Uprawniony z patentu: H. B. Zachry Company, San Antonio, Texas (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób okresowego nanoszenia czastek materialu powlokowego na podlegajacy obróbce przedmiot oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób okresowe¬ go .nanoszenia czastek materialu powlokowego na podlegajacy obróbce przedmiot w szeregu cykli, za pomoca palnej mieszanki gazowej, oraz urza¬ dzenie do stosowania tego sposobu.W znanych sposobach nanoszenia materialów powlokowych, niektóre z nich, z uwagi na ich wysoka temperature topnienia i brak wlasciwosci elektrostatycznych oraz z innych wzgledów wy¬ magaja kierowania materialu- powlokowego w po¬ staci drobnych czastek na obrabiany przedmiot, w strumieniu gazu o duzej predkosci i podwyzszonej temperaturze. Przy starannie dobranych parame¬ trach tego procesu czastki materialu powlokowego ulegaja splaszczeniu i zespojaniu ze soba i z po¬ wierzchnia obrabianego przedmiotu, tworzac twar¬ da, nieporowata powloke.W praktycznym stosowaniu opisanego wyzej procesu powlekania, co najmniej trzy jego para¬ metry maja istotne znaczenie, a to: ilosc naklada¬ nego materialu w jednostce czasu, predkosc, z ja¬ ka jego czastki uderzaja o powierzchnie powle¬ kana, oraz temperatura tych czastek w chwili te¬ go uderzenia.Znany jest sposób metalizowania natryskowego przy którym wykorzystuje sie rurowa obudowe, do której doprowadza sie ciagljr strumien acetyle¬ nu, tlenu i gazu nosnego (którym moze byc takze tlen) zawierajacego sproszkowany material powlo¬ kowy. Gazy w tej rurowej obudowie sa podgrze- 10 15 20 25 30 wiane w sposób ciagly do temperatury zaplonu i kierowane poprzez chlodzony woda beben na obra¬ biany przedmiot strumieniem ciaglym o predkosci co najmniej 610 m na sekunde.Stosowanie opisanego wyzej sposobu moze jed¬ nak powodowac w okreslonych warunkach, pow¬ stanie pewnych trudnosci. Przy takim sposobie powlekania ciaglego przedmiot obrabiany poddany jest mianowicie dzialaniu duzego, nieprzerwanego strumienia bardzo goracych gazów, które latwo moga przegrzac obrabiany przedmiot i spowodowac jego lokalna erozje termiczna lub uszkodzenie.Ponadto przy ciaglym dzialaniu strumienia gazów o predkosciach rzedu 610 m na sekunde istnieje tendencja do osadzania materialu powlekajacego w bardzo duzej ilosci w jednostce czasu, a przy malych przedmiotach obrabianych takie przyrosty pokrycia moga przeszkadzac w dostatecznie szyb¬ kim odprowadzaniu ciepla z przedmiotów dbratofia- nych, co dodatkowo przyczynia sie do odksztalcen powlekanych przedmiotów.Innym problemem przy tym sposobie powleka¬ nia jest niedostateczne wykorzystanie paliwa. W systemie ciaglego przeplywu gazu stosunek prosz¬ ku w spalinach wynosi zwykle okolo 5—10% wa¬ gowych. Aby zapobiec temu, pozadane jest zasto¬ sowanie przerywanego strumienia rozpylajacego, co pozwala na dostateczne odprowadzanie ciepla z przedmiotów obrabianych i przez to zapobiega ich odksztalceniom. Ponadto potrzeba istnienia 79703a 79703 4 chlodzonego woda" bebna w celu zabezpieczenia go przed stopieniem przy ciaglym sposobie: powleka¬ nia moze prowadzic do niepotrzebnie ciezkiej i nieporecznej konstrukcji urzadzenia.Dlatego tez w niektórych przypadkach pozadane 5 jest wiec nanoszenie powloki sposobem cyklicz¬ nym. W jednym z takich, stosowanych dotad spo¬ sobów, palna mieszanka gazowa jest doprowadza- , na do zaplonu w komorze spalania usytuowanej przy wlocie lufy pistoletu natryskowego,v która jest 10 tak dluga, ze pozwala na powstanie w niej prze¬ mieszczajacej sie ku wylotowi naddzwiekowej fa¬ li detonacyjnej.Za komora spalania znajduje sie miejsce dopro¬ wadzania sproszkowanego materialu powlekajace- 15 go, którego czastki sa porywane z duza predkoscia wzdluz lufy i wyrzucane na przedmiot obrabiany.Równiez i to urzadzenie, chociaz, w zasadzie za¬ dowalajace do zamierzonego celu, moze byc w pewnych warunkach zródlem trudnosci Na przy- 20 klad potrzeba zastosowania w urzadzeniu odpo¬ wiednio dlugiej lufy dla podtrzymywania nad¬ dzwiekowej fali detonacyjnej moze nadmiernie po¬ wiekszyc jego dlugosc montazowa i uczynic je niewygodnym w ciasnych pomieszczeniach. Ponad- 