DE853238C - Regeleinrichtung fuer Metallspritzpistolen der Drahttype - Google Patents

Description

(W₁GBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 23. OKTOBER 1952

M 6763 Vl a/48 b

Diese Erfindung bezieht sich auf Ver1>esserungen an Metallspritzpistolen der Drahttype.

Metallspritzpistolen der Drahttype sind Vorrichtungen, in denen eine Metallstange oder ein Metalldraht kontinuierlich in die Schmelzzone vorgeschoben wird, von wo aus dann das Metall in fein verteilter Form durch geeignete Einrichtungen wie ein Luftstrahl oder ein anderer Gasstrahl herausgeschleudert wird. Die Stange oder der Draht wird in die Schmelzzone durch geeignete Stangen- oder Draihtvorschul^inrichtungen, etwa gerändelte, von zwei gegenül>erllegenden Seiten gegen den Draht drückenden Rollen vorgeschoten. Diese Draht- oder Stangenvorschubeinrichtungen werden vorzugsweise über eine Zahmraduntersetzung durch einen Druckgasmotor, d. h. einen Motor, dessen Rotor durch das Druckgas angetrieben wird, in Bewegung gesetzt. Die Belastung des Motors variiert dal>ei von Zeit zu Zeit, was von Veränderungen in der Stellung des Arbeiters, von Schleifen im Draht und ao noch von anderen Dingen herrührt. Da es für erfolgreiches Spritzen wichtig ist, daß das Vorschubverhältnis des Drahtes gleichförmig bleibt, so ist es el>enfalls wichtig, daß der Motor eine verhältnismäßig gleichbleibende Arbeitsgeschwindigkeit hat, d. h. daß die Arbeitsgeschwindigkeit so

wenig wie möglich durch Veränderungen in der Drahtzufuhr beeinflußt wird. Eine übliche Art von Druckgasmotoren ist eine Druckgasturbine, und die vorliegende Erfindung wird an Hand einer solchen Turbine beschrieben, jedoch nur zur Erläuterung und nicht zur Begrenzung, wobei diese Druckgasturbine 'bei einer Metallspritzpistole beschrieben wird, bei der der Drahtvorschub durch, den Gasstrom erfolgt.

ίο Beim Arbeiten mit Metallspritzpistolen ist es erforderlich, verschiedene Geschwindigkeiten beim Spritzen verschiedener Metalle zu erhalten. Beispielsweise ist ein niedrigschmelzendes Metall schneller vorzuschieben und schneller zu spritzen als ein Metall mit höherem Schmelzpunkt;.ferner sind Drähte mit größerem Durchmesser weniger schnell vorzuschieben und zu verspritzen als solche mit geringerem Durchmesser desselben Materials. Es ist bisher üblich gewesen, die Annäherung an die besten Spritzbedingungen für das jeweilige Metall durch auswechselbare Zahnräder zu erhalten mit der Absicht, zu bewirken, daß die Spritzpistole mit dem gewünschten Drahtvorschub arbeitet und daß die Turbine in einem gewissen Bereich unter gleichbleibenden Bedingungen arbeitet. Das Auswechseln der Zahnräder ergibt jedoch einen Zeitverlust und den/ Nachteil, daß Metallteilehen dabei in das Zahnradgetriebe gelangen und beim Arbeiten der Spritzpistole stören. Wenn man das AusAvechsein der Zahnräder durch eine Geschwindigkeitsreglung der Turbine, etwa durch Drosselung der Gaszufuhr, auszuschalten versucht, wird das Arbeiten der Turbine unstabil, und es kann keine gleichmäßige Drahtzufuhr erhalten werden, weil die dann verfügbare Kraft nicht ausreicht, um Belastungssteigerungen' zu kompensieren. Dieses unstabile Arbeiten der üblichen durch Druckgas angetriebenen Turbinen, besonders bei kleineren Geschwindigkeiten, hat verschiedene Nachteile bei den bisher üblichen Metallspritzpistolenkonstruktionen. Obgleich es möglich ist, in einem gegebenen Fall eine ausreichende Drahtzuführung zu erhalten, ist die übliche Gasturbine gegen Belastungsschwankungen sehr empfindlich. Die übliche Gasturbine besitzt genügende Kraft, um den Draht unter normalen Bedingungen vorzuschieben, solange eine ausreichende Gasmenge unter einem ausreichend hohen Druck dem Turbinenmotor zugeführt wird. Die an die Turbine gestellten Kraftanforderungen machen es jedoch erforderlich, daß ausreichendes Antriebsgas der Turbine zugeführt wird, um ein Arbeiten der Turbine mit sehr hohen Geschwindigkeiten zu ermöglichen. Bei welcher Geschwindigkeit auch die Turbine mit einem gegebenen Zufluß und einem gegebenen Druck des Gases arbeitet, es wird die ganze Kraft verbraucht, und keine zusätzliche Kraft ist hinsichtlich der Veränderungen in der Arbeitsbelastung verfügbar.

Demgegenüber ist die erfindungsgemäße Regeleinrichtung so regulierbar, daß verschiedene Arbeitsgeschwindigkeiten erzielt werden, und sie ist sogar imstande, bei irgendeiner gegebenen Geschwindigkeit praktisch sofort eine Überschußkraft verfügbar zu haben, wenn eine solche durch plötzliche Überlastung etwa erforderlich wird.

Im allgemeinen' hängt die¹ Auswahl einer einer besonderen Zentrifugalgeschwindigkeit entsprechenden Vorrichtung bzw. die besondere Konstruktion der Vorrichtung unter anderem von Entwurfserwägungen der praktischen Brauchbarkeit!, der ge- wünschten Genauigkeit und Empfindlichkeit, der festgesetzten Kapazität der Metallspritzpistole und von sonstigen¹ Anforderungen ab, jedoch besonders von dem Geschwindigkeitsbereich, in dem eine solche Spritzpistole arbeiten soll. Der letztere Faktor ist von besonderer Wichtigkeit, weil viele Metallspritzpistolen der hier erwähnten Type normalerweise in einem Geschwindigkeitsbereich arbeiten, wo die maximale Arbeitsgeschwindigkeit die minimale Arbeitsgeschwindigkeit um 200% überschreitet.

Eines der Hauptprobleme der bisher gemachten Versuche, die Geschwindigkeit einer durch einen Gasstrom angetriebenen Metallspritzpistole zu regeln, liegt in der Tatsache, daß der Rotor der Spritzpistole mit einem empfindlichen Geschwindigkeitsregler genau geregelt werden muß, durdh den- eine Geschwindigkeitsreglung über einem weiten Bereich von Arbeitsgeschwindigkeiten erzielt werden kann. Beispielsweise ist der Geschwindigkeitsbereich für das wirksame Arbeiten eimer besonderen Spritzpistole dieser Type von 6000 Umdrehungen pro Minute (100 Umdrehungen pro Sekunde) bis etwa 40000 Umdrehungen pro Minute (666 Umdrehungen pro Sekunde). Das ist eine Geschwindigkeitszunahme von der untersten bis zur höchsten Geschwindigkeit von über 500%. Bei irgendeinem die Zentrifugalkraft benutzenden Regler wirft diese Bedingung ein besonders akutes Problem auf, weil die Zentrifugalkraft mit dem Quadrat der Umdrehungsgeschwindigkeit variiert. Dies bedeutet, daß, falls ein üblicher Zentirifugalregler an dem Rotor der Metallspritzpistole angebracht ist, die durch einen sechsfachen Geschwindigkeitsbereich arbeitet, die auf die Reglergewichte wirkende Kraft von der untersten bis zur höchsten Geschwindigkeit um das Sechsunddreißigfache variiert, und eine mechanische, den Regelmechanismus antreibende Bewegung wird dann gleichermaßen solch großen Veränderungen unterworfen, so daß es in einem solchen Falle praktisch unmöglich ist, die erforderliche Empfindlichkeit bei jeder Geschwindigkeit des ganzfenGeschwindigkeitstereiches zu erhalten. In einem speziellen Fall, z. B. wo die Gesamtbewegung des Regelmechanismus zur Kontrolle der Geschwindigkeit zwischen der kleinsten und größten' Arbeitsgeschwindigkeit der Pistole etwa 3,8 mm beträgt, und falls ein Wechsel von einer niedrigen Geschwindigkeit zu einer ¹Z₁₀ höheren Geschwindigkeit eine Bewegung des Regelmechanismus von etwa 1,9 mm verursacht, kann in den übrigbleibenden ⁹/₁₀ des Geschwindigkeit'sbereiches der Mechanismus nur ül>er eine Gesamtbewegung von 1,9 mm als restliche Distanz verfügen: Dies würde für einen so weiten Geschwindigkeitsbereich eine nicht ausreichende Bewegungs-

möglichkeit des Mechanismus ergel>en, und der Regler würde nicht empfindlich genug sein und nicht genügend leistungsfähig sein.

Die erfindungsgemäße Reglerkonistruktion macht es erstmalig möglich, einen die Zentrifugalkraft benutzenden. Regler für die Reglung des Rotors einer Metallspritzpistole der Drahttype über einen großen Geschwindigkeitsbereich zu verwenden, wobei die Regelwirkung, d. h. die mechanische Bewegung des

ίο Betätigungsmechanismus im wesentlichen annähernd proportional zur Veränderung der Geschwindigkeit des Rotors über einen, durch den Regler erfaßten Geschwindigkeitsbereich ist.

Das Prinzip der Erfindung wird an Hand der schematischen Darstellung der Fig. 22 besser verstanden und ferner an Hand der folgenden Ableitungen, wodurch sich die Lagen der Regelgewichte für gegebene Rotationsgeschwindigkeiten im Gleichgewicht mit geeigneten Fiederkräften er-

ao geben.

In dem Diagramm ist¹ Y die Rotationsachse des

- Regelelementes, das einen Arm von der Länge / hat und au seinem Ende die Masse: M besitzt und ferner drehzapfenähnlich bei X gelagert ist. Der Buchstabe R l>ezeichnet den Abstand der Masse M von dtr Rotationsachse Y und φ den Abweichwinkel des Arms / von der Rotationsachse Y.

Wenn die Regelelemente mit einer Winkelgeschwindigkeit o) um ihre Achse X rotieren, wird an der Masse M in einer Richtung senkrecht zur Achse Y eine Zentrifugalkraft ausgeübt. Diese Kraft ist durch den Vektorpfeil F angezeigt. Die Kraft F kann so aufgefaßt werden, daß sie in eine Kraftkomponente C, die senkrecht zum Arm / steht, und in eine Kraftkomponenten", die in Richtung des Armes / wirkt, zerlegt ist. Die Kraftkomponente C hat das B.estrel>en, den Arm / abzulenken, wobei angenommen wird, daß der Arm / nach außen gegen eine Federgegenkraft wirkt, die durch den VektorpfeilP angedeutet ist; durch diese Federgegenkraft P wird in jeder Arbeitslage des Armes / der Gleichgewichtszustand erreicht. Diese Federgegenkraft P ist eine Funktion von K · Φ, wobei K die Einheit der Federkraft in dyn für eine Winkeleinheit der Abweichung von / ist, d. h. für jeden Winkelgrad der Abweichung von /, und zwar gibt K · Φ die Kraft P über einen gegebenen Abweichbereich bzw. zu einem entsprechenden Wert Φ an.

Es ist

2/7

(2)

Hierbei ist T die für eine Umdrehung erforderliche Zeit und hat die Dimension U/sec; η ist die Umdrehungszahl/sec.

