DE408793C - Apparat zur Metallspritzung mittels des elektrischen Lichtbogens - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 28. JANUAR 1925

RE IC H S PATE NTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 408793 KLASSE 75 c GRUPPE

(S 62327 VlI₇₅C)

Sociedad Electroquimica de Flix in Flix, Spanien.

Apparat zur Metallspritzung mittels des elektrischen Lichtbogens.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. März 1923 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni ign die Priorität auf Grund der Anmeldung in Spanien vom 3. Februar 1923 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gebläse für ein Metallspritzverfahren, bei welchem zum Überziehen eines Gegenstandes aus beliebigem Material mit einer Metallschicht S zwei aus dem Metall' des herzustellenden Überzuges bestehende Drähte verwendet

werden, zwischen denen man einen elektrischen Lichtbogen überspringen läßt, der das Metall der Drähte schmilzt. Das geschmolzene Metall wird durch die Wirkung to eines Luft- oder komprimierten Gasstrahles zerstäubt und auf die zu überziehende Fläche

408T93

gespritzt. Bei Metallspritzgebläsen, bei denen nur ein einziger Draht verwendet u-.id durch die Wirkung einer Flamme geschmolzen wird, ist bereits vorgeschlagen worden, wenn auch in der Praxis noch nicht ausgeführt, den den Vorschub des Drahtes bewirkenden Antriebsmechanismus vom eigentlichen Gebläse getrennt anzuordnen und den Draht vom Vorschubmechanismus aus bis zum Innern des ίο Gebläses durch das Innere eines Schlauches zu führen. Bei den Gebläsen für Metallspritzverfahren mittels Schmelzung zweier Drähte durch den elektrischen Lichtbogen ist bisher eine ähnliche Einrichtung weder vorgeschlagen noch versucht worden, und zwar mit | Rücksicht auf die durch die Leitung des elektrischen Stromes zu den Enden der zu schmelzenden Drähte hervorgerufenen Schwierigkeiten. Denn die bei dieser Art von Metallao spritzverfahren zur Verwendung kommenden Drähte sind sehr dünn, und da der zur BiI- , dung des Lichtbogens erforderliche Strom von verhältnismäßig großer Stromstärke und | verhältnismäßig niedriger Spannung ist, so ! müssen zur Vermeidung von Stromverlusten ; und zur Vermeidung einer Erhitzung der \ Schmelzdrähte Leitungskabel für den Strom ; angeordnet werden, die den Strom unmittelbar bis zu den Düsen des Gebläses leiten. Die Sclwierigkeiten der Zuleitung des Stromes zu den Drahtenden werden auch noch dadurch verstärkt, daß bei dem in Frage kommenden Metallspritzverfahren im allgemeinen : außer dem den Lichtbogen speisenden Strom j von geringer Spannung noch ein Hilfsstrom ; von hoher Frequenz verwendet wird, der dazu bestimmt ist, den Luftraum des Lichtbogens zu ionisieren, um so zu erreichen, daß der Lichtbogen sich auch dann bildet, wenn die beiden Drahtenden sich nicht berühren, und sich sofort wieder bildet, wenn der Licht- ! bogen aus irgendeinem Grunde unterbrochen j worden ist. Dieser Hochfrequenzstrom benötigt nun, um ohne große Verluste zu den : Düsen geleitet werden zu können, die Ver- ' wendung von Leitungskabeln von verhältnis- '■ mäßig großem Querschnitt.

Alle diese Schwierigkeiten werden bei j einem Gebläse entsprechend der Erfindung j beseitigt, obwohl bei ihm der Vorteil auf- \ rechterhalten ist, daß das eigentliche Gebläse getrennt von der Einrichtung ist, die den : Vorschub der beiden denLichtbogen bildenden ! Drähte bewirkt. Die Führung der Drähte von ^; der Vorschubeinrichtung aus bis zu dem Gebläse erfolgt auch bei einer Einrichtung nach der Erfindung mittels Schläuche, und das j Wesen der Erfindung liegt zunächst darin, j daß die Schläuche in Gestalt von hohlen Leitungskabeln ausgebildet sind, die gleichzeitig \ zur Leitung sowohl des Speisungsstromes des ■ Lichtbogens wie auch des Hochfrequenzstromes für die Ionisierung der Lichtbogen- ; strecke dienen. Durch das Innere dieser ! Leitungskabel gehen die Drähte, die den Licht- 6g bogen zu bilden haben und zerstäubt werden sollen. Auf diese Art und Weise wird also : bei einer Einrichtung nach der Erfindung die ι Verwendung von besonderen Kabeln zur Leitung des elektrischen Stromes zu den Dusen des eigentlichen Gebläses vermieden, und die Kabel, die von den in geeigneter Weise ausgebildeten elektrischen Generatoren her- : kommen, werden am feststehenden Teil des Apparates angeschlossen, so daß das eigentj liehe Gebläse nur den Zuleitungsschlauch für die Preßluft und die zwei Kabelschläuche trägt, die die elektrischen Ströme leiten und durch deren Inneres die Schmelzdrähte geführt sind. .

