Автогенный прибор для нанесения покрытий порошкообразными материалами или опрыскивающими порошками

 

Изобретение относится к автогенному прибору для нанесения покрытий порошковыми материалами или опрыскивающими порошками. Автогенный прибор 10 содержит горелку, корпус 12 которой выполнен из центрального элемента 20. Центральный элемент 20 выполнен с торцевой поверхностью для присоединения держателя 16 сопла 19 к корпусу 12 горелки. Через торцевую поверхность пропущена выполненная в виде штекерного элемента трубка 34 подачи порошка, на которой без возможности проворота закреплен держатель 16 сопла 19. 23 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к автогенному прибору для нанесения покрытий порошковыми материалами или опрыскивающими порошками.

Наиболее близким к изобретению из известных является автогенный прибор для газопламенного напыления порошкообразных материалов, содержащий горелку, корпус которой выполнен из центрального элемента с инжектором для всасывания напыляющего материала и съемными соплами и съемно соединенных с центральным элементом подводящей насадки с каналом подачи порошка и подводящего корпуса с каналами подачи газа-носителя-кислорода и горючего газа и размещенными в них соответствующими клапанами и запорными органами для трубопроводов газа-носителя-кислорода, горючего газа и охлаждающего газа-воздуха.

Подобные известному автогенные приборы с инжекторами для смешивания топлива с окислительным газом выполнены (по своему конструктивному исполнению) для определенного количества газовой смеси и по их конструкции довольно сложны. В особенности горелка в известных конструкциях лишь с большим трудом может быть изготовлена с требуемой точностью для ее функционирования в части критических деталей.

Технической задачей изобретения является создание значительно упрощенного в части горелки автогенного прибора, который позволяет рентабельное изготовление при высокой точности.

Для этого в автогенном приборе для газопламенного напыления порошкообразных материалов, содержащем горелку, корпус которой выполнен из центрального элемента с инжектором для всасывания напыляющего материала и съемными соплами и съемно соединенных с центральным элементом подводящей насадки с каналом подачи порошка и подводящего корпуса с каналами подачи газа-носителя-кислорода и горючего газа и размещенными в них соответствующими клапанами и запорными органами для трубопроводов газа-носителя-кислорода, горючего газа и охлаждающего газа-воздуха, согласно изобретению центральный элемент выполнен с торцевой поверхностью для присоединения держателя сопла к корпусу горелки, при этом через торцевую поверхность пропущена выполненная в виде штекерного элемента трубка подач порошка, на которой без возможности поворота закреплен держатель сопла.

При этом центральный элемент и подводящий корпус горелки соединены посредством зажимного приспособления через уплотнительные элементы.

Центральный элемент и подводящий корпус могут быть разделены плоскостью крепления, граничащей с торцевой поверхностью.

На центральном элементе корпуса горелки предусмотрен сменный держатель съемного сопла по меньшей мере с одним инжектором для смешивания горючего газа и газа-окислителя, а также для подвода газовой смеси и смеси порошка и несущего газа к соплу горелки, а подводящий корпус содержит соответственно регулировочный вентиль в каналах, служащих газоподводящими трубопроводами для газа-носителя-кислорода, горючего газа и охлаждающего газа-воздуха.

Подводящая насадка, установленная перед всасывающим порошок для напыления инжектором, расположена напротив плоскости крепления на центральном элементе.

Подводящая насадка установлена на плоскости присоединения центрального элемента, а также снабжена по меньшей мере одним запорным устройством для подвода порошка.

В автогенном приборе имеется диафрагма с отверстием в канале подачи порошка для регулирования количества подаваемого порошкообразного материала, в частности поворотная диафрагма с отверстием.

Подвод порошка расположен поперек трубки подачи порошка и соединен со смесительной камерой инжектора в трубке подачи инжектора в трубке подачи порошка.

В осевом канале, примыкающем к держателю сопла центрального элемента, устанавливается вкладыш, закрывающий продольное отверстие, который содержит инжектор и является частью подвода газа-носителя.

Инжектор выполнен с возможностью замены подводящей трубки, которая подает порошок и газ-носитель из внешнего устройства подачи порошка.

В автогенном приборе предусмотрен подвод порошка через подводящую трубку подачи порошка прибора для нанесения покрытий, примыкающий к центральному элементу в его осевом направлении.