ιο = 2 · /7 · η R = L ■ sin Φ F = M · 4 · Π² · η² · L ■ sin Φ

(4) (5) (6)

C=F- cos Φ (7)

C = M · 4-Τ/²·«²· I-sin Φ· cos Φ (8) ^6s

2 sin Φ · cos Φ = sin 2 Φ (g)

C = M - 2 - Π² - η² - L - sin 2 Φ (ίο)

Wenn C durch die Federgelenk raft im Gleichgewicht gehalten wird, ist

Α;.φ = Μ·2·/7²·«²·.£·8Ϊη2Φ. (ii)

Wird L = I und M = I angenommen, so ist

K ■ Φ = 2 Π² η² sin 2 Φ. (ΐ2)

Φ kann dabei in* Bogengrad oder in Winkelgrad angegeben werden¹, je nachdem, wie K ähnlich gewählt ist.

Angenommen, bei einem stellvertretenden Beispiel mit einem Arbeitsbereich von 6000 bis 40 000 Umdrehungen! pro Minute (100 bis 666 Umdrehungen pro Sekunde) und einer Gesamtabweichung von 88° bei einer Maximalgeschwindigkeit von 666 Umdrehungen pro Sekunde wurde als Wert für A' im Gleichgewicht durch Einsetzen der verschiedenen Werte in die nach K aufgelöste Gleichung (12) gefunden

K=Z Π² n² sin 2 Φ
Φ

2/7²666²sini66°

(13)

= 883,7.

Κ-Φ

(14)

(Abweichbereich ο bis 88°)

IO

20

ο j 118

60

118,02 124,53 I 134.8 I 150,8

70

176,1 I 220,8 J 331,1 J 468,1 ^! 666

Wenn man den Einheitswert K für jeden Grad dier Abweichung über einen Bereich von ο bis 88 ° mit einer maximalen Umdrehungszahl von 666 U/sec bei 88° festgelegt hat, kann die Formel (12) für die Errechnung der Umdrehungszahlen η in U/sec bei verschiedenen Abweichungen des Armes L bzw. verschiedenen Werten Φ dienen. Es ist dann

2 · IJ² · sin 2 Φ Die Drehzahlwerte η, die man für verschiedene Werte von Φ erhält, sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt:

Tabelle I

Wenn man die durch die Gleichung (12) mit den in der Tabelle I angegebenen Zahlen erhaltenen Werte in einer Kurve aufzeichnet, ergibt sich, daß die Kurve eine Steigung hat, wie sie durch die Kurve I in Fig. 21 angegeben ist.

Wenn man statt eines Armes, der durch eine Federkraft über den ganzen Bereich von ο bis 88° beeinflußt ist, einen Arm benutzt, der durch eine Federkraft beeinflußt ist, die über einen Bereich, 1*5 beginnend mit einer, festgesetzten Eingangslage l>ei

dem auf die Rotationsachse Y bezogenen Winkel ι des Armes ι geht, ergibt sich ein unterschiedlicher Wert für K. Dieser Wert wird durch die Gleichung (13) definiert, ausgenommen, daß für den Wert Φ zu setzen ist

φ = (88° — Δ) Dann ergibt sich

2 Π* n* sin 2 (88° — Δ)

(88°— Δ) Die Werte von K, die man für verschiedene Werte von Δ erhält, sind in der folgenden Tabelle^! zusammengestellt

Tabelle A

ι« Δ 40 50 I 6o

70

75

K 16,2006 20,464 I 27,7725 I 42,9092 I 59,8177 Die Drehzahlwerte η werden in Verbindung mit der Gleichung (14) für festgelegte Winkel Δ definiert durch die Formel

Die Drehzahlwerte für verschiedene Werte von Φ und für jede Reihe mit konstanten vorgeschriebenen Werten für Δ und korrespondierenden konstanten Werten für K sind in den folgenden Tabellen) II, III, IV, V und VI zusammengestellt.

Δ = 40°

Tabelle II
(Ablenkbereich Δ bis 88°)

Φ 40

28,8

7°'

137,7 195,7

80

85 i 88

309,8 I 461,2 I 666

Tabelle III (Ablenkbereich Δ bis 88°)

Φ	l5o	5i	6o	70	80	8f	,2	88
η	0	32,56	109,41	179,6	309,8	461	666

Tabelle IV
(Ablenkbereich Δ bis 88°)

Δ = 6o°

Φ	6ο	61	70	80	85	Tabelle V	0	7ΐ	75	80	bis 88	0	76 I 80 j 85	I 210,5	I 417,7	88	88
η	0	40,7	141,9 1286,8;	450,0	(Ablenkbereich Δ	59,6 I 147,9	252.9		80,3	666	666
		85
		434,8	°)	bis 88°)
Δ	= 7C	Tabelle VI
Φ	70	(Ablenkbereich Δ	88
η	0	I 666
Δ -	= 75
Φ	75
η I ο

Die für sämtliche Serien von Werten Φ und η, die in den vorhergehende^ Tabellen zusammengestellt wurden, aufgezeichneten Kurven sind in Fig. 21 als II, III, IV, V und VI aufgezeichnet, wobei die Zahlen mit den Tabellen übereinstimmen. Wenn man diese Kurven untersucht, sieht man, daß im jeder Kurve ein Gebiet oder mehrere Gebiete vorhanden sind, deren Neigung sich sehr stark einer Konstanten nähern, d. h. für annähernd gleiche Zunahmen in der Drehzahl sind annähernd gleiche Zunahmen in der Winkelabweichung des Armes / vorhanden. Dies erlaubt, daß der Geschwindigkeitsreguilierungsmechanismus veränderbar zu irgendeiner gewünschten Umdrehungszahl eingestellt werden kann, innerhalb des Drehzahlbereiches, deT durch die einzelnen konstant geneigten Kürvenabschnitte definiert ist, wodurch man eine annähernd genaue, gleichförmige und empfindliche Geschwindigkeitsreglung erzielt.

Man sieht jedoch, daß die verschiedenen, eine konstante Neigung aufweisenden Kurvenabschnitte der verschiedenen Kurven sich in dem Drehzablbereich unterscheiden, der durch solche Kurvenabschnitte erfaßt ist. Dadurch hat beispielsweise der Abschnitt der Kurve! zwischen 10 und 70⁰ Winkelablenkunig, obgleich sie sich sehr stark einer Konstanten nähert, auf die Abszisse bezogen eine sehr steile Steigung und bedeckt für einen Gesamtwert einer Abweichung von, 6o° einen Drehzahlbereich von nur 115 bis 220 U/see, das ist ein Gesamtibereich von nur 105 U/sec. Bei den Kurvenabschnitten der Kurve I, zwischen 70 und 85⁰¹ Winkelabweichung und 8o° und 88° Winkelabweichung, ist die auf die Abszisse bezogene Steigung dieser Abschnitte nicht so steil. In dem Abschnitt zwischen 70 und 8o° Winkelabweichung der Kurve I beträgt der Drehzahlbereich von 220 bis etwa 465 U/sec, d. h. ein Gesamtdrehzaihlunterschied von nur 245 U/sec entsprechend einer Gesamtabweichung von 15⁰. In dem Abschnitt der Kurve I zwischen 80 und 88° Winkelabweichung handelt es sich um einen Drehzahlbereich von 333 bis 666 U/sec bzw. um eine Gesamtänderung von nur 333 U/sec für 8° Abweichung.

Man sieht daher aus der Untersuchung der Kurve I, daß in dieser Kurve kein einzelner eine konstante Neigung aufweisender Abschnitt vorhanden ist, der irgendwo einen Drehzahlbereich er- no gibt, der eine Geschwindigkeitsvariation im Übermaß von 200% überdeckt. Obgleich ein Regelelement, das in dem durch die Kurve I definierten Bereich arbeitet und in den darin liegenden' Beschränkungen benutzt wird, ist solch ein Regelelement im allgemeinen nicht ausreichend, im Fall einer Metalilspritzpistole der Drahttype, die normalerweise in einem Geschwindigkeitstereich arbeitet, wo der maximale Arbeitsbereich sich im Übermaß von 200% des minimalen Arbeite- iao bereiches befindet.

Die punktierten Linien der verschiedenen Kurven stellen die aufgezeichneten Kurvenstücke dar, die unter einer minimalen Arbeitsdrehzahl, d. h. U/sec der in dieser Beschreibung erläuterten 1*5 Vorrichtung liegen.

Bei der Untersuchung der Kurven, denen eine vorbestimmte Eingangswinkellage des Armes L zugrunde liegt (Kurven II, III, IV, V und VI), sieht man, daß die Kurven II und III ebenfalls keinen Kurvenabschnitt oberhalb einer minimalen Arbeitsdrehzahl von ioo U/see besitzen, in dem die Neigung sich sehr stark einer Konstanten nähert und der einen- Drehzahlbereich bestimmt, der im Übermaß eine Geschwimdigkeitsveränderung von 200 °/o bedeckt. Bei den Kurven IV, V und VI sieht man, daß diese Kurven alle zwischen der minimalen Arbeitsdrehzahl von 100 U/sec und der maximalen Arbeitsdrehzahl von 666 U/sec, was einem Drehzahlbereich im Übermaß von 500 %> GeschwindigkeitsveTänderung entspricht, sich sehr einer Konstanten nähern. In diesen Fällen nimmt die (Annäherung an eine Konstante mit der Zunahme der festgesetzten Eingangswinkellage des Armes, gemessen zur Rotationsachse, zu. Obgleich für

ao ein praktisches Arbeiten' ein festgesetzter Winkel von 6ö^c, wie bei der Kurve IV benutzt, ausreichende Ergebnisse gibt, sind größere Winkel, wie sie in den Kurven V und VI dargestellt sind, vorzuziehen.

Obgleich die Annäherung an eine Konstante mit größeren Eingangs winkel η verbessert wird, wurde gefunden, daß das Regelelement bei zu hohen festgesetzten Ein'gangswinkeln weniger empfindlich ist. Um die besten Ergebnisse zu erhalten, ist ein Arm mit einer Anfangsdurchbiegung zwischen 70 und 8o°, vorzugsweise annähernd 75⁰, vorzuziehen, wobei sich die Winkelangabe auf die Rotationsachse bezieht. Dieser Fall ist in seinem Arbeitsbereich durch die Kurve VI dargestellt. Die Bezeichnung Eingangslage oder ähnliche Ausdrücke, die hier im Verbindung mit dem Arm oder den Armen der erfindungsgemäßen Konstruktion benutzt werden, soll dabei die Winkellage !^zeichnen, die von dem Arm oder den Armen bei einer Geschwindigkeit von ο (in der Nullage) eingenommen wird.

Obgleich in den vorhergehenden Gleichungen und bei den in Fig. 21 dargestellten verschiedenen Kurven ein minimaler Arbeitsbereich von 100 U/sec und ein maximaler Arbeitsbereich von 666 U/sec mit einer angenommenen maximalen Ablenkung vom 88° ausgewählt wurde, ist zu beachten, daß diese Werte nur als Beispiel für die Prinzipien dienen, die der Erfindung zugrunde liegen. Die Ergebnisse sind von denjenigen, die sich aus den hier benutzten Werten ergeben, nicht wesentlich verschieden, und¹ man- erhält dieselben Kurventypen, falls andere Werte oder andere Bereiche für die hier benutzten genommen werden.