Die beiden Schlauchkabel sind unverrückbar aber leicht an- und abkuppelbar mit dem feststehenden Teil des Apparates verbunden, so daß die Möglichkeit besteht, das Gebläse vom feststehenden Teil des Apparates in ganz kurzer Zeit abkuppeln zu können, wenn es z. B. notwendig ist, eine durchgebrannte Düse auszubessern oder auszuwechseln oder ein Gebläse durch ein anderes zu ersetzen.

Ein weiteres Merkmal eines Apparates entsprechend der Erfindung liegt darin, daß die den Vortrieb oder Vorschub der Schmelzdrähte bewirkenden Rollen so ausgebildet sind, daß eine elektrische Verbindung K zwischen den ,Schmelzdrähten und der Achse der Rollen vollkommen ausgeschlossen ist.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines entsprechend der Erfindung ausgebildeten elektrischen Apparates dargestellt.

Abb. ι zeigt einen seitlichen Aufriß der Gesamtheit des Apparates.

Abb. 2 zeigt eine Einzelheit des Apparates in größerem Maßstabe, nämlich den Motor und den Vorschubmechanismus in seitlichem Aufriß.

Abb. 3 ist eine Draufsicht des Apparates entsprechend Abb. 2, und

Abb. 4 zeigt eine Einzelheit in größerem Maßstabe, nämlich das eigentliche Gebläse.

Abb. 5 ist ein wagerechter Schnitt durch die Welle der den Vorschub der Drähte bewirkenden Rollen.

Abb. 6 ist eine Seitenansicht des vom Vor-Schubmechanismus abgekuppelten Steckerendes der Kabelschläuche, und die

Abb. 7 ist eine Ansicht zur Abb. 6 von der Seite der Schlauchkabel aus gesehen.

In Abb. ι wird der gesamte Apparat als auf einer Säule oder Träger 1 angeordnet . r dargestellt.

Au dieser Säule ι ist eine Konsole 2 befestigt, die einen elektrischen Motor 3 und den auf der Zeichnung in seiner Gesamtheit mit der Ziffer 4 bezeichneten Vorschubmechanismus für den Draht trägt. An derselben Säule ι ist ein in geeigneter Weise ausgebildeter Träger 6 für die Spulen 7 befestigt, auf denen die beiden Drähte 5 aufgewickelt sind, die dem Lichtbogen als Elektroden dienen. Diese durch den Vorschubmechanismus 4 dauernd vorgeschobenen Drähte gehen durch das Innere von in der Abb. ι in ihrer Gesamtheit mit der Ziffer 8 bezeichneten Kabelschläuchen und gelangen zu dem in seiner Gesamtheit mit der Ziffer 9 bezeichneten Gebläse. Das Gebläse ist zu seiner Bedienung mit einem Griff oder einer Handhabe 11 versehen und erhält durch einen Schlauch 10 die zur Zerstäubung des Metalls nötige Preßluft oder das Preßgas. Mit dem Gebläse stehen also keine weiteren Apparatteile in fester Verbindung, so daß es vom Arbeiter leicht und bequem gehandhabt werden kann. Das Gebläse ist also nur durch den Schlauch 10 mit der Preßluft- oder Preßgasleitung und durch die beiden Schlauchkabel 8 mit dem Vorschubmechanismus 4 verbunden.

In den Abb. 2 bis 7 sind der Vorschubmechanismus und die sonstigen Teile des . Apparates deutlich dargestellt.