25 to przez wtryskiwanie proszku za strefa spalania Craci sie sposobnosc jego ogrzewania bezposrednio w tej strefie. Wreszcie, w chwili osiagniecia przez fale detonacyjna strefy doprowadzania proszku powlekajacego za strefa spalania, cisnienie szczy- 3° towe uzyskane w komorze spalania jest juz znacz¬ nie zmniejszone.. Celem wynalazku jest stworzenie sposobu na¬ tryskowego powlekania przedmiotów obrabianych sproszkowanym materialem powlekajacym, który M nie bedzie posiadal mankamentów sposobów sto¬ sowanych do tej pory lub posiadal je w znacznie zmniejszonym stopniu. Dalszym celem wynalazku jest stworzenie urzadzenia do stosowania sposobu natryskowego powlekania przedmiotów obrabia- *° nych.Cel ten zostal osiagniety w ten sposób, ze mie¬ szanke gazowa wprowadza sie do majacej dysze wylotowa komory spalania i zapala sie ja, przy czym w wyniku dlawienia wyplywu przez dysze & podczas spalania mieszanki, nastepuje w komorze spalania bardzo szybki wzrost cisnienia az do^war- tosci szczytowej, a nastepnie jego powolny spadek wskutek wyplywu mieszanki przez dysze, przy czym w okresie czasu obejmujacym wprowadze- 5° nie mieszanki gazowej i konczacym sie w chwili gdy w komorze panuje jeszcze cisnienie znacznie zblizone do szczytowego, wprowadza sie do komo¬ ry spalania dawke rozdrobnionego materialu po¬ wlokowego, a wyplywajacy z duza szybkoscia z 55 komory strumien spalonej mieszanki wraz z za¬ wartym w niej rozdrobnionym materialem powlo¬ kowym kieruje sie na obrabiany przedmiot.Zaleznie od charakteru nanoszonej powloki oraz powlekanego przedmiotu, wymagana jest duza roz- 60 pietosc wielkosci maksymalnego cisnienia w ko¬ morze spalania oraz szybkosci z jaka ta maksy¬ malna wielkosc zostaje osiagnieta. Z tego powodu, w mysl dalszej cechy sposobu wedlug wynalazku, zaleznie od doboru parametrów spalania dawki pa- 85 liwa w komorze spalania to moze miec charak¬ ter deflagracji, tj. normalnego spalania, w którym front plomienia w komorze spalania przemieszcza sie do zródla zaplonu, np. swiecy, z szybkoscia mniejsza od szybkosci dzwieku, albo tez detonacji, w której w wyniku naglego, silnego wzrostu cis¬ nienia nastepuje, co najmniej w czesci komory, spontaniczny, równoczesny zaplon calej zawartej tam 'mieszanki.W mysl dalszej cechy sposobu wedlug wynalaz¬ ku, mieszanka palna, przed wprowadzeniem jej do komory spalania, zostaje wymieszana z materialem powlekajacym.Urzadzenie do stosowania sposobu natryskowego powlekania przedmiotów obrabianych sklada sie z komory spalania, zespolu doprowadzajacego pa¬ liwo, polaczonego z komora spalania dla podawa¬ nia okreslonej ilosci gazowej mieszanki palnej do komory spalania w sposób przerywany w odpo¬ wiednich okresach, ze swiecy zaplonowej polaczo¬ nej z komora spalania i zespolem doprowadzaja¬ cym paliwo w celu zaplonu ladunku mieszanki palnej, z dyszy polaczonej z komora spalania dla skierowania wyplywu gazu na obrabiany przed¬ miot, z wtryskiwacza proszku polaczonego z komo¬ ra spalania przystosowanego do podawania okre¬ slonej ilosci sproszkowanego materialu powlekaja¬ cego oraz z ukladu czasowego polaczonego ze swie¬ ca zaplonowa, ustalajacego podawanie sproszkowa¬ nego materialu do komory spalania w okreslonym czasie.Przez okresowe nanoszenie materialu powlekaja¬ cego . na podlegajacy obróbce przedmiot umozli¬ wione jest oddawanie przez obrabiany przedmiot czesci ciepla w okresach miedzy kolejnymi cykla¬ mi nakladania materialu powlekajacego, przez co zmniejsza sie mozliwosc odksztalcen.Proces przerywanego powlekania natryskowego powoduje tez lepsze wykorzystanie paliwa przez zapobieganie stratom gazu spalinowego, jakie po¬ wstaja przy ciaglym strumieniu padajacym na obrabiany przedmiot. Przez ograniczenie wlo¬ tu sproszkowanego materialu, do komory w czasie, gdy cisnienie stanowi jeszcze znaczna czesc cisnienia szczytowego, zapewnia sie osadzanie nie¬ mal calego sproszkowanego materialu na przed¬ miocie obrabianym, przy jeszcze dostatecznie duzej predkosci wyplywu strumienia gazów. W czasie, gdy predkosc strumienia w komorze spadnie po¬ nizej odpowiedniego poziomu, caly material powle¬ kajacy jest juz w zasadzie naniesiony.Cisnienie szczytowe osiagane w komorze wy¬ nosi okolo 28 kG/cm2, a predkosc wyplywu gazów spalinowych okolo 914 m na sekunde z porywa¬ nym proszkiem materialu powlekajacego prze¬ mieszczajacym sie z predkoscia okolo 457 m na sekunde.