SE467565B - Anordning foer detonationssprutning av ett soenderdelat material mot ytan av ett foeremaal - Google Patents

Description

467 565 detonationen använda gaserna med antändningsögonblicket.

Detta syfte har uppnåtts genom att anordningen enligt uppfinningen erhållit de i krav 1 angivna kännetecknen.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare nedan med hjälp av på bifogade ritningar visade utföringsexempel. På ritningarna visar fig. 1 schematiskt en översiktsvy av en detonationskanon enligt uppfin- ningen, delvis i snitt, fig. 2 ett schematiskt snitt i pilarnas II-II riktning i fig. 1, avsett att åskådliggöra styrningen av gasernas trycksättning samt tillförseln av syre och bränngas till detonationskammaren, fig. 3 en ändvy i pilens III-III riktning i fig. 2 avsedd att åskådlig- göra styrningen av tândningsögonblicket, fig. 4 ett snitt genom gasfördelningsanordningen i pilens IV riktning i fig. 1, ' fig. 5 en planvy i pilarnas V-V riktning i fig. 4 av gasfördelningsan- ordningen, samt fig. 6 ett snitt åskådliggörande en modifikation av en i gasfördel- ningsanordningen enligt fig. 4 och 5 ingående detalj.

Den i fig. 1 schematiskt visade detonationskanonen innefattar ett accelerationsrör 2 med en mynnningsände 4 och en på avstånd från mynnings- änden belägen detonationskammare 6. Vid 8 antyds schematiskt hur ett pulver- formigt material av detonationskanonen sprutas mot ett föremål, framställt såsom en roterande axel 10. Axeln 10 kan exempelvis vara av stål och pulvret 8 en lämplig hârdmetall, som bildar ett slitstarkt skikt på axelns 10 man- telyta.

En tillförselanordning i form av ett rör för tillförsel av det pulver- formiga materialet till början av accelerationsröret 2 betecknas allmänt med 12. En nedan i närmare detalj beskriven gasfördelningsanordning betecknas allmänt med 14, medelst vilken i ett moment syrgas och en bränngas, samt i det följande momentet skyddsgas leds till detonationskammaren 6. Gasfördel- ningsanordningen 14 har i fig. 4 och 5 visade gasinloppsportar 16, 18 för syrgas resp. bränngas, och 20 för skyddsgas. I fig. 1 antyds gastillförseln med en pil 21.

Med 22 betecknas allmänt en tändanordning för att i detonationskammaren 6 antända en inkommen blandning av bränngas och syre så att en detonation för framdrivning av det pulverformiga materialet i accelrationsröret 2 alstras.

Tändanordningen 22 kan såsom schematiskt antyds i fig. 1 innefatta ett tändstift 24, en till tândstiftet 24 ansluten tändkrets 26, samt en till , 467 ses tändkretsen 26 ansluten spänningskälla 28. Parallellt med spänningskällan 28 ligger en kortslutningsledning, som innehåller en strömbrytare 30, vilken manövreras på nedan närmare beskrivet sätt.

Med närmare hänvisning till fig. 4 och 5 innefattar gasfördelningsanord- ningen 14 ett ventilhus 32. Ventilhuset 32 innehåller nära sin ena, med 34 betecknade sida, ett ventillopp 36. Ventilloppet 36 har sidoinlopp 38, 40 resp. 42 samt motsvarande sidoutlopp 44, 46 resp. 48. Genom ventilloppet 36 sträcker sig en roterbar ventilkolv 50 med parallella genomgående kanaler 52 resp. 54, samt en vinkel med dessa kanaler bildande, genomgående kanal 56.

Gasinloppsporten 16 är förbunden med sidoinloppet 38 medelst en förbin- delsekanal 58, gasinloppsporten 18 är förbunden med sidoinloppet 40 medelst en förbindelsekanal 60, och gasinloppsporten 20 är förbunden med sidoinloppet 42 medelst en förbindelsekanal 62. Elementen 16, 58, 38, 52, 54 ligger i samma, mot kolven 50 vinkelräta plan, liksom elementen 20, 62, 42, 56, 48 och elementen 18, 60, 40, 54, 46.