Die vorherige Ableitung zeigt die Beziehung zwischen den Lagen der Reglergewichte und der Geschwindigkeit, wol>ei gleiche Geschwindigkeitszunahmen annähernd gleiche Zunahmen, der Winkellagen des Reglerarmes ergeben. Es ist auch möglich, einen Hebelarm und die Gewichtsausbildung, die dieses Prinzip verkörpern, mit Geschwindigkeitskontrol !einrichtungen und mit Mitteln für die verstellbare Einstellung solcher Geschwindigkeitskontrolleinrichtungen zu kombinieren, um dadurch ein ausreichend regelbares Arbeiten über einen großen Geschwindigkeitsbereich zu erlangen.

Beim Arbeiten der Regeleinrichtung tritt eine Regelkraft auf, die die Geschwindigkeit kontrolliert, und¹ in dem Zeichnungen verläuft diese Regelkraft parallel zur Rotationsachse. Für eine vollständige Untersuchung der während der Reglung auftretenden Kräfte muß diese Regelkraft ebenso wie die Zentrifugalkraft im Rechnung gestellt werden·.

Der veränderbare Geschwindigkeitsregelmechanismus gemäß der Erfindung für eine Metallspritzpistole der Drahttype besitzt einen Druckgasmotor, der wenigstens einen Arm enthält, der mit dem Rotor eines solchen Motors rotiert und durch Zentrifugalkräfte von der Rotationsachse gegen einen Federwiderstand von einer vorher festgesetzten Eingangslage von vorzugsweise mindestens 6o° zur Rotationsachse aus, abgelenkt wird. Die erfindungsgemäße Konstruktion enthält ferner Einrichtungen, die aus wenigstens einem ersten und einem zweiten Element zusammengesetzt sind, wobei das erste Element so angeordnet und geeignet ist, um durch den Arm bzw. die Arme, infolge durch die Zentrifugalwirkung verursachte Betätigung des Armes bzw. der Arme beeinflußt zu werden, um dann über mechanische Bewegungen mit dem zweiten Element zusammenzuwirken, um dadurch die Geschwindigkeitskontrolle bzw. Geschwindigkeitssteuerung des Rotors zu bewirken. Die erfindungsgemäße Konstruktion enthält ferner Mittel für die veränderbare Einstellung der Relativlage zwischen dem zweiten Element und der Ausgangslage des ersten Elementes innerhalb eines Bereiches einer mechanischen Bewegung des ersten Elementes, definiert durch eine Winkelabweichung des Armes zwischen einer minimalen und einer maximalen Arbeitsgeschwindigkeit des Rotors. Der Ausdruck Ausgangslage des ersten Elementes der Geschwindigkeitskontrolleinrichtungen bezeichnet die Lage eines solchen ersten Elementes, wie sie durch den ablenkbaren Arm bzw. Arme bei seiner bzw. ihrer Eingangslage eingenommen wird. In der vorzugsweisen Ausführungsart der Erfindung drückt das erste Element durch Mitreibung gegen das zweite Element, um dadurch eine Geschwindigkeitssteuerung des Rotors durch Kraftabsorption zu bewirken.

Die Metallispritzpistole der Drahttype in der erfindungsgemäßen Ausführung erfordert keinen Wechsel von Zahnrädern. Mit ihr erhallt man eine Anzahl von praktischen Drahtspeisegeschwindigkeiten und kann von einer zur anderem Geschwindigkeit durch einfache Einstellung der vorzugsweise mit der Hand bedienbaren Regeleinrichtungen. Ferner ist der Motor bzw. die Turbine iao einer solchen Metallspritzpistole jederzeit unter stabilen Arbeitsbedingungen gehaltem. Die besondere Konstruktion der erfinduragsgemäßen Metallspritzpistole erlaubt den Gebrauch dieser Pistole unter im wesentlichen gleichmäßigen las Arbeitsbedingungen über einen viel weiteren

Bereich von Drahtspeisegeschwindigkeiten als es bisher möglich war.

Die Erfindung- wird 'besser verständlich sein und ferner werden die Merkmale der Erfindung besser aus der folgenden Beschreibung ersichtlich sein, die sich auf die Zeichnungen, beziehen.

Fig. ι ist eine Seitenansicht einer Metallspj;itzpistole und zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

ίο Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die in der Fig. ι dargestellte Konstruktion gemäß der Schnittebene II-II;

Fig. 3 ist eine Darstellung einer einrasternden Unterlagsscheibe, gesehen in der Richtung III-III der Fig. 2;

Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt durch die in der Fig. ι dargestellte Konstruktion, gesehen in Richtung IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 ist ein Vertikalschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform, gesehen in der Richtung V-V der Fig·, i, abgesehen von der Konstruktion der in Fig. 7 dargestellten Art, in der der Schnitt entlang der Linie V-V verläuft; Fig. 6 zeigt eine Ansicht eines Teils, das in der Fig. 5 im Schnitt dargestellt: ist;

Fig. 6 A ist eine Ansicht auf das Innere der in Fig. 5 dargestellten Konstruktion;

Fig. 6 B ist eine Ansicht auf ein Element der in Fig. 5 dargestellten Konstruktion; Fig. 7 ist eine Seitenansicht des Rotorelementes der Spritzpistole;

Fig. 8 ist eine Ansicht des in Fig. 7 dargestellten Konstruktionsteils, und zwar im rechten Winkel dazu;

Fig. 9 ist ein Vertikalschnitt durch die Mitte der in Fig. ι dargestellten Konstruktion;

Fig. 10 ist ein Vertikalschnitt durch die in Fig. 5 dargestellte Konstruktion, gesehen inRichtung X-X der Fig. 5;

Fig. 11 ist eine Schnittansicht in Richtung XI-XI der Fig. 5;

Fig. 12 ist eins der erfindungsgemäßen Reglerelemente ;

Fig. 13 ist ein Vertikalschnitt durch die* in Fig. 5 dargestellte Konstruktion, gesehen in Richtung XIII-XIII der Fig. 5;

Fig. 14, 15 und 16 stellen Schnitte von variierten Ausführungsarten der erfindungsgemäßen Spritzpistolenkonstruktion dar;

Fig. 17 ist eine Seitenansicht eines Teils einer Spritzpistole, die eine andere Ausführungsart der Erfindung zeigt;

Fig. 18 ist ein Vertikalschnitt durch die in Fig. 17 dargestellte Ausführungsart, gesehen in Richtung XVIII-XVIII der Fig. 17;

Fig. 19 ist ein Schnitt durch eine Metallspritzpistole, die eine abgeänderte Art der im Fig. 18 dargestellten Konstruktion verkörpert; Fig. 20 ist eine Seitenansicht eines Elementes der in Fig. 19 dargestellten Konstruktion;

Fig. 21 ist eine graphische Darstellung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips; Fig. 22 zeigt ein Diagramm.

Die erfindungsgemäßen Geschwindigkeitskontrolleinrichtungen können irgendwelche geeignete, diesen Zweck erfüllende Einrichtungen 'sein:. Sie können beispielsweise, wie als Ausführungsbeispiel in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Fig. 1 bis 16 einschließlich erläutert, einen Kraftabsorptionsmechanismus enthalten, oder sie können andererseits, wie in den Fig. 17 bis 20 einschließlich gezeigt, einen Kontrollmechanismus für die Reglung der Druckgaszufuhr zu dem Motor bzw. der Turbine enthalten.

Der erfindungsgemäße Arm, der gegen die Federkraft bei Beanspruchung durch die Zentrifugalkräfte wirkt, kann irgendein oder mehrere einer geeigneten Federung unterworfene Arme sein, obgleich eine Konstruktion vorzuziehen ist, wo der Arm bzw. die Arme aus einem federnden Teil bestehen, beispielsweise einem oder mehreren Federarmen, d. h. aus Federmaterial hergestellte Arme, die in dem gewünschten festgelegten Ausgangswinkel gebogen sind.

Im Fall eines im wesentlichen starren Armes ist eine in bezug auf seine Rotationsachse drehzapfenartige Befestigung vorzuziehen, um eine Ablenkmöglichkeit zu erhalten. In der vorzugsweisen Ausführungsart der Erfindung jedoch, wo einer oder mehrere Federarme benutzt werden, ist ein drehzapfenähnliches Befestigen in der Regel nicht nötig, da diese Arme dann im allgemeinen eine genügende Ablenkung ermöglichen.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bezeichnet die Bezugsnummer 1 in der Fig. 2 die Zuführung für den Sauerstoff oder ein anderes die Verbrennung unterstützendes Gas. Die Bezugsnummer¹ 3 gibt den Zuführungsstutzen für die Luft oder ein anderes Gas zum Zerteilen des Metalls, zum Herausschleudern des Metallstrahls und zum Antirieb der Turbine. Die Bezugsnummer 2 bezeichnet den Einlaßstutzen für das Azetylen oder ein anderes Brenngas. Wenn das Ventilküken 4 des Ventils 5' in der gezeichneten Lage ist, stimmt jeder der Einlaßstutzen mit einem korrespondierenden Loch in dem Ventilküken überein; diese Bohrungen sind durch die Bezugsnummern 5,6 und 7 gekennzeichnet. In dieser Stellung fließt der Sauerstoff durch den Kanal 10 in den Kanal 11 hinein. Das Brenngas strömt durch den Kanal 12, um sich im Kanal 11 mit dem Sauerstoff zu mischen, und die Luft strömt durch den Kanal 15 in die Kammer 16 und ebenfalls durch die Seitenverbindung 17 in die Turbinenzuleitung 19. Die öffnungen 5,6 und 7 des Ventilkükens 4 sind so angeordnet, daß bei Drehung des Handhebels· 8 von dieser Auf-Stellung in eine Stellung, die rechtwinklig zu der in Fig. 2 dargestellten Stellung ist, zuerst einiges brennbares Gas in den Kanal 11 und dann zum Brenneraustritt strömt, so daß dieser angezündet werden kann. Gleichzeitig strömt einige Luft in die Zuleitung 19, so daß die Turbine in Drehung versetzt wird. Danach werden alle Ventilkanäle geöffnet, jedoch nur zu einem solchen Betrag, der ausreichende und günstige Zündbedingungen schafft, die von den Bedingungen, unter denen

die Pistole arbeitet, verschieden sind. Diese Ventilstellung nennt man die Anzündstellung. Die Unterlagsscheil> e 20 der Fig. 3 besitzt ein Loch von rechteckigem Querschnitt, mit dem sie dicht üIxt den Zapfen 22, der einen entsprechenden Querschnitt aufweist, des Ventils 4 paßt. Die Unterlagsscheil >e 20 besitzt gemäß Fig. 3 eine Vertiefung 23. Die Unterlagsscheibe steht unter Federdruck, und die Vertiefung 23 gleitet über den abgerundeten Kopf eines Stiftes 24, wenn der Handhebel 8 in der für das Anzünden des Brenners richtigen Lage steht. Dies ergibt, einen ausreichenden Widerstand, um dem Arbeiter die Anzünd-Stellung des Handhel >els anzuzeigen. Nachdem der Brenner dann an-

»5 gezündet ist, genügt ein geringer Druck gegen den Handhel>el 8, um die Vertiefung 23 aus der Ül>eremstimmung mit dem Kopf des Stiftes 24 herauszubringen. Eine weitere Bewegung des Handhelx-ls 8 bewirkt, daß der Sauerstoff durch den Kanal 10 fließt, was mit dem angezündeten Gas eine Schmelzflamme ergibt. Eine weitere letzte Bewegung des Handhebels 8 in· die in Fig. 2 dargestellte Stellung ermöglicht der Luft den Durchfluß in den Kanal 15 und dann in die Kammer 16, um das zu spritzende Metall auf die zu bespritzende Fläche herauszuschleudern.