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia urzadzenie wedlug wynalazku zawierajace komore spalania, zespól doprowadza¬ jacy paliwo i wtryskiwacz proszku, w widoku z boku, fig. 2 — schemat zespolu zasilajacego urza¬ dzenie w mieszanke gazu palnego, fig. 3 — ko-ivtbi 6 10 15 25 30 more spalania: w przekroju pionowym, fig. 4 — schemat obwodu elektrycznego swiecy zaplonowej komory spalania z fig. 1, fig. 5 — wykres pro¬ gramowy obrazujacy wzajemne zaleznosci okresów dzialania^ podstawowych elementów urzadzenia z fig. 1, fig. 6 — zespól doprowadzajacy paliwo w przekroju pionowym, fig. 7 — urzadzenie w prze¬ kroju wzdluz linii 7—7, z fig. 6, fig. 8 — wtryski- wacz proszku o przekroju pionowym, fig. 9A — schemat ukladu polaczen elektrycznego obwodu cewki stanowiacej skladowa czesc zespolu dopro¬ wadzajacego paliwo,,fig. 9B — wykres natezenia i napiecia pradu w obwodzie elektrycznym w fig. 9A.Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z ko¬ mory spalania 2 uksztaltowanej w postaci odwró¬ conej gruszki i ze skierowanej w dól dyszy 4, przez która wyrzucany jest z duza predkoscia w stru¬ mieniu sprezonego gazu sproszkowany material po¬ wlekajacy, przenoszony w sposób przerywany na znajdujacy sie ponizej obrabiany przedmiot 6. Z komora spalania 2 polaczony jest zespól 8 dopro¬ wadzajacy paliwo, podajacy okresowo do komory spalania 2 mieszanke gazu palnego. W komorze spalania 2 umieszczona jest swieca zaplonowa 10 powodujaca zaplon mieszanki palnej oraz wtryski- wacz 12 proszku podajacy porcjami sproszkowany material powlekajacy. Urzadzenie pozwala na za¬ stosowanie wielu róznych sproszkowanych mate¬ rialów lacznie z materialami powlekajacymi o wy¬ sokiej temperaturze topnienia, takimi jak weglik tungstenu, w tym równiez powlok metalowych i innych.Komora spalania 2 wykonana ze stali lub podob¬ nego materialu jest uksztaltowana w postaci od¬ wróconej gruszki ze splaszczona, poszerzona czescia górna podobna w przekroju do litery D, zwezaja¬ ca sie stozkowe ku dolowi przechodzac w czesc szyjkowa (fig. 3). Do wolnego dolnego konca szyj¬ ki komory spalania 2 przyspawana jest koncówka z nagwintowanym otworem, w który wkrecony jest nagwintowany górny koniec dyszy 4, która stanowi krótka rura wspólosiowa z osia pionowa komory spalania 2.W górnej poszerzonej czesci komory spalania 2 znajduje sie wprowadzona do jej wnetrza pozioma tuleja 22. Tuleja 22 posiada wewnatrz gwint za pomoca którego zamocowana jest z komora spala¬ nia 2 nagwintowana czesc zespolu 8 doprowadza- 50 jacego paliwo. Zespól 8 doprowadzajacy paliwo wtryskuje okresowo (co jest opisane dalej) do wne¬ trza komory spalania 2 porcje mieszanki palnej, jaka w zalecanym rozwiazaniu stanowi mieszan¬ ka propanu ipowietrza. ^ Nastepuje zaplon mieszanki przez swiece 10 za¬ plonowa wpuszczona przez sciane komory spala¬ nia 2 do jej wnetrza {fig. 1). Zaplonowa swieca 10 umieszczona jest centralnie w poszerzonej górnej czesci komory spalania 2 i przesunieta jest o kat 60 równy dziewietnascie stopni od zespolu 8 dopro¬ wadzajacego paliwo. Moga byc tez wybrane inne miejsca umieszczenia swiecy zaplonowej 10. Zaplo¬ nowa swiece 10 stanowi tu zwykla swieca samo¬ chodowa, która po wlaczeniu napiecia powoduje 65 40 45 powstanie plomienia obejmujacego cala porcje pal¬ nej mieszanki.W komorze spalania 2 nastepuje stopniowe spa¬ lania mieszainki przeciwstawne do detonacji, przy czym plomien rozprzestrzenia sie w mieszance w komorze spalania 2 z predkoscia rzedu 29 m na sekunde.W innym rozwiazaniu urzadzenia wedlug wyna¬ lazku komora spalania 2 moze byc tak zwymiaro- wana, ze cisnienie wzrasta podczas procesu de- flagracji tak szybko, ze spalanie koncowej niespa- lonej porcji mieszanki palnej, która mozna okres¬ lic jako resztke gazu, nastepuje przez samozaplon zachodzacy jednoczesnie we wszystkich jego cze¬ sciach.Wazna cecha komory spalania 2 ze wzgledu