Каналы подачи газов соединены с плоскостью крепления с помощью радиальных каналов и проходят предпочтительно в центральном элементе приблизительно параллельно.

Трубка подачи порошка, выступающая из центрального элемента, присоединена непосредственно к соплу горелки.

Трубка подачи порошка присоединена к внутренней части составного сопла горелки.

Внутренняя часть сопла горелки с наружной частью ограничивает смесительную полость, от которой отходят выходные каналы сопла.

В надетом держателе сопла для приготовления смеси горючего газа перед соплом горелки на небольшом расстоянии установлен по меньшей мере один инжектор.

Инжектор (инжекторы) установлен на плоскости раздела соединительной втулки, а также цанги сопла.

Перед инжектором установлена шайба с проходом.

Параллельно инжектору проходит по меньшей мере одна кольцевая камера подвода горючего газа.

Кольцевая камера подвода горючего газа каналами соединена со смесительной камерой подвода кислорода.

Держатель сопла или сопла горелки с центральным элементом подвергнуты растяжке через накидную трубку с промежуточным включением соплового кольца или части ускорительного выступа с образованием разъемного и газонепроницаемого соединения.

Кольцевая полость соплового кольца или ускорительного выступа соединена с кольцевой полостью внутри накидной трубки и является частью системы подачи воздуха.

Имеется ускорительная труба, насаживаемая на накидную трубку, со следующей за соплом горелки по направлению течения и суживающейся камерой сгорания.

Имеется охлаждающая рубашка ускорительного выступа или трубы.

На фиг. 1 дан продольный разрез автогенного прибора для нанесения покрытий; на фиг. 2 увеличенно изображены детали из фиг.1; на фиг.3-6 показан вид сбоку в частичном разрезе других исполнений автогенного прибора для нанесения покрытий; на фиг. 7 и 8 представлены схемы вариантов исполнения автогенных приборов для нанесения покрытий.

Автогенный прибор 10 для нанесения покрытий по фиг. 1 имеет корпус горелки 12 со съемно надвинутой подводящей насадкой 14 для контейнера с порошком 15 и съемным держателем 16 сопла. Он установлен на торцевой поверхности 13 корпуса горелки 12, а также окружен навинченной на корпус горелки 12 накидной трубкой 17, которая концом перекрывает кольцевое сопло 18 сопла 19 горелки.

Подводящая насадка 14 и держатель 16 сопла присоединены к призматическому центральному элементу 20 корпуса горелки 12, на противоположной подводящей насадке 14 плоскости крепления 22 винтами 24 прикреплен подводящий корпус 26 корпуса горелки 12.

Подводящий под прямым углом к продольной оси А центрального элемента 20 внутри подводящей насадки 14 канал 28 для порошка перекрыт, например, поворотной диафрагмой с отверстиями 29 и входит с промежуточной листовой заслонкой 27 в качестве запорного устройства в сверление 30 центрального элемента 20, установка и снятие подводящей насадки 14 возможны только при закрытой заслонке 27.

Это сверление 30 центрального элемента 20 примыкает к смесительной камере 32, которая образована радиальным сверлением в сторону трубки 34 подачи порошка. Последняя вставлена в осевое сверление 36 центрального элемента 20 и уплотнена там уплотнительным кольцом 37, в остальном другие уплотнительные кольца автогенного прибора имеют также обозначение 37.

Против соплообразного отверстия 38, образующей в месте 35а ступеньку, расширенную трубчатую полость 35, трубки 34 подачи порошка, находится выходное отверстие 39 инжекторного сопла 40, удаленного от запорного болта 42 осевого канала 36.

От не показанного на эскизе канала болта 42 отходит боковой канал 44, который на другом конце выходит в окружающий паз 45 болта 43. Этот кольцевой паз 45 находится впереди радиального канала 46 центрального элемента 20, в который к соплу инжектора 40 подводится кислород в качестве несущего газа.

Подвод окисляющего или несущего газа (кислорода) к каналу 46 производится через наклонный канал 48, а также подающий канал 51 в подводящем корпусе 26, который имеет также канал 52 для горючего газа (ацетилена), а также подающий канал 53 для ускоряющего и/или охлаждающего газа (воздуха), причем, например, приводимые не показанными маховиками - имеются регулировочные запорные органы 54 в каждом из подающих каналов 51 -53. Как 56, показан быстродействующий запорный клапан, посредством которого с помощью рычага 57 можно быстро и в желаемой последовательности отключить различные газы.