I väggen 34, som i det i fig. 1 visade monterade läget av ventilen 32 är vänd mot detonationskammaren 6, sträcker sig kylvattenkanaler 64. Dessa kylvattenkanaler 64 sträcker sig dessutom genom hela ventilhuset i övrigt (ej visat). Pâ liknande, ej visat sätt är kylvattenkanaler även anordnade i en ej visad mantel, som bildar ett ytterhölje hos detonationsanordningen.

Förbindelsekanalerna 58 och 60 sträcker sig i längdriktningen genom vardera en kolv 66 resp. 68, vilken är anordnad i ett motsvarande lopp i ventilhuset 32. Kolvarnas 66 och 68 mot ventilkolven 50 vända ändar är konkavt formade efter kolvens 50 mantelyta så att respektive kolvs 66 och 68 ändyta omsluter en del av mantelytan omkring inloppet 38 resp. 40, såsom antyds med streckade linjer 70 resp. 72. Vid de motsatta ändarna av kolvarna 66 och 68 är en brickfjäder 74 resp. 76 anbringad mellan resp. kolvs 66, 68 ändyta och ett lock 78, som anligger på ventilhuset 32, och genom vilket gasinloppsportarna 16, 18 och 20 sträcker sig. Med brickfjädrarna 74 och 76 pressas kolvarna 66 och 68 till tâtande anliggning mot ventilkolvens 50 mantelyta med sin resp. konkava ändyta.

Kolvarnas 66 och 68 konkava ändytor liksom ventilkolvens 50 mantelyta är belagda med en keram, vilket ytterligare förbättrar tätningsverkan omkring inloppen 38 och 40 genom att förlänga krypsträckan för eventuellt utläckande gas.

Isoleringen av tillförselvägarna för syre och bränngas från varandra förbättras ytterligare genom att kanalen 62 för skyddsgas ej har något extra tätningsarrangemang med en mot mantelytan 50 pressad tätningskolv, såsom 467 565 4 koivarna 66 och 68. Detta har visat sig i praktiken ge upphov ti11 en film av utiäckande skyddsgas meïïan ventiïkoïvens 50 manteiyta och ventiïioppets 36 vägg. Utsträckningen av denna skyddsgasfiïm har i fig. 4 antytts med strec- kade iinjer 80. Denna skyddsgasfiïm biidar en barriär me11an tiiïförseipas- sagerna för syre resp. bränngas.

Med hänvisning ti11 det schematiska snittet i fig. 2 i samband med fig. 4 uppvisar detonationskammaren 6 en vägg 82, genom viiken kammariniopp 84, 86 och 88 för syrgas, bränngas resp. skyddsgas sträcker sig. Kammarinioppen 84 och 86 är beïägna nära var sin sidovägg 90 resp. 92 av detonationskammaren 6.

Väggarna 90 och 92 övergår i en väivd bottenvägg 94. Denna tvärsnittsutform- ning hos kammaren 6 innebär att den inströmmande syrgasen och bränngasen kommer att riktas väsentiigen utefter resp. vägg 90 och 92 mot bottenväggen 94 och genom kammarens form avïänkas mot varandra så att virveibiidning och därmed biandning av syrgas och vätgas i kammaren uppstår, såsom antyds i fig. 2.

Tryckgivningen av de ti11 ventiihuset 32 tiïïförda gaserna ombesörjs genom en synkront med koïven 50 driven membranpump, som antyds schematiskt vid 96 i fig. 2. Styrningen av membranpumpen 96 sker närmare bestämt medeïst en iämpiigt utformad mekanisk ïänk, antydd vid 98, meiian koïvens 50 ena ändyta och membranpumpen 96.