na znaczny wzrost cisnienia podczas spalania pozwa¬ lajacy uzyskac zadowalajace powlekanie, jest sto¬ sunek srednicy górnej, poszerzonej czesci komory spalania 2 do srednicy wylotowej dyszy 4. W za¬ lecanym przykladzie palna mieszanka propanu i po¬ wietrza ma byc podawana do komory spalania 2 pod cisnieniem okolo 7 kG/cm2, przy czym jest niezbedne uzyskanie wzrostu cisnienia podczas spa¬ lania mieszanki do wartosci szczytowej okolo 28 kG/cm2. Jesli dysza 4 wylotowa ma zbyt duza sre¬ dnice wewnetrzna, to moze przez nia wyplynac zbyt duzo mieszanki gazowej zanim wzrosnie od¬ powiednio jej cisnienie. Dla uzyskania odpowied¬ niego cisnienia stosunek srednicy D wewnetrznej komory spalania 2 do srednicy d wewnetrznej dy¬ szy 4 powinien wynosic co najmniej 5 do 1 (fig. 3).W zalecanym rozwiazaniu, wewnetrzna srednica d dyszy 4 wynosi 8,5 mm, a srednica D komory spalania 2 w najszerszej jej czesci wynosi 63,5 mm, przez co osiaga sie stosunek D/d=71/2. Opisane cisnienie w komorze spalania 2 i wymiary powo¬ duja wyplyw gazu przez dysze 4 z predkoscia 914,4 m na sekunde przy predkosci podawania pro¬ szku powlekajacego okolo 457,2 m na sekunde.Inna wazna cecha komory spalania 2 jest stosu¬ nek jej calkowitej pojemnosci do powierzchni prze¬ kroju dyszy 4. Pojemnosc komory spalania 2 po¬ winna byc tak duza, zeby zapewnic dostarczanie gazu przez caly okres jego wyplywu przez dysze, który trwa dostatecznie dlugo, aby umozliwic za¬ konczenie okresu wtryskiwania ladunku sproszko¬ wanego materialu powlekajacego (co opisano da¬ lej) do komory spalania, kiedy cisnienie w tej komorze ma jeszcze stosunkowo duza wartosc.W zalecanym wykonaniu, w którym okres wtrys¬ ku proszku powlekajacego moze trwac okolo 5 mi¬ lisekund, okres wyplywu gazu (zwany czasem wy¬ dmuchu), w czasie którego gaz uchodzi z dyszy 4, powinien byc kilkakrotnie dluzszy. Na przyklad srednica wewnetrzna dyszy równa 6,35 mm wyma¬ ga objetosci komory wynoszacej co najmniej 131 cm3 zapewniajacej okres wydmuchu okolo 10 mili¬ sekund, przy czym w praktyce stosuje sie pojem¬ nosc komory spalania wynoszaca od 197 do 229 cm3. Przy tych wymiarach proszek moze byc wtry¬ skiwany i w duzej czesci usuniety z komory spa¬ lania 2 zanim cisnienie w tej komorze spadnie do wartosci zbyt malej, aby material powlekajacy79703 7 - 8 mógl byc rzucony na obrabiany przedmiot z pred¬ koscia wymagana dla tworzenia sie dostatecznie dobrej powloki.Dlugosc dyszy jest uzalezniona od wymaganej predkosci padania proszku na obrabiany przed¬ miot, oraz od rozmiarów jego czastek i cisnienia spalania, poniewaz predkosc padania czastek ma¬ terialu jest proporcjonalna do rozmiarów czastek, a odwrotnie proporcjonalna do -cisnienia spalania.Wymagana predkoscia jest taka predkosc, przy której czastki spajaja sie w scisla, dobrze zwiazana powloke. Zbyt duza predkosc czastek materialu powlekajacego powoduje, ze powloka ma niejednoli¬ ta strukture, a nawet uszkodzenia warstwy mate¬ rialu podkladu, podczas gdy niedostateczna pred¬ kosc jest przyczyna porowatosci powloki.Temperatura odgrywa tu podrzedna role powo¬ dujaca zmiekczenie czastek ulatwiajace ich splasz¬ czanie przy uderzeniu o przedmiot obrabiany, ale jest ona uzyskiwana glównie dzieki wystawieniu proszku ma dzialanie goracego gazu przez wtrys¬ kiwanie go poprzez przestrzen gazu spalania ze stosunkowo niewielkim uzupelnieniem ciepla wy¬ stepujacego w dyszy. Stosunkowo wysokie cisnie¬ nie spalania i(w odniesieniu do uzytecznego cisnie¬ nia zasilania paliwa i powietrza) pozwala uzyskac duze predkosci wyplywu z krótkiej dyszy, dysza moglaby byc o wiele krótsza niz opisana, stosujac proporcjonalne powiekszenie cisnienia spalania lub .odwrotnie przez dobór rozmiarów czastek proszku lub cisnienia zasilania paliwa i powietrza.Dla przykladu przy nakladaniu powlok z weglika tungstenu z zastosowaniem sita o wymiarze oczek 15 mikronów mozna uzyskac przy uzyciu dyszy o dlugosci 101,5 mm zadowalajaca powloke majaca amorficzna strukture o przyczepnosci 77,3 kG/cm2 mierzonych zgodnie z odpowiednimi normami.Istotna korzyscia uzyskiwana z zastosowania sto¬ sunkowo krótkiej dyszy jest to, ze zmniejszaja