Подводящий корпус 26 и его каналы 51-53 окружает трубчатая рукоятка 25, также может быть предусмотрен схематично показанный под номером 58 захват или устройство крепления для соединения автогенного прибора 10 с машиной или станком. Подводящие каналы 52, 53 заканчиваются за пределами запорных органов 54 наклонными каналами 49, 50 подводящего корпуса 26, которые в свою очередь переходят в радиальные глухие каналы 60, 61 центрального элемента 20. Для уплотнения в плоскости крепления 22 предусмотрены уплотнительные кольца 37.

От радиальных или глухих каналов 46, 60, 61 отходят параллельные оси газовые каналы 62, 63, 64. Последние, также как и радиальные или глухие каналы 46, 60, 61, для простоты показаны лежащими в плоскости разреза, хотя на практике предпочтительно они находятся в разных плоскостях.

Газовые каналы 62, 63 переходят в поточные каналы 66, 67 держателя 16 сопла, напротив, внешний канал 64 выходит в служащую для охлаждения держателя 16 сопла кольцевую полость 68 между держателем 16 сопла и внешней накидной трубкой 17.

Кольцевая полость 68 отверстиями 69 сообщается с внешней передней частью кольцевого сопла 18. Отверстия 69 создают при работе автогенного прибора 10 окружающую внешнюю часть сопла 19 и факел пламени воздушную завесу.

Держатель 16 сопла охватывает соединительная втулка 70 с ввинченной цангой сопла 71. По плоской поверхности соединения деталей 70, 71 установлена уплотнительная шайба 72, которая уплотняет две кольцевые полости 74, 75. Кольцевая полость 74 через отверстие или отверстия 66 соединяется с кислородным каналом 62, а кольцевая полость 75 через наклонные каналы или канал 67 соединяется с каналом горючего газа 63. В цанге сопла 71 находится еще одно инжекторное сопло 76, которое через проход 73 в уплотнительной шайбе 72 получает кислород из кольцевой камеры 74.

Для подвода горючего газа в смесительную камеру 77 на выходе сопла инжектора 76 имеется идущее от кольцевой камеры 75 радиальное сверление 78 (не показано). По окружности распределено несколько, например три, аналогичных сопл инжектора 76 внутри цанги сопла 71, из которых газовая смесь через соответствующие выходные каналы 80 подводится к соплу 19 горелки.

Цилиндрическое сопло 19 горелки выполнено на фиг.1 из двух частей, внутренняя часть 82 и жестко соединенная с ней внешняя часть 83 вставлены в соответственно выполненные центральные выемки держателя 16 сопла. К тому же они окружают кольцевую смесительную полость 84. В нее выходят с одной стороны передние каналы 80, а также несколько выходных сопловых каналов 85.

Внутренняя часть 82 сопла 19 горелки имеет центральный канал 81 дли подачи порошка, который соединяется с внутренней полостью, - в осевое отверстие вдоль оси А сверления 86 держателя 16 сопла трубки 34 подачи порошка. Держатель 16 сопла и трубка 34 подачи порошка вместе образуют штекерное соединение, для радиальной фиксации положения обеих частей 16, 36 имеется осевой фиксирующий штифт 87.

В примере исполнения по фиг. 3 корпус подводов 26 параллелен продольной оси А центрального элемента 20, подающие каналы 51-53 заканчиваются под прямым углом к плоскости крепления 22. По продольной оси А идет здесь трубопровод 43 подвода порошка, который вместо описанного запорного болта 42 входит в осевой канал 36. Вместо отогнутого осевого кольцевого сопла 18 сопло 19 горелки окружает содержащий отверстия 69 кольцевой вкладыш 18а.

Подводящий корпус 26 может согласно фиг. 4 также быть расположенным перпендикулярно продольной оси А. В этом исполнении накидная трубка 17 охватывает своим радиальным воротничком 17а трубку ускорителя 90, которая кольцевым воротничком 89 заката между накидной трубкой 17 и соплом 19 горелки или цангой сопла 71. Ускорительная труба имеет двойные стенки, т.е. представляет собой две соосные трубы 91, 91а различного диаметра, которые ограничивают кольцевую полость 92, которая примыкает к кольцевой полости 68.