Die Konstruktion des Teils der Pistole, durch den der Draht oder die Stange geschmolzen und herausgeschleudert wird, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 erläutert. Der Draht 37 wird vorwärts zum Führungsstück 31 und dann durch den Kanal 32 in das Innere 33 der Brennerspitze 34 geführt. Die Mischung von Luft und Sauerstoff strömt vorwärts durch den Kanal 11, der, wie auch in Fig. 2 dargestellt ist, unmittelbar hinter dem Kanal 32 liegt, und von da in den ringförmigen Raum 35. Von diesem ringförmigen Raum 35 strömt die brennbare Mischung vorwärts durch eine Anzahl Löcher, um dadurch durch konvergierende Mündungen 36 gegen den Draht herauszuströmen. Dadurch wird eine Zone von hier verbrennenden Gasen geschaffen, wodurch der Draht 37 schmilzt in dem Maße, wie er in diese Zone vorgeschoben wird, weshalb man diese Zone auch als Schmelzzone bezeichnet. Die Luft strömt von der Kammer 16 durch den ringförmigen, die Brennerspitze 34 umgebenden Raum 40 und wird dann durch die Luftdüse 41 in einer solchen Art ausgerichtet, wie sie zum Feinverteilen und zum Herausschleudern des geschmolzenen· Metalls geeignet ist. Die Luftspitze41 ist in die äußere Brenne'rkappe 42 eingeschraubt, so daß die Mündung 43, die durch das konische Innere der Luftspitze 41 und das konische Äußere der Brenner- spitze 34 gebildet wird, eingestellt werden kann, um dadurch entsprechende Variationen in der Charakteristik des Luftstrahls zu erzielen. Wenn eine ausreichende Einstellung vorgenommen worden ist, wird die Spitze· 41 durch die Kontermutter 44 in ihrer Lage gesperrt. Es muß erwähnt werden, daß die Luft von der Kammer 16 durch den verengten ringförmigen Raum 45 strömt, der eine Kontrolle ülxr das Durchtrittsvolumen der Luft schafft. Als Ergebnis dieser Veränderung und des dadurch geschaffenen Mündungseffektes verändert die Einstellung der Luftspitze41 die Charakteristik des Luftstromes ohne große Veränderung des durchtretenden Luftvolumens, wie es sich bei anderen Pistolen ergibt. Dies ist ein sehr wichtiger Vorteil für die Einstellung und für den Gebrauch der Pistole.

Der Draht 37 tritt gemäß Fig. 9 in die Spritzpistole durch die runde Führung 50 aus gehärtetem Material ein, in der der Kanal 51 vorgesehen ist. Die obere und die untere Seite des Drahtes werden dann· von den Förderrollen. 52 und 53 umfaßt. Die Förderrolle 53 wird durch die Welle 54 getragen, die wiederum über ein geeignetes zwischengeschaltetes Zahnradgetriebe, das anschließend beschrieben, wird, durch eine Luftturbine angetrieben wird. Die Welle 54 treibt gemäß Fig. 4 das Zahnrad 55, das im Eingriff mit dem Zahnrad 56 steht, das beim Drehen die obere Förderrolle 52 antreibt. Sowohl das Zahnrad¹56 als auch die Förderrolle 52 ist mit dem rohrförmigen Teil 57 gekoppelt, das auf der Laufbüchse 58 rotiert, die wiederum gemäß der Fig. 4 auf dem Bolzen 59 sitizt. Die Schraube 59 wird durch das sattelähnliche Gußteil 60 getragen, wobei dieses Gußteil gemäß Fig. 9 durch einen Drehzapfen mit dem Rahmengehäuse 61 am Scharnier 62 drehbar an^ gebracht ist. Wenn die Kappe 65 gedreht wird, bewegt sich das mit Gewinde versehene Ende 66 der Schraube 67 in das mit Gewinde versehene Teil 68 hinein, das ein Ύβϋ des Gehäuses 61 ist. Dann übt die Feder 70 einen Druck auf das Sattelteil 60 aus, wodurch die obere Förderrolle 52 auf die untere Förderrolle 53 hin gedrückt wird und dadurch die Förderrollen den Draht 37 umfassen und vorschieben. Umgekehrt, wenn die Kappe 65 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, wird der auf das Sattelteil 60 ausgeübte Druck der Feder 70 verringert, so daß die Förderrollen sich frei in der Luft drehen können, ohne den Draht zu erfassen und vorzuschieben.

Die Welle 54, die gemäß Fig. 4 die Förderrolle 53 antreibt, ist in Kugellager 70 und 71 gelagert. Das Kugellager 70 ist im Rahmengehäuse 61 und das Kugellager 71 in dem an dem Rahmengehäuse 61 angebrachten Gehäuse 72¹ eingesetzt'. Die Welle 54 wird durch das Schneckenrad 73 angetrieben, das wiederum durch die Schnecke 74 in Drehung versetzt . wird, die ihrerseits auf der Welle 75 sitzt. Die Welle 75 ist gemäß Fig. 10 in Kugellagern j6 und 7·; gelagert, die iri dem Gehäuse 72 eingesetzt sind. Die Welle 75 wird über das Schneckenrad 78 durch die Schnecke 79 in Drehung versetzt. Die Schnecke 79 ist gemäß Fig. 5 mit der Welle 80 eins, die ihrerseits in den Kugellagern 85 und 86 gelagert ist. Das KugeMager 85 ist in dem Gehäuse 72 und das Kugellager 86 in der Kappe bzw. der Deckplatte 90 der Turbine 91 eingesetzt.

Die Turbine 91 enthält gemäß Fig. 5 den trommelförmigeni Turbinenrotor 95, der mit der Welle 80 fest verbunden ist. Einzelheiten der Schaufeln 100 sind aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich.

Wie aus der Fig. 6 zu ersehen ist, besitzt das Deckelteil 90 das Lager 101 für das Kugellager 86 und¹ ferner 3 Rippen; 102, die gemäß den Fig. 6 und 6 A radial um die Lagerstelle 101 an der inneren Seite der. Deckelplatte angeordnet sind. Das scheibenförmige Teil· 103 besteht aus feinem Drahtgewebe und ruht direkt auf dem Rand 102. Die Scheibe 104 ruht direkt auf der Scheibe 103 und enthält gemäß Fig. 6A die Löcher 105. Die Scheiben 103 und 104 sind untereinander und mit dem Rand 102 durch den Streifen 106 zusammengehalten, der gegen Drehung durch die¹ Schrauben 107 gesichert ist. Ein Ergebnis dieser Konstruktion ist, daß die Abströmung von der Turbine durch die öffnungen 105 der Scheibe 104 und dann durch das feine Sieb, auf das die Scheibe 104 aufgesetzt ist, und dann durch die Austrittsöffnungen 110, die gemäß den Fig. 6 und 1 in dem Deckelteil 90 vorgesehen sind, erfolgt, wodurch ein ruhigere« Arbeiten der Turbine gewährleistet wird.

Die zum Antrieb der Turbine vorgesehene Düsenanordnung ist in Fig. 11 dargestellt. Die Fläche 115 bildet mit dem Gehäuse 90 zusammen den Raum, in dem der Turbinenläufer rotiert, wobei der Läufer hier nicht gezeichnet ist, um die Betrachtung der Düsenanordnung zn erleichtern. Die Düs« 130 ist dauernd mit der Zuleitung 19 verbunden·. Hierdurch kann ein Teil der durch die Verbindung 3 in die Zuleitung 19 eintretenden; Luft bzw. des statt dessen benutzten Gases durch die Düse 130 strömen und hierdurch die Turbine antreiben. Alle diese Verbindungsleitungen sind weit genug gemacht, um die Turbine mit einer maximalen, zum Arbeiten gewünschten Geschwindigkeit anzutreiben. Hierdurch kann bei jeder Geschwindigkeit, außer der Maximalgeschwindigkeit, stets ein zusätzlicher Betrag an Gas in die Turbine eintreten. Unter einer jeweiligen Bezugnahme auf die entsprechende Figur der Fig. 5, 6, 6 A, 6 B, 7, 8, 12 und 13, die einen erfindungsgemäßen, durch Zentrifugalkräfte beeinflußten Kraftabsorptionsregler darstellen, trägt der Rotor 95 Reglerelemente 200, die auf ihm mittels der Schrauben 201 befestigt sind. Ein solches Federelement ist hinsichtlich der Achse der Welle 80 unter einem Winkel von annähernd 75° angeordnet. Die in diesem Falle benutzten Gewichte 202 bestehen aus Schrauben, die durch ein Loch in jedem Ende des Fedierekmentee 200 mittels der Muttern 203 festgeklammert sind. Wenn der Rotor 95 in Ruhe ist, nehmen die Gewichte 202 die gezeichnete Stellung ein. Wenn der Rotor 95 rotiert, sind die Gewichte 200 Zentrifugalkräften unterworfen, die das Bestreben haben, die Gewichte von der Welknachse wegzutreiben und dabei das Bestreben haben, die Arme der Feder vorwärts in eine senkrechte Lage zur Welknachse 80 abzubiegen'. Die Tendenz der Federn, sich unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte zu strecken, wird noch durch das Gewicht der Muttern 203 verstärkt, die wegen ihrer Anordnung jenseits der gebogenen Feder eine der Zentrifugalkraft entsprechende Drehkraft äußern. Diese Drehkraft liegt ebenfalls in der Richtung, die eine Ablenkung der Federarme 200 nahezu senkrecht zur Achse der Welle 80 erstrebt. Wenn der Rotor 95 im Anfangsbereich des Geschwindigkeitsbereiches arbeitet, sind die Federarme 200 nur ganz wenig aus ihrer Einsatzlage abgelenkt. In diesem Geschwindigkeitsbereich bewirkt eine geringe Veränderung der Geschwindigkeit eine Bewegung der Nippel oder Gewichte im wesentlichen in der Richtung der Wellenachse 80, und zwar entsprechend der Veränderung der Zentrifugalkräfte, die auf die Gewichte 202 und die Muttern 203 wirken. Die Ablenkung der Federn ist nicht proportional dem Quadrat der Rotationsgeschwindigkeit, sondern annähernd direkt proportional der Rotationsgeschwindigkeit. Wenn die Geschwindigkeit ansteigt und die Knöpfe 202 sich annähernd parallel zur Achse der Welle 80 bewegen, biegen sie die Federarme 200 in eine Stellung, die nahezu senkrecht zur Achse der Welle 80 ist. Die Knöpfe 202 arbeiten daher im wesentlichen parallel zur Achse der Welle 80 durchgehend über den weiten Geschwindigkeitsbereich, der für eine Metallspritzpistole gewünscht wird, hin und her. Die Stellung der Knöpfe 202 bei irgendeiner Geschwindigkeit gibt daher ein Maß für diese Geschwindigkeit.