sie w znacznym stopniu straty cieplne poprzez scian¬ ki dyszy oraz maleje znacznie tarcie o te scianki podczas przeplywu gazów. W przeciwienstwie do tego dluga dysza, np. o stosunku dlugosci do srednicy przekraczajacym 30, ma duza powierzch¬ nie wewnetrzna, scianek w stosunku do powierzch¬ ni przekroju, co decyduje o znacznym zmniejsze¬ niu predkosci przeplywu gazów przy przejsciu przez dysze, a przy tym powstaja stosunkowo duze do¬ datkowe straty ciepla. Urzadzenie z krótka dy¬ sza wymaga do zainstalowania malej przestrzeni.Przez rozprzestrzenianie sie plomienia w komorze spalania 2 droga deflagracji a nie przez detona¬ cje powodujaca naddzwiekowa fale udarowa moz¬ liwe jest zastosowanie dyszy o stosunkowo malej dlugosci.Proces przebiegajacy w komorze spalania 2 przy cisnieniach i wymiarach opisanego zalecanego wy¬ konania urzadzenia wedlug wynalazku przedsta¬ wiono graficznie na fig. 5. W chwili pracy urza¬ dzenia przyjetej za zerowa zaczyna sie doprowa¬ dzenie do komory spalania 2 przez zespól 8 mie¬ szanki palnej pod cisnieniem 7 kG/cm2 przez okolo 8 milisekund. W okolo 5 milisekundzie do komory spalania 2 podawana jest porcja sproszkowanego materialu powlokowego, przy czym trwa to do 10 milisekundy. W przyblizeniu w polowie okresu po¬ dawania proszku, po uplywie 7,5 milisekundy za¬ plonowa swieca 10 wywoluje zaplon mieszanki po¬ wodujac gwaltowny wzrost cisnienia w komorze 5 spalania 2 do wartosci szczytowej okolo 28,1 kG/ /cm2 osiaganej po okolo 10 milisekundach od po¬ czatku cyklu.Podawanie proszku ustaje w przyblizeniu w chwi¬ li, gdy cisnienie w komorze osiaga wartosc szczy¬ towa. W tym czasie pierwsze czastki proszku prze¬ dostaja sie na zewnatrz komory spalania 2 i przez dysze 4 padaja na przedmiot 6 zapoczatkowujac okres powlekania natryskowego, który trwa przez okolo 2 milisekundy. Okres powlekania jest krót¬ szy od okresu podawania proszku do komory spa¬ lania 2. Pod koniec okresu powlekania caly sprosz¬ kowany material zostaje wydmuchany z komory spalania 2 w tym celu, aby w czasie, gdy cisnie¬ nie w komorze spalania 2 spadnie ewentualnie po¬ nizej poziomu niezbednego do uzyskania predkosci wyplywu gazu odpowiedniej do powlekania, wszy¬ stkie czastki materialu powlekajacego byly juz osa¬ dzone na przedmiocie obrabianym.Podane w odniesieniu do zalecanego rozwiaza¬ nia wartosci cisnien, czasu i wymiarów moga byc zmieniane stosownie do potrzeby dla ulatwienia uzycia wiekszych lub mniejszych urzadzen do po¬ wlekania.Zespól 8 doprowadzajacy paliwo zawiera cylin¬ dryczny korpus 30 wlotu paliwa, który posiada na¬ gwintowana przednia czesc 32 o mniejszej srednicy wkrecana w tuleje 22 komory spalania 2. Z przed¬ niej strony korpus 30 posiada wykonany na polo¬ wie dlugosci wzdluz osi wlotowy otwór 34. Pozo¬ stala czesc korpusu posiada drugi otwór 36 o od¬ powiednio mniejszej srednicy, w którym zamocowa¬ ny jest przesuwnie trzon 38 zaworu 40. Zawór 40 posiada stozkowe obrzeze, którym spoczywa na od¬ powiednio uksztaltowanym gniezdzie 42 korpusu 30, odcinajac w polozeniu zamknietym polaczenie miedzy otworem 34 i komora spalania 2.Dla utrzymania zaworu 40 w polozeniu spoczyn¬ kowym zamkniecia, tylny koniec trzona 38 zaworu 40, wystajacy poza korpus 30 ma wyciety na ob¬ wodzie rowek z boczna oporowa scianka 43, o któ¬ ra opiera sie kolnierz pierscieniowy 44. Spiralna sprezyna 46 naciskowa umieszczona wspólosiowo na trzonie 38 zaworu 40 miedzy korpusem 30 i/kol¬ nierzem 44 utrzymuje zawór 40 w polozeniu za¬ mknietym przy dzialaniu cisnienia zasilania gazu palnego, który jest dostarczany w sposób ciagly do wewnetrznego wlotowego otworu 34 przez prze¬ wód 48 (fig. 7).Do uniesienia zaworu 40 z jego gniazda 42 w ce¬ lu polaczenia wlotowego otworu 34 z wnetrzem komory spalania 2 sluza dwa elektromagnesy 50 zawierajace cewki 51 z przesuwnym rdzeniem 52, który moze wykonywac poosiowe ruchy posuwdsto- -zwrotne przesuwajac sie w glab cewki 51 przy przeplywie przez nia pradu (fig. 9A). Bo rdzeni 52 zamocowane jest unoszone przez nie jarzmo 54 stykajace sie z koncem trzonu 38 zaworu 40 (fig. 6).W stanie kiedy elektromagnesy 50 nie sa pod napieciem, scisnieta