An dem Gehäuse des Elektromotors 3 ist mittels Schrauben 13 oder irgendeiner anderen geeigneten Art und Weise das Gestell des Vorschubmechanismus 4 befestigt. Dieses Gestell besteht aus den beiden Platten 14, die mittels eines der Achse 18 des Vorschubmechanismus als Lager dienenden Zentralrohres 15 miteinander verbunden sind, und die mit ihren unteren Teilen mittels der Schrauben 13 an dem Elektromotor 3 befestigt sind. Die. Seitenplatten 14 sind an ihren vorderen Teilen mit Platten oder Laschen 16 versehen, an denen eine Querschiene 17 aus Fiber oder anderem geeigneten Isoliermaterial befestigt ist. Die Seitenplatten 14 bilden ferner an ihren hinteren Enden die Laschen 19, an denen Isolierstücke 20 befestigt sind, die die Mundstücke 21 zur Führung der Drähte 5 tragen. Schließlich besitzen die Platten 14 an ihren oberen Rändern noch andere Laschen 22, die mit Stellschrauben 23 versehen sind, die den Federn 24, deren Zweck weiter unten erläutert werden wird, als Widerlager dienen, und mittels derer der Druck dieser Federn eingeregelt werden kann.

Der Elektromotor 3 treibt mittels irgendeines Geschwindigkeitsverbindungsgetriebes ein Zahnrad 28 an, das mittels einer Kette 29 seine Bewegung auf ein auf der Welle 18 des Vorschubmechanismus sitzendes Zahnrad 30 überträgt. Die Welle 18 ist, wie deutlich aus Abb. 5 ersichtlich ist, im Innern eines ihr als Lager dienenden Rohres 15 angeordnet und besitzt an ihren beiden Enden Teile 55 von kleinerem Durchmesser, die je in ein Gewindestück 60 enden.

Auf dem einen Ende der Welle, und zwar auf dem in der Abb. 5 rechts gelegenen Ende, sitzt eine Walze 31 aus Fiber oder anderem Isoliermaterial, deren rechtes Ende eingezogen ist, und auf deren eingezogenen Teil der geriffelte Stahlkranz 38 aufgepaßt ist, der mit. Hilfe des ebenfalls aus Fiber oder anderem Material bestehenden Stückes 57 an Ort und Stelle gehalten wird. Sämtliche auf dem WeHenstück 55 sitzenden Teile werden durch die Mutter 59 aneinandergepreßt und so derart festgelegt, daß sämtliche Teile fest zwischen den Scheiben 58 und 61 sitzen und unverrückbar mit der Welle 18 verbunden sind. Die Verbindung zwischen den beiden Stücken 31 und 57 muß derart sein, wie sie auf der Zeichnung dargestellt ist, indem der Teil 31 mit seinem eingezogenen Endstück in eine Aussparung des Teiles 57 eingreift, durch welche Ausbildung unmöglich gemacht wird, daß ein elektrischer Funke zwischen dem Stahlkranz 32 und der Welle 55 überspringt.

Am anderen Ende der Welle 18 besitzt die Walze 31 einen Teil von geringerem Durchmesser, der länger ist als der entsprechende Teil der Walze 31 auf der anderen Seite der Welle 18, und die Walze 31 trägt auf der linken Seite außer dem Kranz 32 noch das durch die Kette 29 angetriebene Zahnrad 30. Zwischen dem Zahnrad 30 und dem Kranz 32 ist ein Isolierstück 56 zwischengeschaltet.

Gegen jeden der Stahlkränze 32 wird eine Rolle 33 kräftig angepreßt. Die Achse 34 jeder Rolle 33 sitzt in einer Gabel 35, die ihrerseits mittels eines Zapfens 36 in den Laschen eines an jedem Ende der Isolierschiene 17 sitzenden Stückes 37 gelagert ist. An der Gabel 35 ist eine Feder 24 befestigt, deren Ende durch eine Fiberplatte 25 isoliert ist und die sich mit dieser Platte 25 gegen die Stellschraube 23 anlegt, so daß durch Verstellung der Stellschrauben die Spannung der Federn 24 einzuregeln ist. Die Federn 24 bewirken also, daß die Rollen 33 stets kräftig gegen die Kränze 32 der Welle 18 angepreßt werden, wodurch erreicht wird, daß die Drähte 5 bei der Drehung der Welle 18 gezwungen werden, sich vorwärts zu bewegen. Die Verbindung der Schlauchkabel mit dem feststehenden Teil des Apparates erfolgt in folgender Art und Weise:

Die Stücke 37 tragen Schraubenbolzen 38

mit Flügelmuttern 39 und sind in ihrer Mitte je mit einer Durchbohrung versehen, die für den Hindurchtritt eines Mundstückes 41 dienen. Beide Schlauchkabel 8 endigen je in einem Kupplungsstecker, der je aus einer Platte 40 besteht, die einerseits ein Rohrstück 42 zur Verbindung mit dem einen Schlauchkabel 8 und anderseits ein Mundstück 41 für den Eintritt des Drahtes 5 trägt. Diese Platte 40 hat zwei nach verschiedenen Seiten offene Schlitze 62 (Abb. 7), deren Entfernung'der Entfernung der beiden Schraubenbolzen 38 entspricht, so daß die Kupplungsplatte 40 schnell mit der Platte 37 j 5 verbunden werden kann, indem das Mundslück 41 in das Loch der Platte 37 eingeführt und dann die Platte 40 so gedreht wird, daß die Einschnitte 62 die beiden Schraubenbolzen umgreifen. Werden alsdann die Flügelmuttern 39 fest angezogen, so werden hierdurch die beiden Stücke 37 und 40 fest miteinander verbunden. Das Mundstück 41 steht sowohl den zwei Rollen 32, 33 wie auch dem anderen Mundstück 21 gegenüber, das an dem Stück 20 befestigt ist und zur Einführung des Drahtes 5 in den Vorschubmechanismus dient. Auf diese Weise wird jeder Draht 5 genau durch die zwei Mundstücke 41, 21 geführt und hierdurch gezwungen, zwischen den zwei ihn vorschiebenden Rollen oder Kränzen 32, 33 hindurchzugehen. Die Schlauchkabel 8 bestehen aus mehreren übereinanderliegenden und so berechneten Spiraldrahtwicklungen, j daß sich ein Querschnitt ergibt, der zur Leitung des Speisungsstromes für den Licht- , bogen genügt und gleichzeitig eine Oberfläche besitzt, die für die Leitung des Hochfrequenzstromes ausreicht. Die Spiraldrahtwicklungen bzw. Leitungswicklungen 43 werden durch eine starke Isolationsschicht 44 ge- , schützt, die imstande ist, der Spannung des , Hochfrequenzstromes vollkommen zu widerstehen. Die Schlauchkabel 8 könnten auch so hergestellt werden, daß man eine Drahtspiralwicklung so ordnet, daß in ihrem Innern der Raum für den Durchgang des Drahtes 5 verbleibt, während außen auf der Wicklung ' ein oder mehrere biegsame Leiter derart angebracht werden, daß das Ganze den für den I Durchgang des elektrischen Stromes nötigen Querschnitt hat. Außen werden dann die j stromleitenden Teile wieder mit einer Isolier- , schicht 44 bedeckt.

Der Strom für die Speisung des Lichtbogens sowie der Hochfrequenzstrom kommen j gleichzeitig durch die Kabel 48, an die die ' Klemmen 47 der Stücke 37 angeschlossen sind. Von diesen Teilen aus werden die beiden Ströme durch Kontakt auf die Rupp-Iungsplatten4o übertragen und von diesen auf die Schlauchkahel 8, zu welchem Zwecke <He Wicklungen 43 der Schlauchkabel in elektrisch leitender Verbindung mit den Teilen 42 ^! der Kupplungen 40 stehen. Mit ihrem anderen Ende stehen die Wicklungen 43 der Schlauchkabel mit den Austrittsmundstücken 52 für Drähte 5 in \*erbindung, so daß die Übertragung des Stromes bis zu den Mund- : stücken 52, 53 erfolgt, wobei der Strom durch , Leitungselemente fließt, die den für den Durchgang des Stromes erforderlichen Querschnitt haben.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung , hervorgeht, sind alle Teile, die mit jedem der beiden Drähte 5 in Verbindung bzw. in Kontakt stehen, vollkommen elektrisch isoliert, ' so daß durchaus jede Möglichkeit vermieden wird, daß sich Kurzschlüsse bilden. Aus diesem Grunde ist es auch zweckmäßig, die beiden Spulen 7, die auf demselben gemeinsamen Träger angeordnet sind, voneinander zu isolieren.

Das eigentliche Gebläse ist insbesondere in Abb. 4 dargestellt und besteht aus einem Rohr 49, das in eine Düse 50 für den Austritt der Preßluft endigt und die Handhabe 11 trägt, mit der der Zuführungsschlauch 10 für die Preßluft oder das Preßgas in Verbindung steht. Am oberen Ende des Rohres 49 ist ein Isolierstück 51 angebracht, an dem die Rohre 52 befestigt sind, an die die Schlauchkabel 43, 44 angeschlossen sind. Die Rohre 52 sind passend gebogen, um die beiden Drähte 5 bis in eine Lage gegenüber der Düse 50 zu führen und enden in kleine Alundstücke 53. Die Düse 50 ist eine gewöhnliche Gebläsedüse, und auch die Mundstücke 53 sind gewöhnliche Spitzmündungen, die durchaus keine besondere Ausbildung erfordern. Es ist jedoch zweckmäßig, den Mündungsspitzen 53, der mittleren Düse 50 gegenüber, wie auch bei 54 angedeutet ist, eine leichte Aushöhlung oder Aussparung zu geben, um einen Austritt des Drahtes mit großer Leichtigkeit zu gestatten.