Auf der Welle 80 ist eine Bremsscheibenzusammenst'ellung 204 gleitend angeordnet. Diese Zusammenstellung besteht aus einer Nadel 205, einer Scheibe 206 und einer gebogenen Klemme 207. Die gebogene Klemme 207 und die Scheibe 206 sind auf einer Nadel 205 angeordnet und durch die Schrauben 208 damit befestigt. Die Enden der Arme des Stückes 207 sind zu Ohren oder Zacken 209 abgebogen. Beim Zusammensetzen liegen diese Ohren 209 dann zu beiden Seiten jedes Gewichtknopfes 202. Wenn der Rotor 95 rotiert, wird¹ die Bremsscheibenzusammenstellung 204 durch die Berührung der Gewichtknöpfe 202 mit den Ohren 209 der Federklammer 207 angetrieben und rotiert demnach mit. Nahe dem Kugellager 86 ist auf der Welle 80 eine Unterlagsscheibe 210 angebracht. Die auf das mit Gewinde versehene Ende der Welle 80 aufgeschraubte Mutter 211 klammert das Kugellager 86 und die Unterlagsscheibe 210 gegen den Wel'lenansatz der Welk 80. Zwischen der Unterlagsscheibe 210 und der Nadel 205 ist die spiralförmige Druckfeder 212 ange- no ordnet. Diese Spiralfeder 212 hat normalerweise das Bestreben, die Bremsscheibenzusammenstellung gegen den Rotor 95 zu drücken, so daß die Gewichtknöpfe 202 mit den Enden der Federklammern 207 in Berührung kommen.

Wenn beim Arbeiten die· Geschwindigkeit des Rotors 95 ansteigt, bewegen sich die Gewichtknöpfe 202 parallel zur Achse der Welle 80 gegen die Bremsscheibenzusammenstellung 204 und zwingen durch die Berührung der Knöpfe 202 mit der Federklemme 207 die Bremsscheibenzusammenstellung 204 entlang der Welle 80 gegen die Spiralfeder 212 zu gleiten. Das Turbinengehäuse 90 ist an drei Gebieten 213 weggeschnitten, um den drei Segmenten 214 des Speichenrads oder Reibungs- 1*5 rings 215 den losen Durchtritt durch die erhaltenen

öffnungen zu ermöglichen. Der äußere Umfang der drei Segmente 214 des Speidhenrads 215 ist mit Gewinde versehen. Die Ringmutter 216, die im wesentlichen eine Verlängerung des Turbinengehäuses 90 formt, ist in ihrer Bohrung ebenfalls mit Gewinde versehen und ist auf das Gewinde des Speichenrads 215 aufgeschraubt. Das Gewinde reicht in der Bohrung der Ringmutter 216 bis zu einer Hinterschneidung am Ende des Gewindes, die bei dem Rand 217 endet. Wenn die Mutter 216 gedreht wird, bewegt sich das Speichenrad 215 in dem Gewinde nach innen oder nach außen und wird nach einer Seite hin in seiner Bewegung durch den Anschlag 217 und nach der anderen Seite in seiner

¹S Bewegung dadurch gehemmt, daß es auf die Bremsscheiibenzusammenstellung 204 drückt, die in ihrer Bewegung durdh den Rotor 95 begrenzt ist. Auf dem Gehäuse 90 ist eine Ringmuttsr 216 drehbar befestigt und ist durch die Lagerfläche 218 ge-

s° halten. Die Scheibe 219 ist mit dem Turbinengehäuse 90 durch die Schrauben 220 verbunden und hemmt die Ringmutter 216 auf dem Turbinengehäuse 90, den Raum zwischen der Scheibe 219 und dem Anschlag 221 zu verlassen, so daß

^a5 die Ringmutter 216 sich frei drehen kann, jedoch keine Längsbewegungen durchführen kann. Die Ringmutter 216 ist mit Rillen 222 und 223 versehen, die an den Seitenflächen vorgesehen und' mit einem Dichtungsmaterial, beispielsweise Kork oder einem mit Graphit imprägnierten Baumwollstrang, ausgefüllt sind. 'Diese Konstruktion bezweckt zweierlei, nämlich einmal, den Mechanismus abzudichten und andererseits, eine gewisse erforderliche Reibung zu gewährleisten, so daß die Ringmutter 216 sich nicht zufällig drehen kann. Ein Abschnitt der äußeren Peripherie der Ringmutter 216 ist bei 224 gerändelt, um die Drehung von Hand zu erleichtern. Weil der Teil des Turbinengehäuse 90, der nicht zur Schaffung eines Raums für die Speichenradsegmente 214 weggeschnitten ist, diesen Segmenten des Speichenrad« 215 im Wege steht, ist das Speichenrad 215 nicht drehbar gelagert, sondern kann sich nur parallel zur Achse der Welle 80 l>ewegen. Wenn man die Ringmutter

♦5 216 entweder in dereinen oder in der anderen Richtung dreht, kann hierdurch das Speichenrad 215 innerhalb der Grenzen seiner Bewegung in Längsrichtung in jede gewünschte Lage gebracht werden. Die ringförmige Fläche 225 des Speichenrads 215 (Fig. 6 B) dient als Bremsfläche bei Berührung mit der Fläche der Bremsscheibe 206. Die Bremsscheibe 206 ist vorzugsweise aus gehärtetem Stahl und an ihrer Berührungsfläche poltert. Die bremsende Fläche 225 des Speichenrads 215 besteht vorzugsweise aus Spritzmetall, insbesondere aus gespritzter Bronze. Für ein glattes Arbeiten ist es wichtig, daß der Reibungskoeffizient zwischen diesen beiden Flächen bei verschiedenen Arbeitsbedingungen und auch bei verschiedenen Sdhmierbedingungen soweit wie möglich konstant bleibt. Für diesen Zweck ist insbesondere Spritzmetall geeignet, weil es einen konstanten Reibungskoeffizienten l>esitzt und weil es entsprechend seiner Porosität Schmiermittel absorbiert und deshalb unter wenigstens halfogeschmierten Bedingungen arbeitet, wenn es sonst trocken arbeiten würde. Die Bremsfläche 225 kann, falls gewünscht, .durch Anordnung einer Anzahl radial verlaufender flacher Schlitze 226 in Segmente aufgeteilt sein. Solch ein Schlitz 226 sammelt dann eventuell Fremdkörper und verhindert ein Zerkratzen der Bremsflächen. Die Welle 80 ist mit Schmierlöchern 227 und 228 versehen, die von der Schmierkammer 229 hinter dem Kugellager bis zur Wellenfläche unter der Nabe 205 reichen. Das Turbinengehäuse 90 ist mit «inem Schmiermittelnippel 230 versehen, der zur Einfühlung des Fettes in die Kammer 229 und in die in der Welle vorgesehenen Bohrungen 227 und' 228, die bis zur Gleitfläche zwischen Welle 80 und Nabe 205 reichen, dient. Wenn in die Kammer 229 Fett eingefüllt ist, wird ein geringer Teil des Fettes entlang dem Kugellager 86 und der Unterlagsscheibe 210 tropfen und, dann aufwärts durch die rotierende Unterlagsschei^lbe2io in solch eine Richtung geschleudert, daß einiges von dem Fett zu dem Gewinde der Ringmutter 216 und einiges zum inneren Umfang des Speichenrads 215 gelangt, von wo es dann seinen Weg zur Bremsfläche 225 findet. Hierdurch wird' der ganze Reglermechanismus ebensogut wie das Kugellager 86 einfach durch Einfüllen von Fett in die Kammer 229 geschmiert.

Die gebogene Klemme 207 besitzt eine doppelte Funktion, nämlich einmal durch die Ohren 209, die Knöpfe 202, die Feder 200 und den Rotor 95 einen Antriebsmechanismus zwischen Rotor und der Bremssch'eibenizusammenstellung 204 zu schaffen. Die andere Funktion der gebogenen Klemme 207 besteht in der Absorbierung der Stoßwirkung der Gewichtknöpfe 202 infolge ihrer Elastizität. Wenn man nämlich mit hohen Geschwindigkeiten arbeitet, besteht die natürliche Tendenz der an den Enden der Federarme 200 befestigten Gewichtknöpfe 202, zu Vibrieren. Diese Bewegung wird dann schnell durdh die Elastizität der Arme der gebogenen Klemme 207 absorbiert. Es ist zu beachten, daß die gebogene Klemme 207 auch von der Zusammenstellung 204 weggelassen werden kann und daß dann die Gewichtknöpfe 202 so veranlaßt werden können, daß sie direkt gegen die Bremsscheibe 206 drücken. Wenn die gebogene Klemme 207 weggelassen wird, müssen jedoch irgendwelche anderen Mittel und Methoden, etwa Verkeilen, Verzahnen oder andere Antriebsverbindungen vorgesehen werden, um die Bremsscheibenzusammenstellung 204 anzutreiben und zu zwingen, mit dem Rotor 95 umzulaufen. Wenn jedoch eine gebogene Feder 207 benutzt wird¹, kann die Bremsscheibe 206 leichter als sonst möglich gehalten ,werden, weil das Stück 207 ebenfalls zur Aufnahme der Schublast der Gewichtknöpfe 202, und zwar näher dem Zentrum der Scheibe 206 dient, wodurch die Verdrehung durch eine unregelmäßig erfolgende Belastung auf das geringstmögliche Maß herabgesetzt wird.

Beim Arbeiten wird die Ringmutter 216 zur Einstellung des Speichenrads 215 in die gewünschte

Lage, die einer gewünschten Geschwindigkeit entspricht, gedreht. Da jederzeit dem Turbinenrotor 95 ein volles, unter vollem Druck stehendes Luftvolumen zugeführt wird, 'hat der Rotor das Bestreben, seine Geschwindigkeit zu vergrößern, wo-. durch er bewirkt, daß die Gewichtknöpfe 202 sich gegen die Bremsscheibenzusammenstdlung 204 bewegen und dadurch bewirkt, daß die Bremsscheibenzusammenstellung sich gegen die Reibungsfläche 225 des Speichenrads 215 bewegt. Wenn die gewünschte'Geschwindigkeit erreicht ist, reibt die Bremsscheibe 206 gegen die Reibungsfläche 225, wodurch durch die erzeugte Reibungswärme jegliche überschüssige, durch den Turbinenrotor 95 entwickelte Kraft absorbiert wird. Die dabei entwickelte Hitze wird· durch das ausströmende Gas absorbiert und von der Tuibine abgeführt, wobei es das Speichenrad 215 umströmen muß, bevor es durch die öffnungen 110 austritt. Die Rotorgeschwindigkeit ist demnach durch die Stellung des Speichenrads 215 genau festgesetzt, denn, falls der Rotor 95 seine Geschwindigkeit vergrößern will, wird ein steigender Druck zwischen der Bremsscheibe 206 und der Bremsfläche 225 gesteigert und damit die Reibung vergrößert. Falls wegen einer Schleife oder eines Knicks im Draht 37 oder wegen anderer Gründe eine Belastungssteigerung für den Antriebsmedianismus der Metallspritzpistole eintritt, versucht diese Belastung den Rotor 95 ganz geringfügig zu verlangsamen. Jedoch ist ein ganz geringfügiger Geschwindigkeitsrückgang ausreichend, um die Gewichtknöpfe 202 etwas von der Bremsscheibenzusammenstellung 204 zu entfernen und damit den Druck zwischen den Bremsflächen 206 und 225 zu beseitigen. Wenn der Druck zwischen diesen beiden Flächen beseitigt ist, ist die Reibung geringer und es wird dann weniger Reibungswärme erzeugt. Dadurch steht eine zusätzliche Kraitmenge zum aktiven Gebrauch in der Turbine und indem Antriebsmechanismus zur Verfügung, so daß keine weitere Abnahme der Geschwindigkeit erfolgt. Andererseits, falls die Belastung des Antriebsmechanismus plötzlich oder allmählich abnimmt, zeigt der Rotor 95 die Tendenz, langsam durchzugehen. Auch hier genügt ein geringer Geschwindigkeitsanstieg, um die Bremsscheibenzusammenstelrung fester gegen die Reibungsfläche 225 zu pressen, was darin resultiert, daß eine größere Kraftmenge durch Reibung absorbiert wird. Es genügt ^a^^so ^^{n S€n}r geringer Anstieg der Geschwindigkeit, obgleich die Belastung des Antriebsmechanismus vollständig verschwindet. Die Wirkung des Reglers ist praktisch augenblicklich, so daß ein «ehr gleichmäßiger Drahtvorschub erfolgt, der durch das einfache Mittel, nämlich durch ein Drehen der Ringmutter 216, innerhalb eines weiten Geschwindigkeitsbereiches leicht zu irgendeiner gegebenen Geschwindigkeit eingestellt werden kann. Diese Konstanz der Drahtzuführung ist auch bei Schwankungen im Druck des der Turbine zugeführten Druckgases aufrechterhalten.