sprezyna 46 naciska na trzon 38 15 20 25 30 35 40 45 50 55 609 79703 10 zaworu 40 przesuwajac jarzmo.54 ku tylowi tak, ze .rdzenie 52 uzyskuja skrajne polozenie, podczas gdy zawór 40 jest osadzony w gniezdzie 42. Przy wlaczeniu napiecia, elektromagnesy 50 powoduja przesuniecie rdzeni 52 w glab cewek, co pociaga za soba przemieszczenie jarzma 54 do przodu (do po¬ lozenia zaznaczonego na fig. 6 linia przerywana), które z kolei przesuwa do przodu trzon 38 zaworu 40 unoszac zawór 40 z gniazda 42. Mieszanka pal¬ na znajdujaca sie pod cisnieniem 7 kG/cm2 zaczyna przedostawac sie do komory spalania 2. Elektro¬ magnesy 50 zostaja wylaczone w chwili podania napiecia na zaplonowe swiece 10. Gwaltowny wzrost cisnienia, jaki powstaje w komorze spala¬ nia 2 podczas spalania dziala tak, ze zawór 40 opa- dan nagle na swoje gniazdo 42 odcinajac komo¬ re spalania 2 od wlotowego otworu 34 zanim po¬ stepujacy front ognia zdola objac mieszanke w otworze 34.W korpusie 30 wykonany jest pierscieniowy ka¬ nal 56 w celu uchronienia przed wplywem mie¬ szanki palnej wzdluz trzona 38 na zewnatrz kor¬ pusu 30 wlotu (fig. 7), co mogloby stwarzac nie¬ bezpieczenstwo pozaru. Do kanalu 56 doprowa¬ dzane jest przewodem 58 powietrze pod cisnie¬ niem wyzszym od cisnienia dostarczanej do otwo¬ ru 34 mieszanki palnej. W rezultacie tego kazdy uplyw gazu miedzy trzonem 38 a drugim otworem 36 nastepuje w kierunku od kanalu 56 do otwo¬ ru 34 wlotowego przeciwdzialajac wyciekaniu mie¬ szanki palnej do atmosfery.W innym rozwiazaniu urzadzenia wedlug wy¬ nalazku, w którym sproszkowany material jest wprowadzany do komory spalania 2 przez zawór wlotu paliwa przez porywanie go przy zasilaniu paliwem gazowym, strumien gazu wprowadzany przez kanal 56 dodatkowo zabezpiecza kanal wokól trzonu 38 zaworu przed zapelnianiem proszkiem i tlumi szybki przesuw zaworu 40 miedzy poloze¬ niem otwarcia i zamkniecia.Na fig. 9A pokazany jest obwód elektryczny, który sluzy do zasilania i wylaczania elektromag¬ nesów 50 stosownie do przerywanego lub cyklicz¬ nego podawania mieszanki do komory spalania 2.Zalecana czestotliwosc zadzialan odpowiadajaca ilos¬ ci cykli wynosi okolo 5—25 cykli na seknude.Cewka 51 elektromagnesu 50 jest polaczona w sze¬ reg z kondensatorem 62, który jest ladowany przy zamknietych zestykach 66a i 66b ze zródla pradu 64 o duzym napieciu (300 Woltów) oznaczonym sym¬ bolem baterii. Gdy zestyki 66a i 66b sa zamknie¬ te, kondensator 62 rozladowuje sie przez cewke 51 elektromagnesu wciagajaca rdzen 52 do srodka.Po rozwarciu zestyków 66a i 66b kondensator 62 naladowuje sie ponownie przez cewke od zródla 64 pradu.Dioda 70 prostownikowa jest wlaczona w obwód cewki 51 elektromagnesu 50 w celu zabezpiecze¬ nia przed przeplywem pradu w drugim kierunku wywolanego przeplywem ladunku przy zmianie po¬ laryzacji kondensatora, przez co zapewnia sie, ze elektromagnes 50 jest poddany dzialaniu jednego tylko impulsu pradowego (fig. 9B). Obwód taki minimalizuje zuzycie energii elektrycznej przez ca¬ ly uklad.Do zasilania swiecy 10 zaplonowej sluzy obwód elektryczny przedstawiony na fig. 4. Z bateria 74 polaczone sa szeregowo kondensator 70 i pierwot¬ ne uzwojenie 72 typowego transformatora, którego 5 wtórne uzwojenie 73 przylaczone jest do zaplono¬ wej swiecy 10. Para styków 76 laczeniowych wla¬ czona jest równolegle do kondensatora 70. Styki 76 sa otwierane i zamykane przy ruchu trzona 38 zaworu 40. .Przy ruchu trzona 38 w kierunku o- twierania zaworu 40 zestyki 76 zamykaja sie po¬ wodujac narastanie pradu w uzwojeniu 72 pier¬ wotnym transformatora. Przy zamknieciu zaworu 40 przez trzon 38 zestyki 76 rozwieraja sie, ini¬ cjujac zmiane napiecia wzdluz uzwojen transfor¬ matora, co powoduje powstanie iskry zaplonowej.W przedstawionym rozwiazaniu zastosowano tylko jedna swiece zaplonowa, lecz uklad ten moze byc zmodyfikowany tak, ze bedzie mógl zasilac dwie zaplonowe swiece 10 umieszczone po obu stronach komory spalania2. .Mieszanka palna podawana jest przez przewód 48 do wlotowego otworu 34 w zespole 8 doprowa¬ dzajacym paliwo ze zbiornika 80 na mieszanke po¬ wietrzna paliwa w którym zachodzi wymieszanie