Vid sin andra ände uppvisar koïven 50 två korta, diametrait motstående kampartier 100 resp. 102, viika tjänar ti11 att två gånger per varv av koiven 50 åstadkomma en brytningsrörelse hos strömbrytaren 30. Detta sker närmare bestämt, såsom visas i fig. 3, genom att kampartierna 100 och 102 kommer i kontakt med och aviänkar en av strömbrytarens 30 kontakter, betecknad med 104 i fig. 3.

I fig. 3 antyds vidare med streckade ïinjer den ömsesidiga beiägenheten av kanaierna 52 och 54 å ena sidan och kanaien 56 å andra sidan. Rotations- riktningen för axeïn 50 antyds i fig. 3 med en pi] 106. Som synes åskådliggör fig. 3 ett moment av anordningens drift, vid viïket antändning av biandningen av syre och bränngas äger rum, vilka gaser kort dessförinnan inbïåsts i detonationskammaren 6 vid kanaïernas 52 och 54 passage av sidoutïoppen 44 och 46.

Dmedeibart efter detta moment, kommer under fortsatt rotation av axein 50 i piiens 106 riktning, brytarkontakten 104 att sïäppas av kampartiet 102, viiket i sin tur medför brytning av strömtiiiförsein ti11 tändstiftet 24, föijt av att kanaien 56 bringas i iinje med sidoinïoppet 42 och -utloppet 48, så att skyddsgas inbiåses i detonationskammaren 6 och ut genom acceïerations- .ll röret 2.

Efter ett halvt varv upprepas förloppet genom tillförsel av syrgas och bränngas till detonationskammaren och strax innan kampartiet 100 når kontak- ten 104, osv.

Fig. 6 är avsedd att schematiskt åskådliggöra en modikation av gas- tillförseln för syre och bränngas 1 ventilen 32. För enkelhetens skull har 1 fig. 6 detaljer svarande mot liknande detaljer i fig. 4 erhållit samma hänvisningsbeteckningar med tillägg av 100.

Kolven 168 1 fig. 6 är anbringad på samma sätt som kolven 68 1 fig. 4 1 ett genom ventilhuset 134 passerande lopp. Jämfört med 1 fig. 4 har emeller- tid kanalen 160 vidgats till ett cylinderlopp 200 med en botten 202, som är belägen på något avstånd från kanalens 160 mynning. Cylinderloppet 200 innehåller en i loppet glidbar kolv 204 med en 1 dess längsriktning för- löpande, genomgående kanal 206. En schematiskt vid 208 visad tryckfjäder är inspänd mellan locket 178 och kolvens 204 däremot vända ändyta.

Anordningen 1 fig. 6 verkar på följande sätt. I ett viloläge av den visade anordningen, som kännetecknas av att cylindern 200 just tömts på gas till kanalen 154, och den senare bringats ur linje med inloppet 140, är kolven 204 tryckt mot botten 202 av fjädern 208. Under verkan av gastillför- sel genom inloppet 118 till cylinderloppets 200 över kolven 204 belägna del, strömmar gasen genom kanalen 206 och ett tryck byggs upp mellan axelns 150 mot inloppet 140 exponerade mantelyta och motstående ändyta av kolven 204.

Genom detta tryck pressas kolven 204 uppåt 1 cylindern 200 mot fjäderns 208 verkan. När axeln 150 efter ett halvt varv åter bringar kanalen 154 1 linje med inloppet 140 töms den 1 cylindern 200 trycksatta gasen snabbt 1 kanalen 154 och förloppet upprepas.

Man inser att medelst den i fig. 6 visade modifikationen en dosering av gasen kan erhållas. Fjäderns 208 spänning kan göras inställbar genom att dess övre ände får anligga mot exempelvis en ej visad gänghylsa 1 inloppet 118.