На фиг. 5 на накидной трубке 17 с наклонными отверстиями 69 в воротничке 94 сидит еще одна ускорительная труба 95, которая может быть надвинута на накидную трубку 17 вдоль оси. Ускорительная труба 95 образует перед соплом 19 горелки камеру сгорания 96, которая сужается в области 97 в осевой канал 98. Внутренняя полость трубы 96-98 окружает интегрированную в ускорительную трубу кольцевую полость 99 в качестве охладительного канала с подводящим или отводящим штуцером 100.

В автогенном приборе 10s для нанесения покрытий (фиг.6) подвод порошка производится по каналу 43 вдоль оси. Здесь на задней поверхности центрального элемента 20b с осепараллельными каналами 62-64 добавлен выступ кожуха 102, через который проходит канал 35b. Регулирующие и запорные органы здесь выполнены интегрально вне автогенного прибора 10s для нанесения покрытий в подводах подающих каналов 51-53.

На фиг. 1 порошок для покрытия подается сверху, в других показанных формах исполнения - сзади вдоль оси. Несущий газ подается на фиг. 1-5 снизу к центральному элементу 20, а на фиг. 6 параллельно подводу порошка. В не показанных исполнениях порошок для покрытия и несущий газ могут подаваться параллельно друг другу сверху или снизу.

Использование центрального элемента 20, 20b позволяет, например, получать следующие варианты: a) на горелках с внутренним подводом порошка (ПП): 1) ПП с помощью O₂ из несущего газа внутри; 2) ПП с помощью O₂ с внешним несущим газом; 3) ПП с помощью внешнего несущего газа, b) на горелках с внешним подводом порошка (ПП): 1) ПП с помощью внешнего несущего газа; 2) ПП с внешним несущим газом и внутренним O₂; 3) ПП с внутренним несущим O₂, c) на горелках и на внешней подаче порошка:
1) пополнение с обратной подачей газа (см. b3);
2) пневматическая подача порошка (см. b2, b3);
3) электронное управление (см. b1, b2).

Использование подводящего корпуса 26 позволяет использовать отраженные на фиг. 7 варианты, а выполнение держателя сопла 16 позволяет возможности использования по фиг. 8.

Из предыдущего следует, что корпус горелки 12 автогенного прибора 10, 10s для нанесения покрытий образует основу для полностью модульного построения такого прибора. При этом предпочтительно применяются простые, собираемые без применения специального инструмента штекерные соединения с затяжными винтами, за счет чего согласование с конкретными случаями применения и замена с целью ремонта решительно облегчаются.

Описанное разделение корпуса горелки 12 соответственно обеим функциям подвода порошка или смеси порошка с несущим газом с одной стороны и подвода газа или регулирования с другой стороны позволяет получить конструктивное решение, посредством которого простым и экономным образом может быть получена высокая точность различных подающих каналов в части подачи порошка.

С другой стороны получается удачная плоскость раздела с точки зрения категорий использования в ручном режиме работы и автоматическом режиме работы. Специальная конструкция части подачи порошка, а также комплекса из держателя сопла и инжектора окисляющего газа и горючего газа позволяет далее получить чрезвычайно большое количество комбинаций элементов предлагаемого модульного прибора, которые можно подобрать для любого конкретного наносимого материала покрытия и любого случая применения идеальным образом.

Формула изобретения

1. Автогенный прибор для газопламенного напыления порошкообразных материалов, содержащий горелку, корпус которой выполнен из центрального элемента с инжектором для всасывания напыляющего материала и съемными соплами и съемно соединенных с центральным элементом подводящей насадки с каналом подачи порошка и подводящего корпуса с каналами подачи газа-носителя - кислорода и горючего газа и размещенными в них соответствующими клапанами и запорными органами для трубопроводов газа-носителя - кислорода, горючего газа и охлаждающего газа-воздуха, отличающийся тем, что центральный элемент выполнен с торцевой поверхностью для присоединения держателя сопла к корпусу горелки, при этом через торцевую поверхность пропущена выполненная в виде штекерного элемента трубка подачи порошка, на которой без возможности проворота закреплен держатель сопла.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что центральный элемент и подводящий корпус горелки соединены посредством зажимного приспособления через уплотнительные элементы.