Die in Fig. 14 gezeigte Konstruktion ist ähnlich der oben beschriebenen, ausgenommen, daß die Bremsscheibenzusammenstellung 204 weggelassen ist. In dieser Konstruktion wirken die Gewichtknöpfe 202' ebenso, wie vorhin beschrieben, außer daß, wenn sie sich parallel zur Achse der Welle 80' bewegen, und zwar unter Wirkung der Zentrifugalkraft, sie gezwungen werden, direkt mit der Reibungsfläche 225' des Speichenrads 215' in Berührung zu kommen. Bei dieser Konstruktion ist die Reibungsfläche 225' glatt und durchgehend, und nicht wie in der vorhin beschriebenen Konstruktion bei 226 mit Vertiefungen versehen. In diesem Fall wird die Reibung direkt zwischen den Gewichtknöpfen 202' und der Reibungsfläche 225' hervorgerufen, jedoch sind die Arbeitseinstellungen in anderer Beziehung genau so, wie vorhin beschrieben.

In der in Fig. 15 gezeigten Konstruktion sind die Rotorfeder und Gewichtknopfkonstruktion und die Bremsscheibenzusammenstellung genau so, wie an Hand der Fig. 5 beschrieben. In dieser Konstruktion ist jedoch das Turbinengehäuse 90" nicht wie bei 213 (Fig. 13) weggeschnitten, da weder Speichen noch eine Ringmutter benutzt werden. Statt ,dessen ist die Schraube 231 vorgesehen, um in dem mit Gewinde versehenen Loch 232 des Gehäuses 90" zu wirken. Das äußere Ende der Schraube 231 ist mit einem gekordelten Knopf 233 und an dem inneren Ende mit einer kleinen Scheibe 234 versehen, die mit Reibungsmaterial 235, vorzugsweise aus Spritzmetall, belegt ist. Die Arbeitsweise ist die gleiche, wie schon an Hand der Fig. 5 beschrieben wurde, außer daß bei zunehmender Geschwindigkeit des Rotors die Bremsscheibenzusammenstellung 204" zur Berührung mit der Reibungsfläche 235 gezwungen wird, bis eine ausreichende Reibung erzeugt und absorbiert wird, so daß die Turbine eine festgelegte Geschwindigkeit erreichen kann und auf dieser dann gehalten wird. In diesem Fall wird die Geschwindigkeit festgelegt bzw. eingestellt durch die Einstellung der Reibungsfläche 235, was wiederum durch Ein- oder Ausschrauben der Schraube 231 am gerändelten Knopf 233 erzielt wird.

Die in Fig. 16 dargestellte Konstruktion ist der in Verbindung mit Fig. 5 beschriebenen Konstruktion ähnlich, außer daß die Bremsscheibenzusammenstellung 204 der Fig. 5 durch die Reibungsknopf- Zusammenstellung 236 ersetzt ist. Diese Zusammenstellung besteht aus einer auf der Welle 80'" gleitend befestigten Nabe 237 und aus einer gebogenen Klemme 238, die ähnlich der gebogenen Klemme der Fig. 5 ist und mit den Schrauben 239 mit der Nabe 237 zusammengeschraubt ist. An den Enden der gebogenen Klemme 238 sind Ohren 240 für den gleichen Zweck, wie er schon bei der an Hand der Fig. 5 beschriebenen gebogenen Klemme angegeben wurde, vorgesehen. An jedem Ende der gebogenen Klemme 238 ist ein Reibungsknopf befestigt. Wenn die Geschwindigkeit der Turbine zunimmt, bewegt sich die Klemmenzusammenstellung 236, wie schon bei der Zusammenstellung der Fig. 5 beschrieben wurde, entlang der Welle 80. Hierdurch kommen¹ die Knöpfe 241 mit

der Reibungsfläche 225'" des Speichenrads 215"' in Berührung und erzeugen eine ausreichende Reibung, um die Turbine bei einer festgesetzten Geschwindigkeit arbeiten zu lassen. Die Einstellung und die Arbeitsweise des Mechanismus dieser Konstruktion sind dieselben, wie sie schon in Verbindung mit der Fig. 5 bei der dortigen¹ Konstruktion gezeigt wurden, da die Reibungsknopfzusammenstellung 236 die Bremsscheibenzusammenstellung der Fig. 5 ersetzt.

Nachfolgend wird auf eine Alternativkonstruktion der Erfindung, wie sie in den Fig. 17 bis 20 einschließlich dargestellt ist, näher eingegangen.
Die verschiebbare Nabe 601 ist mit einem Stift

»5 300 versehen, der radial durch sie hindurchgesteckt ist. Die Welle 602 besitzt einen· Schute 301, der parallel zur Wellenachse verläuft und für die Aufnahme des Stiftes 300 ausreichend weit genug ist und ferner lang genug ist, um eine beträchtliche Längsbewegung der Nabe 601 entlang der Welle zu ermöglichen, wenn der Stift durch den Schlitz hindurchreichend eingesetzt ist. In der Welle 602 ist eine Bohrung 302 zentral angeordnet, die sich vom Wellenende bis über den Schlitz 301 hinaus erstreckt. In der Bohrung 302 ist ein Stift 303 vorgesehen, der frei in der Bohrung 302 gleiten kann. Ein Ende des Stifts 303 erstreckt sich über das Ende der Welle 602 hinaus und ist an diesem her-• ausragenden Ende glatt und abgerundet. In dem Gehäuse 603 ist ein Ventil'kolben 304 gleitend gelagert, der durch eine Spiralfeder 305, die gegen einen an einem Ende des Ventilkölbens 304 vorgesehenen Stift 306 wirkt, in Richtung auf die Welle 602 gedrückt wird. In das Gehäuse 603 ist ein Ventilkörper 307 eingeschraubt, der ein Gewinde 308, ein Eingerrad 309 und einen Ventilsitz 310 aufweist. Die Mutter 311 'hält das Dichtungsmaterial 312 gegen das Gewinde 308, um dadurch einen Durchtritt der Luft durch das Gewinde hindurch zu verhindern. Ferner ist eine Luftleitung 313 vorgesehen, die von dem Luftkanal 19 bis zum Zwischenraum 314 zwischen dem Ventilkörper 307 und dem Gehäuse 603 verläuft. Eine durch die Seite des Ventilkörpers 307 verlaufende Bohrung 315 gestattet der Luft den Durchtritt vom Zwischenraum 314 in den Raum 316. Wenn der Ventilkolben 304 nicht auf dem Ventilsitz 310 aufsitzt, kann die Luft aus der Kammer 316 in die das Ende des Ventilkolbens 304 umgebende Kammer 317 eintreten:. Eine Luft-Verbindungsleitung 318 verbindet den Raum 317 mit dem kurzen Kanal 319. Die Turbinenluftdüse 604 reicht von dem kurzen Kanal 319 bis zur Oberfläche des Gehäuses 605, und zwar in solch einem Winkel, daß die aus der Düse 604 austretende Luft so gegen die Turbinenschaufeln 100 strömt, daß der Turbinenrotor 95 in Drehung versetzt wird.

Beim Arbeiten tritt die Luft zum Antrieb der Turbine in den Kanal 19, wie vorhin beschrieben, ein. Von dem Kanal 19 strömt dann die Luft durch die Leitung 313 in den Zwischenraum 314 und dann durch die Bohrung 315 in den Zwischenraum 316. Vom Raum 316 tritt dann die Luft zwischen dem Ventilsitz 310 und der Kolbenfläc'he des Kolbens 304 in den Raum 317 ein. Dann strömt sie durch die Leitung 318 in' den kurzen Kanal 319 und tritt dann durch die Turbinendüse 604 zum Antrieb des Turbinenrotors aus. Wenn die Geschwindigkeit des Turbinenrotors zunimmt, bewegen sich die Reglergewichtknöpfe 202 annähernd parallel zur Achse der Welle 602 in einer Richtung vom Turbinenrotor 95 weg. Diese Knöpfe 202, die mit den Enden der Federklemme 207 in Berührung stehen, verursachen, daß die Nabe 601 sich entlang der Welle 602 in eine Richtung vom Rotor 95 weg bewegt. Da der Stift 300 sich zusammen mit der Nabe 601 entlang der Welle verschiebt, veranlaßt er den Stift 3°3 g^eg^en das Ende des Ventilkolbens 304 zu drücken, wodurch sich der Ventilkolben 304 dem Ventilsitz 310 nähert. Wenn sieb der Ventilkolben

304 dem Ventilsitz 310 nähert, wird die Luftzufuhr zur Düse 604 eingeschränkt, was einer Verminderung der dem Turbinenrotor 95 zugeführten Energie gleichkommt. Demzufolge wird der Luftstrom bei Erreichung einer bestimmten festgesetzten Geschwindigkeit ausreichend gedrosselt, um einen weiteren Anstieg der Geschwindigkeit des Turbinenrotors 95 zu verhindern, und der Rotor arbeitet dann bei dieser festgesetzten Geschwindigkeit. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Rotors 95 ist entweder im voraus oder beim Arl>eiten durch go Drehung des Daumenrads 309 des Ventilkörpers

307 vorher festgesetzt oder eingestellt worden. Dadurch wird der Ventilkörper 307 in dem Gewinde

308 ein- oder ausgeschraubt, wodurch sich der Ventilsitz 310 der Kolbenfläche 304 entweder nähert oder sich von ihr entfernt. Wenn eine größere Geschwindigkeit gewünscht wird, wird der Ventilkörper in einer solc'hen Richtung gedreht, daß ein größerer Zwischenraum zwischen Ventilsitz und Kolben geschaffen wird. Wenn die Geschwindigkeit herabzusetzen ist, wird er in der entgegengesetzten Richtung gedreht, wodurch der Zwischenraum zwischen Ventilsitz und Ventilkolben vermindert wird.

Wenn einmal die Geschwindigkeit durch Einstellung des Daumenrads 309 festgesetzt worden ist, bleibt der Rotor 95 bei einer nahezu konstanten Geschwindigkeit. Wenn aus irgendeinem Grunde die Belastung des Mechanismus einmal ansteigt, beispielsweise durch einen Knick im zugeführten Draht, wird dann zunächst die Geschwindigkeit des Rotors 95 ein wenig herabgesetzt. Nach einer sehr kleinen Herabsetzung der Geschwindigkeit jedoch bewegen sich die Reglergewichtknöpfe etwas gegen den Rotor und erlauben dadurch der Feder 212, die Nabe 601 entlang der Welle 602 gegen den Rotor 95 hin zu drücken. Dadurch kann der Stift 303 zurückgehen, und hierdurch bewegt die Feder

305 den Kolben 304 vom Ventilsitz 310 weg. Dadurch kann mehr Luft zwischen dem Ventilsitz und dem Kolben und durch die Leitungen 318 und 319 zur Düse 304 hindurchströmen. Hierdurch wird der Rotor heftiger angetrieben, um den Belastungsanstieg zu überwinden und einer weiteren Geschwindigkeitsabnahme zuvorzukommen. Es ist nur ein sehr kleiner Geschwindigkeitsabfall erforderlieh, um den Regler zur Wirkung kommen zu lassen.