powietrza z propanem przy cisnieniu okolo 7 kG/ /cm2. Kiedy zawór 40 otwiera sie, mieszanka prze¬ plywa przez przewód 48 i wlotowy otwór 34 do komory spalania 2, osiagajac po zakonczeniu po¬ przedzajacego cyklu, cisnienie mniejsze od 7 kG/ /cm2.Do zbiornika 80 mieszanki palnej dostarczane jest powietrze ze zbiornika 82 powietrza przylaczo¬ nego do zródla powietrza pod wysokim cisnieniem, na przyklad do przewodu powietrznego pracuja¬ cego przy cisnieniu 7 kG/cm2. Zbiornik 82 powie¬ rza jest polaczony ze zbiornikiem 80 mieszanki palnej laczacym przewodem 84.Propan dostarczany jest do zbiornika 80 mie¬ szanki palnej z butli 86 zawierajacej ciekly pro¬ pan przez przewody laczace 88. Wokól butli 86 z propanem umieszczone sa elektryczne promien¬ niki 90 podczerwieni, które podnosza temperature propanu cieklego do stanu parowania. Ogrzewanie propanu cieklego stwarza warunki zasilania propa¬ nem pod cisnieniem okolo 8,5 kG/cm2, przy czym propan przedostaje sie przez umieszczony w prze¬ wodzie 88 zasilajacym nastawiamy zawór 92 za pomoca którego mozna kontrolowac przeplyw pro¬ panu do zbiornika 80 mieszanki palnej. Do prze¬ wodu 88 wlaczony jest regulator 94 wtórny z od¬ galezieniem polaczonym z przewodem 84 powietrz¬ nym, który to regulator reguluje cisnienie propa¬ nu stosownie do cisnienia powietrza zasilajacego.Urzadzenie posiada dwa zabezpieczenia. Czujnik 98 cisnienia zainstalowany w przewodzie 88 przez który przeplywa propan, polaczony jest z ukladem zasilania promienników 90 nagrzewajacych butle z propanem w energie elektryczna w taki spo¬ sób, ze przy nadmiernym wzroscie cisnienia powo¬ duje samoczynne wylaczenie promienników 90. Wy¬ laczenie promienników 90 jest tez konieczne przy pobraniu calej zawartosci cieklego propanu z - bu¬ tli 86. W tym celu do butli 86 zalozony jest czuj¬ nik wagowy zaznaczony schematycznie jako ele- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6011 79703 12 ment 100. Czujnik wagowy 100 wylacza zasilanie promienników 90. w chwili, gdy ciezar butli 86 wraz z zawartoscia propanu bedzie mniejszy od dopuszczalnego.Zbiornik 80 mieszanki palnej i zbiornik 82 po¬ wietrza maja duzo wieksza objetosc niz komora spalania 2 w celu zmniejszenia wahan cisnienia w zasilaniu mieszanka palna wywolanych przeply¬ wem gazu do komory spalania 2.Przy odpowiedniej modyfikacji urzadzenia za¬ miast cieklego propanu mozna zastosowac inne pa¬ liwo ciekle lulb pólciekle zmieszane z powietrzem stanowiace mieszanke palna podawana do komory spalania 2.Wtryskiwacz 12 proszku posiada pionowa, za¬ mknieta u góry cylindryczna obudowe 120 (fig. 8).Dolna .czesc obudowy 120 posiada nagwintowana koncówke 122, o mniejszej srednicy, na która na¬ krecona jest nagwintowana tuleja 124 przechodza¬ ca w górnej czesci komory spalania 2 przez jej scianke i polaczona z nia za pomoca spawania. Pio¬ nowy otwór 126 w nagwintowanej koncówce 122 laczy wnetrze obudowy 120 spalania 2. Otwór 126 jest jednak w normalnym stanie zamkniety, przez zawór 128, który spoczy¬ wa na uszczelniajacym pierscieniu 130 nalozonym na dolna scianke obudowy 120 wtryskiwacza. Za¬ wór 128 wtryskiwania moze byc uniesiony piono¬ wo z gniazda 130 przez trzon 132 zaworu 128 wy¬ prowadzony ku górze i przechodzacy przez górna scianke obudowy 120. W górnej sciance obudowy 120 wtryskiwacza 12 znajduje sie uszczelka cisnie¬ niowa (nie pokazana na rysunku), umozliwiajaca pionowy przesuw trzonu 132 bez strat cisnienia w obudowie 120.Do trzona 132 w poblizu srodka obudowy 120 wtryskiwacza 12 zamocowany jest na stale tlok 134, który dzieli wnetrze obudowy 120 na górna komore 136 i dolna komore 138. Tlok 134 przesuwajac sie powoduje pionowy ruch trzona 132 zapewniajac unoszenie sie i osadzanie zaworu 128 na gniezdzie 130.Sproszkowany material powlekajacy jest okre¬ sowo dostarczany do kolnej komory 138 wtryski¬ wacza przez poziomy przewód 140 rurowy przecho¬ dzacy przez boczna scianke obudowy 120 i przy¬ mocowany do niej. Przewód 140 laczy sie przeciw¬ leglym koncem z dozujacym zespolem 142, sklada¬ jacym sie górnego zasobnika 144 zawierajacego za¬ pas materialu powlekajacego i dolnego leja 146 