Die Erfindung betrifft ein rückzündsicheres Auftragsgerät für das Auftragen von metallischen Auftragsmaterial auf zu beschichtende, metallische Trägerflächen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der US-A-3 085 750 ist ein Auftragsgerät beschrieben, das ein Gerätegehäuse sowie ein Zwischenstück mit Zuleitungskanälen für zwei Brenngaskomponenten sowie das Auftragsmaterial aufweist. Die Zuleitungskanäle von Gerätegehäuse und Zwischenstück sind fluchtend angeordnet. Das genannte Zwischenstück ist mittels zwei Überwurfmuttern mit dem Gerätegehäuse verbunden. Mit dem Zwischenstück wird eine Verlängerung des Gerätegehäuses erreicht, und für jeweils unterschiedlich ausgestaltete Gerätgehäuse muß auch das Zwischenstück insgesamt in seiner Konstruktion geändert werden, wobei insbesondere die Zuleitungskanäle auf die jeweiligen Anschlüsse im Gerätegehäuse ausgerichtet werden müssen. Ferner enthält bei dem bekannten Auftragsgerät die Düse eine Mischscheibe, die für die Brenngaskomponenten eine ringförmige Mischkammer in ihrer dem Zwischenstück zugewandten Stirnfläche aufweist. Zwischen der genannten Mischkammer und der Frontfläche der Düse ist ein vergleichsweise großer Abstand und somit auch ein entsprechend großes Gasvolumen der gemischten Brenngaskomponenten vorhanden, wodurch Schwierigkeiten im Hinblick auf die Rückzündsicherheit gegeben sind.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kompakt und einfach aufgebautes Auftragsgerät vorzuschlagen, bei welchem der Flammenrückschlagsweg bzw. das Flammenrückschlagvolumen verkleinert ist, wobei eine einfache konstruktive Anpassung an unterschiedlich ausgestaltete Gerätegehäuse erreicht werden soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale vorgeschlagen. Aufgrund der im Zwischenstück angeordneten Querkanäle kann mit einem geringen Aufwand bei der Herstellung die Anpassung der Düse an den jeweiligen Typ des Gerätegehäuses vorgenommen werden, ohne daß hierzu die Zuleitungskanäle insgesamt verändert werden müssen. Es sind lediglich die von der Geräteanschlußfläche ausgehenden axialen Zuleitungen in der erforderlichen Weise anzuordnen, während im übrigen das Zwischenstück und auch die Düse unverändert bleiben. Die in der Düse vorgesehene Ringnut, in welcher die Mischung der Brenngaskomponenten erfolgt, weist zur Frontfläche der Düse einen vergleichsweise geringen Abstand auf. In der Düse ist somit nur über eine sehr kurze Strecke ein relativ kleines Volumen an zünd- und explosionsfähigem Gasgemisch vorhanden. Aufgrund des genannten Abstandes können ferner am Zwischenstück auch termisch nur beschränkt belastbare Dichtungsringe zum Einsatz gelangen.
Zweckmäßige Weiterbildunden des rückzündsicheren Auftragsgerätes sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt schematisch
Der im nachfolgenden Ausführungsbeispiel benutzte Begriff Pulverflammspritzgerät soll nicht ausschließen, daß das Auftragsmaterial auch in anderer Form (bspw. als Draht) zugeführt werden kann. Ferner soll mit dem Begriff Flammspritzen auch keine Beschränkung auf diese spezielle Auftragsart zum Ausdruck gebracht sein.
In Fig. 1 ist der ganze Kopf eines Pulverflammspritzgerätes etwa im Maßstab 2 : 1 dargestellt.
Vom Gerät ist nur der Anschlußbereich erkennbar, an den sich nach rechts das ganze, etwa pistolenartig ausgebildete Gerätegehäuse 3 anschließt.
Symmetrisch zum zentralen Zuleitungskanal 6 für das Auftragsmaterial also bspw. auf einem gemeinsamen Kreis liegend, führen die Zuleitungskanäle 4, 4' die Gaskomponenten für die Flammausbildung vor der Düse zu, d. h. durch die Leitungen 4 das Brenngas und durch die Leitung 4' den Sauerstoff, wobei das Zwischenstück 5 in der Anschlußfläche 2 über entsprechend fluchtende axiale Zuleitungen 8", 8"' verfügt, die zu Querkanälen 11, 11' im Anschlußbereich 24 liegend, führen, von denen aus, auf konzentrischen Kreisen verlaufend (im Schnitt gesehen), mehrere axiale Zuleitungskanäle 8, 8' zur Düsenanschlußseite führen und dort in zwei konzentrischen Ringkanälen 25, 25' ausmünden.
Die Aufteilung in mehrere Zuleitungskanäle 8, 8' ist jedoch nicht zwingend erforderlich, d. h., es kann auch nur jeweils ein Zuleitungskanal 8, 8' genügen.
