonations produkten eine Druckwelle aus, die das im oberen "passi ven" Teil des Rohres 1 befindliche Gas verdichtet. Die Druckwelle erhöht den Druck im Dosierer 4, wird im obe ren Teil des Rohres 1 reflektiert und wirkt mit den sich im "passiven" Teil nach oben bewegenden Detonationspro dukten zusammen, indem sie diese abbremst. Nachdem die Detonationswelle das offene Austrittsende des Rohres 1 erreicht hat, wird eine Verdünnungswelle erzeugt, die sich in Richtung des zum Austrittsende entgegengesetzten Endes bewegt, die Detonationsprodukte im "aktiven" Teil des Rohres 1 beschleunigt und die Bewegungsrichtung der Detonationsprodukte im "passiven" Teil ändert. Letzten Endes beginnt das ganze Gas, das sich im Rohr 1 befin det, sich in Richtung des offenen Rohrendes zu bewegen. Nach dem Druckabfall im Rohr 1 setzt ein langsamerer Pro zeß ein - der Austritt der Gase und des pulverförmigen Materials aus dem Dosierer 4 über den Stutzen 5 und dann die Bewegung des Pulvers in Richtung des offenen Endes des Rohres 1 sowie die Füllung des letzteren mit einem frischen explosiven Gemisch. Im Zeitmoment, da der Hauptteil des Pulvers, das sich im Rohr 1 in Form einer ausgedehnten Wolke bewegt, die Einführungsstelle des Gasgemisches passiert, findet die Initiierung der Deto nation statt, und die vorstehend geschilderten Bewegungs stufen der Detonationswelle, der Detonationsprodukte und der Druckwelle wiederholen sich. Jedoch sind in diesem Fall in den Detonationsprodukten, die in den "passiven" Teil des Rohres 1 geleitet werden, Pulverteilchen ent halten, die sich im Augenblick der Initiierung der Ex plosion in der Nähe der Einführungsstelle des explosi ven Gemisches befunden haben und die den Stutzen 5 er reichen und dort einen parasitären Überzug bilden können. Eine solche Möglichkeit hängt vor allem vom Augenblick der Ankunft der Verdünnungswelle ab, welcher durch die Verhältnisse zwischen den Längen des "aktiven" und des "passiven" Teils des Rohres 1 bestimmt wird.

Der minimale Wert der Länge des "passiven" Teils darf ungefähr ein Drittel der Länge des Rohres 1 nicht unterschreiten. Die maximale Länge, und mit der Vergrö ßerung der Länge des "passiven" Teils nimmt die Wahr scheinlichkeit der Bildung eines parasitären Überzuges ab, wird ausgehend von den Bedingungen einer zufrieden stellenden Qualität des aufzutragenden Überzuges be stimmt, welche mit der Vergrößerung der genannten Länge vermindert wird. Dies hängt mit der Verringerung der wirksamen Länge des Rohres zusammen, in welchem die Be schleunigung und Erhitzung in Richtung des Austrittsen des des Rohres stattfindet. Auf experimentellem Wege wur de festgestellt, daß der maximale Wert der Länge des "passiven" Teils des Rohres, bei welcher für die meisten aufzustäubenden Materialien kein parasitärer Überzug ge bildet wird und die Qualität des aufzutragenden Überzu ges zufriedenstellend bleibt, ²/₃ der Gesamtlänge des Rohres nicht übersteigen darf. Also ist unter dem Ausdruck "mittlerer" Rohrteil derjenige Rohrabschnitt zu verstehen, welcher ein Drittel der Rohrlänge einnimmt und in gleichen Abständen von den Rohrenden liegt.

Die Arbeitsweise der in Fig. 2, 3 dargestellten Aus führungsform der Einrichtung unterscheidet sich grund sätzlich nicht von der vorstehend geschilderten Arbeits weise der Einrichtung nach Fig. 1, wobei dieselben geo metrischen Verhältnisse eingehalten werden sollen. Der Vorteil dieser Ausführungsform der Einrichtung liegt darin, daß in diesem Fall die Einführungsstelle des Gas gemisches - die Öffnung 10 - ebenso wie der Dosierer 4 gegen die Einwirkung von Pulverteilchen abgeschirmt ist. Die Anordnung des Kanals 7 tangential in bezug auf die Zylinderfläche des Rohres 1 gestattet es, den dynamischen Widerstand des Gasgemisches am Austritt aus dem Mischer 3 für Gase zu vermindern.

Gewerbliche Verwertbarkeit

Die Einrichtung zum Detonationsauftragen von Über zügen kann im Maschinenbau, in der Energiewirtschaft, in der Kraftfahrzeugindustrie, im Gerätebau und in anderen Industriezweigen zur Verwendung kommen.

Claims

1. Einrichtung zum Detonationsauftragen von Überzügen, die ein Rohr (1), das ein offenes Austrittsende aufweist, einen Dosierer (4) des pulverförmigen Materials, der mit dem Rohr (1) an seinem dem Austrittsende entgegengesetzten Ende verbunden ist, sowie einen Mischer (3) für Gase und eine Explosions-Initiierungseinheit, welche mit dem Rohr (1) in Verbindung stehen, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (3) für Gase mit dem vertikal angeordneten Rohr (1) in dessen mittlerem Teil in Verbindung steht, wobei der Dosierer (4) am oberen Ende des Rohres (1) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der mit dem Rohr (1) in Verbindung stehende Kanal (7) des Mischers (3) für Gase tangential in bezug auf die Zylinderfläche des Rohres (1) angeord net ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Rohr (1) in Form von zwei über die Länge des Rohres (1) hintereinander angeordneten und teilweise ineinander eingreifenden Stufen (8, 9) unter schiedlichen Durchmessers ausgeführt ist, wobei die Stufe (8) größeren Durchmessers auf der Seite des Aus trittsendes des Rohres (1) angeordnet und an den Mischer (3) für Gase angeschlossen ist, während das Austrittsende der Stufe (9) kleineren Durchmessers hin ter der Anschlußstelle des Mischers (3) in Richtung auf das Austrittsende des Rohres (1) zu liegt.