3. Прибор по п.1 или 2, отличающийся тем, что центральный элемент и подводящий корпус разделены плоскостью крепления, граничащей с торцевой поверхностью.

4. Прибор по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что на центральном элементе корпуса горелки предусмотрен сменный держатель съемного сопла по меньшей мере с одним инжектором для смешивания горючего газа и газа-окислителя, а также для подвода газовой смеси и смеси порошка и несущего газа к соплу горелки, а подводящий корпус содержит соответственно регулировочный вентиль в каналах, служащих газоподводящими трубопроводами для газа-носителя - кислорода, горючего газа и охлаждающего газа-воздуха.

5. Прибор по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что подводящая насадка, установленная перед всасывающим порошок для напыления инжектором, расположена напротив плоскости крепления на центральном элементе.

6. Прибор по п.5, отличающийся тем, что подводящая насадка установлена на плоскости присоединения центрального элемента, а также снабжена по меньшей мере одним запорным устройством для подвода порошка.

7. Прибор по п.5 или 6, отличающийся тем, что имеется диафрагма с отверстием в канале подачи порошка для регулирования количества подаваемого порошкообразного материала, в частности поворотная диафрагма с отверстием.

8. Прибор по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что подвод порошка расположен поперек трубки подачи порошка и соединен со смесительной камерой инжектора в трубке подачи порошка.

9. Прибор по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что в осевом канале, примыкающем к держателю сопла центрального элемента, устанавливается вкладыш, закрывающий продольное отверстие, который содержит инжектор и является частью подвода газа-носителя.

10. Прибор по п.9, отличающийся тем, что инжектор выполнен с возможностью замены подводящей трубки, которая подает порошкообразный порошок и газ-носитель из внешнего устройства подачи порошка.

11. Прибор по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что предусмотрен подвод порошка через подводящую трубку подачи порошка прибора для нанесения покрытий, примыкающий к центральному элементу в его осевом направлении (А).

12. Прибор по любому из пп.5 - 11, отличающийся тем, что каналы подачи газов соединены с плоскостью крепления с помощью радиальных каналов и проходят предпочтительно в центральном элементе приблизительно параллельно.

13. Прибор по любому из пп.8 - 12, отличающийся тем, что трубка подачи порошка, выступающая из центрального элемента, присоединена непосредственно к соплу горелки.

14. Прибор по любому из пп.8 - 13, отличающийся тем, что трубка подачи порошка присоединена к внутренней части составного сопла горелки.

15. Прибор по п.14, отличающийся тем, что внутренняя часть сопла горелки с наружной частью ограничивает смесительную полость, от которой отходят выходные каналы сопла.

16. Прибор по любому из пп.1 - 15, отличающийся тем, что в надетом держателе сопла для приготовления смеси горючего газа перед соплом горелки на небольшом расстоянии установлен по меньшей мере один инжектор.

17. Прибор по п.16, отличающийся тем, что инжектор/инжекторы установлен/установлены на плоскости раздела соединительной втулки, а также цанги сопла.

18. Прибор по п.16 или 17, отличающийся тем, что перед инжектором установлена шайба с проходом.

19. Прибор по любому из пп.16 - 18, отличающийся тем, что параллельно инжектору проходит по меньшей мере одна кольцевая камера подвода горючего газа.

20. Прибор по любому из пп.1 - 19, отличающийся тем, что кольцевая камера подвода горючего газа каналами соединена со смесительной камерой подвода кислорода.

21. Прибор по любому из пп.1 - 20, отличающийся тем, что держатель сопла или сопло горелки с центральным элементом подвергнуты растяжке через накидную трубку с промежуточным включением соплового кольца или части ускорительного выступа с образованием разъемного и газонепроницаемого соединения.

22. Прибор по п.21, отличающийся тем, что кольцевая полость соплового кольца или ускорительного выступа соединена с кольцевой полостью внутри накидной трубы и является частью системы подачи воздуха.

23. Прибор по п.21 или 22, отличающийся тем, что имеется ускорительная труба, насаживаемая на накидную трубу, со следующей за соплом горелки по направлению течения и суживающейся камерой сгорания.

24. Прибор по п.23, отличающийся тем, что имеется охлаждающая рубашка ускорительного выступа или трубы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8