Die Endfläche des Ventilkolbens 304 und d'er Querschnitt des Raums 316 im Ventilsitz sind relativ groß, so daß eine sehr kleine Bewegung des Kolbens 304 ausreicht, um eine größere Einstellung der Luftmenge, die zwischen Ventilsitz und Kolben durchströmt, zu erzielen. Es ist also nur eine kleine Bewegung der Reglergewichte 202 erforderlich, um eine relativ große zusätzliche Energiemenge in Form von auf den Turbinenrötor 95 wirkender Luftenergie zur Verfügung zu haben. Falls aus irgendeinem Grunde plötzlich die auf den in Tätigkeit befindlichen Mechanismus wirkende Belastung geringer wird, nimmt die Geschwindigkeit des Turbinenrotors 95 leicht zu. Jedoch wird eine ebenso kleine Zunahme der Geschwindigkeit ausreichen, um die Reglergewichte 202 zu veranlassen, sich gegen die Federklemme 207 zu bewegen und dadurch zu veranlassen, daß die Nabe 601 und der Stift 300 sich vom Rotor 95 weg bewegen und daß der Stift 303 gegen das Ende des Ventilkol'ben« 304 drückt, der dadurch dem Ventilsitz 310 mehr genähert wird. Durch diese Operation wird die Luftzufuhr zur Düse 604 eingeschränkt, der Turbinenrotor 95 also weniger stark angetrieben und daa5 durch einem weiteren Geschwindigkeitsanstieg vorgebeugt. Diese Konstruktion gestattet eine weitgehende Energiezufuhr zum Rotor und verhindert jegliche Tendenz, daß die Geschwindigkeit des Rotors zu groß wird bzw. daß er durchgeht.
Eine andere Konstruktion ist in den Fig. 19 und 20 dargestellt. In dieser Ausführungsart der Erfindung sind die Reglerfeder 200 und die Reglergewichte 500 in der gleichen, vorhin schon beschriebenen Weise zusammengefügt, sind jedoch an der rückwärtigen Seite des Rotors angebracht, so daß gemäß der Fig. 19 die Reglerfeder 200 an der dem Gehäuse 605' zugewandten Seite des Rotors 95' angebracht ist. In diesem Fall ist keine gleitende Nabe oder Federklemme erforderlich. Die Scheibe 400 ist parallel und nahe der Oberfläche des Gehäuses 605' angeordnet. Im· Zentrum der Scheibe 400 ist eine kurze Nabe vorgesehen, die in den Innenring des Kugellagers 401 eingepreßt ist. Der äußere Laufring des Kugellagers 401 in das Gehäuse 605' eingepreßt, so daß die Scheibe 400 sich unabhängig um die gleiche Achse wie die der Welle 602' drehen kann. In der Scheibe 400 ist, wie in den Fig. 19 und 20 dargestellt, ein Schlitz 402 vorgesehen. In die Stirnfläche 605' ist ferner ein kleiner Stift 403 eingesetzt. Dieser Stift begrenzt die Rotationsbewegung der Scheibe 400 auf eine Bewegung über einen kleinen Winkel'bereich, wobei an jedem Ende der zulässigen Drehbewegung die Bewegung durch Anschlag des einen oder des anderen Endes des Schlitzes 402 gegen den Stift 403 gestoppt wird. In der Stirnfläche des Gehäuses 605' ist ferner ein kreisförmiger Kanal 404 vorgesehen, der Raum für eine flache Spiralfeder 405 gibt. Das eine Ende der Spiralfeder 405 ist rechtwinklig zur Federebene bei 406 abgebogen und in eine in dem Gehäuse 605' am Boden des Kanals 404 vorgesehene Bohrung eingesteckt. Das andere Ende der Feder 405 ist bei in entgegengesetzter Richtung¹ rechtwinklig abgebogen und in eine in der Scheibe 400 vorgesehene Bohrung eingesteckt. Die Feder ist also so gewunden, daß sie zwischen dem Gehäuse 605' und der Scheibe 400 wirkt und die Scheibe soweit wie möglich entgegen dem Uhrzeigersinn drückt, wie es in Fig. 20 dargestellt ist. Der Schlitz 402 ist breit genug, so daß die Scheibe 400 nicht die Austrittsöffnung der Luftdüse 604' bedeckt, wenn die Scheibe 400 durch die Feder 405 bei ihrer Drehung entgegen dem.Uhrzeigersinn (Fig. 20) ihre Begrenzungsstellung erreicht hat. Die Anordnung des Stifts 403 hinsichtlich der Austrittsöffnung der Düse 604' und ferner die Länge des Schlitzes 402 sind so, daß, wenn die Scheibe 400 entgegen dem Uhrzeigersinn soweit wie möglich gedreht worden ist, der mit der Bezugsnummer 408 bezeichnete Teil der Scheibe 400 die Öffnung der Düse 604' abdeckt.

Das Kugellager 71' ist auf dem einen Ende der Welle 602' befestigt und kann in dem Gehäuse 72' gleiten. Das Gehäuse 72' ist deshalb ausreichend lang gemacht, um eine beträchtliche Längsbewegung der Welle 602' zu ermöglichen. Am anderen Ende der Welle 602' ist das Kugellager 86' durch die Mutter 409 auf die Welle festgeklemmt, und andererseits ist das Kugellager durch die mit Gewinde versehene Kappe 411 im Gehäuse 410 festgeklemmt. Die Außenseite des Gehäuses 410 ist mit go Gewinde 412 versehen, das mit dem Gewinde im Gehäuse 603' zusammenwirkt. An dem anderen Ende des Kugellagergehäuses 410 ist ein Daumenrad 413 vorgesehen. Wenn das Daumenrad 413 gedreht wird, wird das Gehäuse 410 entweder in das gs Gehäuse 603' hinein- oder herausgeschraubt. Da das Kugellager 86' in dem Gehäuse 410 und auf der Welle 602' festgeklemmt ist, werden die Welle und die ganze Rotorzusammenstellung entweder nach innen oder nach außen geschoben. Es ist dadurch durch Drehung des Daumenrads 413 möglich, die Lage der Welle 602' und der ganzen Rotorzusammenstellung einschließlich des Rotors 95', der Reglerfeder 200 und der Reglergewichte 500 in Längsrichtung einzustellen. Die Reglergewichtsknöpfe 500 sind ausreichend lang gemacht, so daß sie die Scheibenfläche 400 berühren.

Beim Arbeiten wird die Luft der Turbinendüse 604', wie vorhin beschrieben, zugeführt, tritt aus der Düse aus, wirkt auf die Turbinenrotorschaufeln 100' und setzt so den Turbinenrotor 95' in Drehung. Wenn die Geschwindigkeit des Turbinenrotor« 95' ansteigt, suchen sich die Gewichtknöpfe parallel zur Achse 602' in Richtung auf die Scheibenfläche 400 zu bewegen. Wenn die Gewichtknöpfe 500 die Scheibenfläche 400 berühren und so einen leichten Druck gegen die Scheibe ausüben, tritt zwischen der Scheibe und den Gewichtknöpfen einie Reibung auf, die die Scheibe 400 zu drehen versucht, die Richtung, in welche die Gewicht- iao knöpfe die Scheibe 400 zu drehen versuchen, ist, wie in Fig. 20 ersichtlich, entgegen dem Uhrzeigersinn, und die Bewegung erfolgt dabei gegen den Druck der flachen Spiralfeder 405. Wenn die Ge- · schwindigkeit des Rotors 95' noch weiter ansteigt, i»5 reicht die durch die Gewichtknöpfe 500 auf die

Scheibe 400 ausgeübte Reibungskraft aus, um den Widerstand der Feder 405 zu überwinden, und bewirkt dadurch eine geringe Drehung der Scheibe 400 um einen kleinen Winkel, bis der Teil 408 der Scheibe zumindest teilweise die öffnung der Luftdüse 604' versperrt. Diese Abdeckung der Luftdüse durch die Zwischenschiebung des Teils 408 der Scheibe 400 zwischen die Düse 604' und die Turbinenrotorschaufeln 100' vermindert die dem Turbinenrotor 95' zugeführte Energie, wodurch kein weiterer Geschwindigkeitsanstieg möglich ist und der Turbinenrotor 95' stets eine festgelegte Geschwindigkeit erreicht, auf der er dann verbleibt. Diese Geschwindigkeit ist entweder von vornherein festgelegt oder aber durch Einstellung der Längslage der Rotorzusammenstellung durch Ein- oder Herausschrauben der Daumenmutter 413 beim Arbeiten einzustellen. Falls eine größere Geschwindigkeit gewünscht wird, ist die Flügelmutter 413 in solch einer Richtung zu drehen, daß sie die Rotorzusammenstellung von der Scheibenfläche 400 weg bewegt; falls eine geringere Geschwindigkeit gewünscht wird, ist die Flügelmutter 413 in entgegengesetzter Richtung zu drehen. Je weiter die Rotorzusammenstellung von der Scheibe 400 entfernt wird, desto größer wird die erhaltene Geschwindigkeit sein, bevor die Ablenkung der Feder 200 ausreicht, die Reglergewichtknöpfe 500 mit der Scheibe 400 in Berührung zu bringen und diese dadurch zu drehen.

Wenn einmal die Geschwindigkeit eingestellt ist, bleibt der Rotor 95' mit geringen Abweichungen bei dieser festgelegten Geschwindigkeit. Falls aus irgendeinem Grund, etwa weil sich in dem durch die Metallspritzpistole geschobenen Draht ein Knick befindet, die Belastung des Turbinenrotors 95' ansteigt, wird die Geschwindigkeit geringfügig abnehmen. Sobakl die Geschwindigkeit auch nur geringfügig abfällt, bewegen sich die Gewichtknöpfe 500 von der Scheibe 400 weg, und falls sie nicht vollkommen die Scheibe 400 verlassen, wird zumindest der auf die Scheibe 400 ausgeübte Druck herabgesetzt, so daß die Abdeckung der Luftdüse 604' geringer wird. Hierdurch wird die dem Turbinenrotor 95' zugeführte Energie vergrößert, so daß die zusätzliche Belastung überwunden werden kann und kein weiterer Geschwindigkeitsabfall eintritt. Falls andererseits aus irgendeinem Grunde die Belastung des Rotors 95' abfällt, wird die Geschwindigkeit des Rotors geringfügig vergrößert; der kleinste Geschwindigkeitsanstieg reicht jedoch aus, den Druck der Gewichtknöpfe 500 gegen die Scheibenfläche 400 zu steigern, wodurch die Reibung vergrößert wird und die Scheibe 400 in solch eine Richtung gedreht wird, bei der ein weiteres Abdecken der Luftdüse 604' erfolgt. Da hierdurch die für den Turbinenrotor 95' verfügbare Energiemenge abnimmt, ist kein weiterer Geschwindigkeitsanstieg möglich.