Bei der in Abb. 1 dargestellten Apparatur ist beispielsweise ein gemeinsamer Träger 1 sowohl für den Motor und den Vorschubmechanismus wie auch für die Drahtspulen 7 dargestellt, doch können selbstverständlich diese Drahtspulen auch vollständig getrennt und auf einem anderen Träger als demjenigen angeordnet sein, der den Motor und den Vorschubmechanismus trägt. Wenn große Formstücke metallisiert werden sollen und man den Arbeiter mehr Bewegungsfreiheit geben will, kann der Motor und der Vorschubmechanismus so eingerichtet sein, daß er am Leibgurt befestigt oder von einem anderen Körperteil des Arbeiters getragen werden kann, während die Drahtspulen 7 auf einem feststehenden Träger verbleiben. In diesem Falle ist

es aber erforderlich, diejenigen Drahtenden, die zwischen dem Vorschubmechanismus und den Spulen liegen, in geeigneter Weise zu isolieren, um jegliche Berührung der beiden blanken Drähte zu vermeiden,

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Apparat zur Metallspritzung mittels J ίο des elektrischen Lichtbogens, bei dem der , den. Vorschub des Drahtes bewirkende Mechanismus vom eigentlichen Gebläse getrennt ist und die Führung des zu schmelzenden Drahtes vom Vorschubmechanismus bis zum Gebläse durch das , Innere von Schläuchen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche, welche die zwei Drähte, die den Lichtbogen zu bilden haben, leiten, als Schlauchkabel ausgebildet sind und gleichzeitig zur Leitung des den Lichtbogen speisenden elektrischen Stromes dienen, indem sie aus mehreren Drahtwicklungen bestehen, die in ihrer Gesamtheit den notwendigen Querschnitt und die erforderliche Oberfläche für den Durchgang des Niederspannungsstromes und des Hochfrequenzstromes aufweisen und mit einer biegsamen Isolierschicht bedeckt sind, die imstande ist, den Spannungen dieser Ströme zu widerstehen.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchkabel an ihren nach dem Vorschubmechanismus zu

3·5 liegenden Teilen in starre Mundstücke für den Eintritt der durch den Vorschubmechanismus vorgeschobenen Drähte enden, welche Mundstücke je an einem metallenen Stück (37) angebracht sind, das mit einem anderen vom Vorschubmechanismus isolierten metallenen Stück (40) einen elektrischen Kontakt bildet und an diesem letzteren Teil mittels Schrauben befestigt ist, die leicht gelöst werden können, so daß die Schlauchkabel und somit auch das eigentliche Handgebläse leicht vom Vorschubmechanismus abgekuppelt werden können.

3. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Einrichtung zur Erzeugung des Niederspannungsund Hochfrequenzstromes kommenden Leiter oder Zuführungskabel (48) an die zwei vom Vorschubmechanismus isolierten metallenen Stücke (37) angeschlossen sind, an denen auch die Mundstücke (41) der Schlauchkabel (8) befestigt werden, so daß durch die Anbringung der Schlauchkabel (8) an den \'orschubmechanismus die Stromkreise für die beiden Mundstücke geschlossen werden.

4. Apparat nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Vorschub der Drähte dienende Welle an ihren beiden Enden mit Walzen oder RoI-len aus Isoliermaterial versehen ist, die je in zwei Teile unterteilt sind, zwischen denen ein geriffelter, den Draht bewegender Stahlkranz so eingepaßt ist, daß er von der Welle isoliert ist, wobei die samtliehen Teile durch eine auf das Wellenende aufschraubbare Mutter an der Welle befestigt werden.

5. Apparat nach den Ansprüchen 1 bis 4, dessen Handgebläse mit drei Mundstücken versehen ist, von denen das mittlere den Preßluftstrahl und die beiden seitlichen die zu schmelzenden Drähte zuführen, dadurch gekennzeichnet, daß diese drei Mundstücke an einem gemeinsamen einzigen Stück (51) aus Isoliermaterial befestigt sind, wobei die seitlichen, die Drähte führenden Mundstücke mit den metallenen Teilen der Schlauchkabel (8) verbunden sind, während auf dem Schlauch für die Zuführung der Preßluft zum mittleren Mundstück ein Teil (11) aus Isoliermaterial angeordnet ist, der die Handhabe zum Erfassen des ganzen Handgebläses bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.