Ventilkolven 50 drivs lämpligen medelst en ej visad elmotor, vars varvtal är reglerbart. Detonationsfrekvensen kan därigenom inställas med hjälp av motorns och därmed axelns 50 varvtal.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till de ovan beskrivna och på ritningen visade utföringsformerna utan kan modifieras inom ramen för patent- kraven.

Sålunda kan gasfördelningsanordningens ventil vara utrustad med flera alternativa gasinloppsportar för bränngas anslutna till motsvarande sidoin- lopp 1 ventilloppet. Härigenom kan anordningen på ett enkelt sätt lätt 467 565 omstäiïas från användning av en bränngas ti11 en annan, genom slutning av det första tiïïoppet och öppnande av det andra.

Vidare är det även fu11t tänkbart att i stäiiet för en roterande röreise hos ventiikoiven 50 iåta denna utföra en fram- och återgâende röreïse för att uppfyiia sin funktion att ansïuta sina genomgående kanaier i tur och ordning för ti11förse1 av syre och bränngas resp. skyddsgas.

I detta fa11 kan då iämpiigen ventiïkoivens genomgående kanaier a11a vara para11e11a med varandra men skyddsgaskanaïen därvid vara förskjuten mot endera av syre- och bränngaskanaierna. Aiternativt kan motsvarande förskjut- ning åstadkommas av den i ventiihuset beiägna skyddsgaskanaien reïativt syre- och bränngaskanaierna.

Claims (14)

Patentkrav.

1. Anordning för detonationssprutning av ett sönderdelat, t.ex. pulver- formigt material mot ytan av ett föremål, innefattande ett accelerationsrör (2) med en mynningsände (4) och en på avstånd från mynningsänden anordnad detonationskammare (6), en tillförselanordning (12) för tillförsel av materialet till accelera- tionsröret och/eller detonationskammaren, en gasfördelningsanordning (14) medelst vilken syre, en bränngas, samt eventuellt en skyddsgas leds till detonationskammaren (6), och vilken in- nefattar gasinloppsportar (16-20) för nämnda gaser, samt en tändanordning (22) i detonationskammaren (6) för att i denna antända en inkommen blandning av bränngas och syre så att en detonation för framdriv-' ning av materialet i accelerationsröret (2) alstras, kännetecknad av att gasfördelningsanordningen i ett ventilhus (32) innefattar ett ventillopp (36) med i dettas sida anordnade sidoinlopp (38,40,42) och -utlopp (44,46,48, en i ventilloppet rörlig ventilkolv (50) med i dess sida mynnande genomgângskanaler (52,54,5), första förbindelsekanaler (58,60,62) mellan gasinloppsportarna (16,18,20) och ventilloppets sidoinlopp (38,40,42), andra förbindelsekanaler mellan ventilloppets sidoutlopp (44,46,48) och kammarinlopp hos detonationskammaren, varvid ventilkolvens (50) genomgângskanaler (52,54,56) är så anordnade att i ett visst läge av ventilkolven åtminstone ett sidoinlopp (38;40) är förbundet med ett sidoutlopp (44;46) genom en sådan kanal (52;S4), och i ett annat läge av ventilkolven åtminstone ett annat sidoinlopp (42) är förbundet med ett annat sidoutlopp (48) genom en annan sådan kanal (56).

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att en första (58) av de första förbindelsekanalerna förbinder en syrgasinloppsport (16) med ett första (138) av ventilloppets sidoinlopp, och en andra (60) av de första förbindelsekanalerna förbinder en bränngasinloppsport (18) med ett andra (40) av ventilloppets sidoinlopp.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att en (62) av de första förbindelsekanalerna förbinder en skyddsgasinloppsport (20) med ett motsvarande (42) av ventilloppets sidoinlopp. 467 565

4. Anordning enligt krav 2 och 3, kännetecknad av att det med skyddsgas- inloppsporten förbundna sidoinloppet (42) är anordnat mellan de första och andra sidoinloppen (38,40) i ventilloppets längsriktning, och att väggpartier av ventilloppet som omger de första och andra sidoinloppen (38,40) är sär- skilt glidtätade mot ventilkolven. 8