Obgleich die vorhergehende Beschreibung, was die Wirkungsweise des Reglers auf die dem Rotor 95' zugeführte Energie anbetrifft, vollständig ist, ist bei dieser Ausführungsart der Erfindung noch eine zusätzliche Reglerwirkung vorhanden, die die Empfindlichkeit der Durchführung steigert und die Genauigkeit der Geschwindigkeitsregulierung gegenüber anderen Arbeitsweisen vergrößert. Diese weitere Wirkung beruht auf der Absorbierung geringer Kraftmengen durch den Regler, um eine augenblicklichere Wirkung als durch den Luftkontrollmechanismus allein hervorzurufen. Wenn, wie oben erwähnt, weniger Arbeitsleistung von dem Turbinenrotor 95' verlangt wird, versucht der Turbinenrotor sich etwas schneller zu drehen und drückt dadurch die Reglergewichtknöpfe 500 fester gegen die Scheibenfläche 400, wodurch diese Scheibe gedreht und die Luftzufuhr verringert wird. Zusätzlich zu dieser Wirkung verursacht der größere Druck zwischen den Gewichtknöpfen 500 und der Scheibenfläche 400 eine Kraftabsorption durch die zwischen den Gewichtknöpfen 500 und der Scheibe 400 auftretende Reibung. Diese durch Reibung bewirkte Kraftabsorption verschluckt augenblicklich einiges von dem durch den Rotor 95' hervorgerufenen Kraftüberschuß und hilft dadurch, einen Geschwindigkeitsanstieg zu verhindern. Umgekehrt besteht unter normalen Arbeitsbedingungen zwischen den Gewichtknöpfen 500 und der Scheibe 400 ein leichter Druck und, falls die Belastung des Turbinenrotors 95' plötzlich ge- go steigert wird, tritt ein leichter Geschwindigkeitsabfall ein, so daß die Gewichtknöpfe 500 mit einem geringeren Druck auf die Scheibenflächen 400 drücken. Hierdurch wird zusätzlich zur Wirkung des Reglers auf den Luftstrom eine geringere Reibung zwischen den Gewichtknöpfen und der Scheibe erzeugt und dadurch weniger Kraft durch Reibung absorbiert, die dann zusätzlich zur Verfügung steht und hilft, die dem Turbinenrotor 95' auferlegte zusätzliche Belastung zu überwinden.

In dieser Ausführungsart der Erfindung wurde deshalb das Kraftabsorptionsprinzip zusätzlich zum Prinzip der Reglung der dem Turbinenrotor zugeführten Energie bestmöglich benutzt.

Wie schon vorher erwähnt, enthalten die erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsreguliereinrichtungen ein erstes Element, das durch die Wirksamkeit des Armes bzw. der Arme mechanische Bewegungen ausführen kann, und ferner ein zweites Element, das mit dem ersten Element zusammenwirkt, um irgendeine gewünschte Geschwindigkeit zu erzielen, und zwar veränderlich einstellbar innerhalb des ganzen Geschwindigkeitsbereiches.

In der vorzugsweisen Ausführungsart der Erfindung enthält der Geschwindigkeitsregelmechanismus allgemein ein erstes Reibungselement, das durch die Wirksamkeit des Armes bzw. der Arme mechanische Bewegungen ausführen kann, und ferner ein zweites Reibungselement, das mit dem ersten Reibungselement zusammenwirkt, um irgendeine gewünschte, in dem ganzen Geschwindigkeitsbereich veränderlich einstellbare Geschwindigkeit zu erzielen. So bildet beispielsweise gemäß Fig. 5 die Bremsscheibe 206 das erste Element, das durch die Bewegung der Federarme 200 über die Knöpfe 202 und die Klemme 207 zur Wirksamkeit ge-

bracht wird. Das zweite Element "besteht in diesem Fall in der Reibungsfläche 225 des Speichenrade 215 und ist innerhalb des Bereiches der mechanischen Bewegung der Bremsscheibe 206, der von der Abbiegung der Federarme 200 zwischen der maximalen und der minimalen Geschwindigkeit des Rotors 95 abhängt, veränderbar einstellbar.

Andererseits kann, wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, das erste Element durch die Reibungsknöpfe 202' gebildet sein, die durch die Abbiegung der Federarme 200' zur Wirksamkeit gelangen. Das zweite Element ist in diesem Fall die Reibungsfläche 225', die ähnlich wie das an Hand der Fig. 5 beschriebene zweite Element arbeitet und veränderbar einstellbar ist. Weitere abgeänderte Ausführungsarten des ersten und zweiten Elementes, die in Konstruktions- und Wirkungsweise* denen an Hand der Fig. 5 und 14 erklärten ähnlich sind, sind in den Fig. 15 und 16 dargestellt.

ao Unter spezieller Bezugnahme auf die Fig. 18 enthält hier das erste Element den Kolben 304, der durch die Bewegung der Federarme 200 über die Knöpfe 202, die Klemme 207, die Nabe 601 und die Stifte 300 und 303 zur Wirksamkeit gelangt. Das as zweite Element ist in diesem Fall der Ventilsitz 310 des Ventilkörpers 307 und ist innerhalb des Bereiches der mechanischen Bewegung des Ventilkolbens 304, die von der Abbiegung der Federarme 200 zwischen der maximalen und minimalen Geschwindigkeit des Rotors 95 abhängt, veränderbar einstellbar. Unter Bezugnahme auf die Fig. 19 und 20 besteht hier das erste Element aus den Reibungsknöpfen 500, die durch die Abbiegung der Federarme 200 zur Wirksamkeit gelangen; das zweite Element ist in diesem Fall die Scheibe 400. In diesem Beispiel ist die Ausgangslage des ersten Elementes, d. h. der Reibungsknöpfe 500 hinsichtlich der Stellung der als zweites Element fungierenden Scheibe 400 variierbar einstellbar, und zwar durch Einstellung der ganzen Rotorzusammenstellung innerhalb des Bereiches der mechanischen Bewegung der Reibungsknöpfe 500, der vom der Abbiegung der Federarme 200 zwischen der minimalen und maximalen Geschwindigkeit des Rotors 95' abhängt.

Es ist jedoch zu beachten, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die vorhergehenden Beispiele von Metallspritzpistolen beschränkt ist, sondern daß sie in Verbindung mit irgendeiner geeigneten Pistolenkon'struktion der Drahttype benutzt werden kann, einschließlich solcher Konstruktionen, die andere Einrichtungen zum Erhitzen und Schmelzen des Drahtes, etwa einen Flammbogen od. dgl., enthalten, und ferner einschließlich solcher Konstruktionen dieser Type, in denen¹ mehrere Drähte zur Erhitzungszone geführt werden.

Obgleich in den an Hand der vorhin erwähnten Figuren erklärten vorzugsweisen Ausführungsbeispielen der Erfindung der Geschwindigkeitsregelmechanismus in Verbindung mit einem Motor des Luftturbinentyps erläutert wurde, kann die erfindungsgemäße Geschwindigkeitsregelkonstruktion auch zum Regeln anderer Typen von Druckgasmotoren in Metallspritzpistoien mit Drahtspeisung benutzt werden, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen würde.

Claims (8)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Veränderbare Regeleinrichtung für Metallspritzpistoien der Drahttype mit Preßgasmotor, bestehend aus einem mit dem Motorrotor rotierbaren, auf Zentrifugalkräfte ansprechenden Mechanismus, einer Rotorgeschwindigkeitsregeleinrichtung und einem separaten Mechanismus. zur Einstellung der Regeleinrichtung, wobei der auf Zentrifugalkräfte ansprechende Mechanismus vorzugsweise aus wenigstens einem Arm besteht, der durch Zentrifugalkräfte aus einer vorzugsweise festsetzbaren Ausgangswinkellage von vorzugsweise wenigstens 6o°, insbesondere von 70 bis 8o°, zur Rotationsachse gegen eine Federkraft ablenkbar ist, wobei ferner die Rotorgeschwindigkeitsregeleinrichtung wenigstens ein erstes Element und ein damit durch mechanische Bewegungen zusammenwirkendes zweites Element enthält, und wobei mit dem separaten Einstellmechanismus g₀ die Relativlage zwischen dem ersten und dem zweiten Element durch mechanisches Verschieben des ersten Elementes innerhalb einesi Ver- -schiebereiches eingestellt werden kann, der durch die der minimalen und der maximalen Rotorarbeitsgeschwindigkeit entsprechenden Armlagen begrenzt ist.
2. 2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzahl, vorzugsweise zwei, im wesentlichen koaxial und symmetrisch oder diametral gegenüberliegend angeordneter radialer Arme enthält, die vorzugsweise aus federndem Material bestehen und in zentraler Richtung federn können.
3. 3. Regeleinrichtung nach Ansprüchen¹1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arm oder mehrere Arme am freien Ende mit Gewichten versehen sind.
4. 4. Regeleinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Arm u₀ eine auf den Arm drückende federnde Klemme (207) rotiert, die vorzugsweise mit den Armgewichten in radialer Richtung gleitbar gekuppelt ist.
5. 5. Regeleinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch Zentrifugalkräfte abbiegbare Arm bzw. die abbiegbarera Arme mit dem separaten Geschwindigkeitseinstellmechanismus gekuppelt und vorzugsweise mit dem ersten Einstellelement _lao identisch ist.
6. 6. Regeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen Arm und Einstellmechanismus durch eine federnde Klemme (207) erfolgt, die mit dem einen Ende an dem einen Eimstellelement be-

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   festigt ist und mit dem anderen Ende gegen das am Arm angebrachte Gewicht drückt.
7. 7. Regeleinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Einstellelement Reibungselemente sind, von denen eins mit dem Rotor rotiert und das andere zur Geschwindig'keitsreglung des Rotors durch Kraftabsorption zum Bremsen des ersten angeordnet ist.

   ίο
8. 8. Regeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Reibungselemente wenigstens im wesentlichen an der Reibungsstelle eine im wesentlichen aus Spritzmetall bestehende Reibungsfläche besitzt.

   9. Regeleinrichtung nach Ansprüchen7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Reibungselemente aus Reibungsflächen bestehen, von denen die eine mit dem Arm bzw. den Armen rotiert, vorzugsweise zwischen¹ Arm und zweiter Reibungsfläche angeordnet und koaxial mit der Rotationsachse zur Berührung der anderen stationären, vorzugsweise ebenfalls koaxial mit der Rotationsachse angeordneten Reibungsfläche verschiebbar gelagert ist.

   10. Regeleinrichtung nach Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre, vorzugsweise ringförmige Reibfläche in ein Ringteil eingeschraubt ist, das um seine Achse drehbar, jedoch in axialer Richtung nicht verschiebbar ist, wobei ferner Einrichtungen vorhanden sind, die beim Drehen des Ringteils ein Mitdreheni der Reibfläche verhindern.

   11. Regeleinrichtung nach Ansprüchen 7 ' bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder beiden Reibungsflächen wenigstens eine, vorzugsweise eine Vielzahl radial verlaufender Rillen angeordnet sind.

   12. Regeleinrichtung nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Reibungselement aus' einem oder mehreren an den Armen befestigten Gewichten und das andere Reibungselement aus wenigstens einer Reibungsfläche entlang dem Rotationsweg der Gewichte bestehen.

   13. Regeleinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine rotierende Scheibe (210) vorhanden ist, durch deren Zentrifugalwirkung der Scheibe zugeführtes Schmiermittel zu wenigstens einem der Reibelemente oder Reibflächen geschleudert wird.

   14. Regeleinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Einrichtungen vorhanden sind, mit denen Kühlgas, vorzugsweise vom Motor abströmendes Gas, in die Nähe wenigstens einer der Reibungsflächen gelenkt wird.

   15. Regeleinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit dem Motorrotor direkt gekuppelt ist. 6a

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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