samowyladowczego. Zasobnik 144 stanowi zamknie¬ ty, pionowy cylinder ze stozkowym dnem przecho¬ dzacym w przewezenie 148. Przez zasobnik 144 przechodzi osiowo* pionowy drazek 150 zakonczony w dolnej swej czesci gwintem 152 umieszczony w przewezeniu 148 w pewnym odstepie od jego scia¬ nek bocznych. Do dolnego konca drazjca 150 z gwintem 152 przykrecony jest zawór 154 ze stoz¬ kowa scianka, która przylega do odpowiednio u- ksztaltowainego gniazda w dolnej czesci przewe¬ zenia 148.Zawór 154 przerywa polaczenie miedzy lejem 146 a zasobnikiem 144. Drazek 150 moze byc prze¬ suwany w dól tak, ze czastki materialu powlekaja¬ cego przesuwaja sie przez przewezenie 148 do le¬ ja 146. W dodatku gwint 152 na dolnym koncu drazka 150 pomaga w przesypywaniu sie materia-r lu powlekajacego przez przewód 140 polaczony do dolnej komory 138. 5 Przez uzycie zasobnika 144 z lejem 146 kontrolo¬ wana moze byc ilosc materialu dostarczanego w kazdej porcji do obudowy 120 wtryskiwacza 12 proszku. Ponadto przez uzycie leja 146 zapewnia sie, ze przez laczacy przewód 140 przedostaje sie okreslona objetosc sproszkowanego materialu zmie¬ szanego z odpowiednia objetoscia powietrza, co za¬ pobiega zatykaniu przewodu 140, jakie mogloby nastapic, gdyby material dostarczany byl wprost z zasobnika bez posrednictwa leja zsypowego.Poniewaz sproszkowany material musi byc do¬ starczany do komory spalania w okresie, kiedy cis¬ nienie w komorze wzrasta do wartosci szczytowej okolo 28 kG/cm2 istnieje potrzeba zapewnienia, aby cisnienie wewnatrz obudowy 120 wtryskiwacza, a takze w zasobniku 144 i w leju 146 bylo zawsze wieksze od tej wartosci szczytowej. W tym celu zasilanie powietrza ze zbiornika wysokiego cisnie¬ nia okolo 70 kG/cm2 (nie uwidocznionego na ry¬ sunkach) nastepuje przez przewód 162 majacy od¬ galezienia 164, 166 i doprowadzone odpowiednio do górnej komory 136, do wnetrza zasobnika 144 oraz odgalezienie przewodu doprowadzone do wnetrza leja 146.Przesuniecie pionowe ku górze drazka 132 uno¬ szacego zawór 128 z jego gniazda umozliwia wtrysk sproszkowanego materialu z dolnej komory 138 do komory spalania 2 w kierunku ku dyszy 4. Przez wtryskiwanie czastek materialu z boku komory spalania 2 z dala od dyszy 4 istnieje dostateczny czas do wstepnego ich nagrzania zanim porwane przez gazy o duzej predkosci wydostana sie przez dysze 4.Wzrost cisnienia po górnej stronie zaworu 128 powoduje szczególnie szybkie i efektywne jego za¬ mkniecie.Trzon 132 zaworu moze byc przesuwany w góre i w dól przez elektromagnes podobny do elektro¬ magnesów 50 wlaczony w odpowiedni obwód ste¬ rujacy. Elektromagnesy sterujace doplywem, pali¬ wa i wtryskiem sproszkowanego materialu powle¬ kajacego oraz swieca zaplonowa maja podawane napiecie w zaleznosci w odpowiednich-obwodach elektrycznych.Elementy wlaczania i wylaczania zaplonowej swiecy 10 sa zabudowane na 'mechanizmie zaworu wlotowego paliwa w taki sposób, ze po otwarciu zaworu wlotowego uzyskuje sie samoczynnie w odpowiednim czasie wlaczenie zaplonu. Podobnie otwieranie zaworu wtryskiwacza proszku uzyskuje sie przez zamocowanie zestyków laczników na ele¬ ktromagnesie wtyrskiwacza proszku tak, aby jego zamykanie nastepowalo po ulywie 3 milisekund po otwarciu zaworu 40 wtryskujacego paliwo. Mozna to osiagnac przez zabudowanie na walku obroto¬ wym kontrolujacym dzialanie laczników steruja¬ cych zaworem wlotowym i rdzeniem wtryskiwacza proszku, odpowiedniego grzebienia, który urucha¬ mia zestyki w wymaganym czasie. Moga byc tu tez wykorzystane inne, odmienne obwody sluzace do uruchamiania zestyków w 'Odpowiednim czasie. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6013 79703 14 W innym przykladzie urzadzenia wedlug wyna¬ lazku material powlekajacy moze byc podawany do komory spalania wraz z mieszanka palna, wy- 'mieszany juz z ta mieszamka. Mozna to korzystnie rozwiazac przez wprowadzenie materialu powle¬ kajacego do przewodu 48 lub przez wprowadzenie materialu powlekajacego przez odpowiedni prze¬ wód wprost do otworu 34 w zespole 8 doprowa¬ dzajacym paliwo. W obu przypadkach material po¬ wlekajacy dostaje sie do komory spalania 2 wraz z mieszanka palna. PL PL