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att de till de första och andra sidoinloppen (38,40) förlöpande första förbindelsekanalerna (58,60) åtminstone vid sina i sidoinloppen mynnande ändavsnitt förlöper genom var sin mot ventilkolvens mantelyta förspänd kolv (66,68), vars mot ven- tilkolvens (50) mantelyta anliggande ändyta är formad efter mantelytan så att den omsluter en del av denna. _

6. Anordning enligt krav 5, kännetecknad av att det med skyddsgasin- loppsporten (20) förbundna sidoinloppets (42) omgivning saknar sådan särskild glidtätning mot ventilkolven (50), så att under drift de första och andra sidoinloppen (38,40) kommer att vara åtskilda av en utläckt skyddsgasfilm (38,40) mellan ventilloppet (36) och ventilkolven (50).

7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att ventilkolvens mantelyta och åtminstone de delar av ventilloppet, som omger inlopp och/eller utlopp är belagda med en keram.

8. Anordning enligt krav 2, eventuellt i kombination med ett eller flera av krav 3-7, kännetecknad av att i ett första läge av ventilkolven (50) är medelst en första (52) av ventilkolvens genomgångskanaler det första sidoin- loppet (38) förbundet med ett första (44) av sidoutloppen, och medelst en andra (54) av genomgângskanalerna det andra sidoinloppet (40) förbundet med ett andra (46) av sidoutloppen.

9. Anordning enligt krav 8, kännetecknad av att i ett andra läge av ventilkolven (50) är medelst en tredje (56) av kolvens genomgångskanaler det med skyddsgasinloppsporten (20) förbundna sidoinloppet (42) förbundet med ett tredje (48) av sidoutloppen. _ _

10. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att ett kammarinlopp (84) för syrgas och ett kammarinlopp (86) för bränngas är anordnade på var sin sida av accelerationsrörets (2) centrala längsaxel i ett mot axeln vinkelrätt plan i en första vägg (82) av detonationskammaren (6) med syrgas- och bränngaskammarinloppen (84,86) belägna nära varsin av till denna vägg anslutande andra och tredje väggar (90,92), och att en den första väggen (82) motstâende fjärde vägg (94) av samma kammare (6) är välvd, så att i drift den inströmmande syrgasen och bränngasen kommer att riktas väsentligen utefter de andra respektive tredje väggarna mot den fjärde väggen VI' 9 467 ses och av dennas form aviänkas mot varandra så att virveibiidning uppstår.

11. Anordning eniigt något av föregående krav, kännetecknad av att en vägg(34) meiian detonationskammaren (6) och ventiiioppet (36), genom viiken vägg de andra förbindeisekanaierna sträcker sig, är vattenkyid genom i densamma anordnade cirkuiationskanaier (64) för vatten.

12. Anordning eniigt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att gasfördeiningsanordningen innefattar aiternativa gasinioppsportar för bränngas ansiutna ti11 sidoinioppen.

13. Anordning eniigt något av föregående patentkrav, kännetecknad av organ för att i drift bibringa koiven en roterande och/eïier fram- och återgående röreise i cyiinderïoppet för att eniigt ett önskat förutbestämt schema införa gaserna i detonationskammaren genom att sätta sidoin- och utioppen i förbindeise med varandra via genomgângskanaierna eniigt ett motsvarande förutbestämt schema.

14. Anordning eniigt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k - n a d av en i åtminstone en (160) av de första förbindeisekanaïerna) anordnad gasdoseringsanordning innefattande ett cyiinderiopp (200) i form av en utvidgning av kanaien (160) med en på avstånd från motsvarande sidoiniopp (140) beiägen botten (202), en i cyïinderioppet gïidbar koiv (204) med en i sin iängsriktning genomgående kanaï (206), samt ' en förspänningsanordning (208), med viïken koiven år förspänd i riktning mot cyiinderioppets botten.