Durch diese Kanalführung findet also im Zwischenstück noch keinerlei Gasmischung statt. Funktionell hat das Zwischenstück 5 nur folgende Aufgaben: Weiterführung der getrennt gehaltenen Gaskomponenten zur Düse; Verbringung der Gaskomponenten von beispielweise auf einem gemeinsamen Kreis liegenden Zuleitungskanälen 4, 4' bzw. 8", 8'" auf zwei Ringkanäle 25, 25' unterschiedlichen Durchmessers; ggf. durch Aufgliederung in mehrere, gleichmäßig auf den Umfang verteilte Zuleitungskanäle 8, 8'; gleichmäßige Verteilung der Gaskomponenten schon im Bereich des Zwischenstückes; Tragfunktion für die vorn aufgesetzte Düse 1, die somit lediglich am Zwischenstück 5 festzuspannen ist und an die diesem bzw. mit diesem ausgewechselt werden kann und schließlich eine thermische Distanzierungsfunktion für die Düse 1 zum Gerätegehäuse 3.
Die in Fig. 1 links erkennbare, innenmischende Düse 1 besteht aus einem Zentralteil 13 und aus einem Überwurfteil 14, die beide zueinander passende Flansche 16,18 aufweisen.
Die die Zuleitungskanäle 8' fortsetzenden Kanäle 15 verlaufen im Zentralteil 13 und die die Zuleitungskanäle 8 fortsetzenden Kanäle 17 nur im Flansch 16 des Zentralteiles 13.
Das Überwurfteil 14 bildet von einer Ringnut 20 aus zum Zwischenstück 5 hin mit dem Zentralteil 13 einen Ringsralt 19, der im Bereich der beiden Flansche 16, 18 erweitert ist und somit die Kanäle 17 mit erfaiZt, so daß die durch die Kanäle 17 zugeleitete erste Gaskomponente durch den Ringspalt 19 bis zur Ringnut 20 weiterströmen kann, in die aber auch, wie erkennbar, die Kanäle 15 der zweiten Gaskomponente einmünden.
Erst an dieser Stelle, also kurz vor der Frontfläche 27, erfolgt die Mischung der beiden Gaskomponenten. Es liegt daher von der Frontfläche 27 aus zur Düsenanschlußseite hin über eine sehr kurze Strecke ein äußerst kleines Gasvolumen aus rückzündfähigem Gasgemisch vor. Der vor der Ringnut 20 liegende kurze Bereich 22, in welchem die im wesentlichen zylindrischen Umfangsflächen von Zentralteil 13 und Überwurfteil 14 aneinander liegen, dient zur Abdichtung der Ringnut 20; durch eine schwach konische Ausbildung der genannten Umfangsflächen wird eine verbesserte Abdichtung erreicht.
Die ganze Düse 1 aus dem Zentralteil 13 mit Flansch 16 und Überwurfteil 14 mit Flansch 18 wird, wie dargestellt, mit einem Überwurfstück 23 am Zwischenstück 5 festgespannt, während diese ganze, aus Düse 1 und Zwischenstück 5 gebildete Einheit mittels eines Halteelementes 10 in Form einer Überwurfhülse am Gerätegehäuse 3 befestigt wird, wofür ein Festspannen von Hand genügt.
Für die lagegenaue Zuordnung der axialen Zuleitungen 8", 81f1 im Zwischenstück 5 zu den Zuleitungskanälen 4, 4' im Gerätegehäuse 3 genügt die Anordnung irgendwelcher Ausrichtelemente im Bereich der Anschlußfläche 2.
Die Darstellungen in den Fig. 2 bis 5 verdeutlichen die Anordnung und Aufgliederung der Zuleitungen und Zuleitungskanäle und bedürfen in Rücksicht auf die angegebenen entsprechenden Bezugszeichen keiner näheren Erläuterung. Gemäß Fig. 6 kann das Zwischenstück 5"' auch aus zwei Teilstücken 5', 5" gebildet sein, wobei diese durch den Zuleitungskanälen und dem Auftragsmaterialzuleitungskanal entsprechende Rohre 12,12', 12" miteinander verbunden sind.
Da die Dichtungen 28, wie erkennbar, relativ weit von der heißwerdenden Düse 1 entfernt liegen und außerdem aufgrund der Düse keinerlei Innenzündungen im ganzen Brenner zu befürchten sind, kann man sich eine besondere Kühlung des ganzen Gerätevorbaus sparen. Ungeachtet dessen, wäre jedoch eine Luftbespülung des Innenraumes zwischen Überwurfhülse 10 und hinteren Ende des Zwischenstückes 5 ohne weiteres möglich, wofür entsprechende Ausblasöffnungen 30 vorgesehen werden müssen.
Düse 10 könnte auch, wie in Fig. 1 in der oberen Hälfte gestrichelt angedeutet, bis nach vorn verlängert sein und an einem mit Bohrungen versehenen Haltestück 29 angreifen.
Am Zwischenstück 5 sind vorteilhaft Ansatzflächen 26 für den Ansatz eines Schraubenschlüssels oder von Einspannbacken vorgesehen, um das Zwischenstück 5 für den Fall einer Düsenauswechselung, die ja das Lösen des festgespannten Überwurfstückes 23 verlangt, besser halten zu können.
Die Ausführungsformen nach den Fig. 7-14 stellen besonders vorteilhafte Ausführungsformen bezüglich der Abdichtung der Querkanäle 11, 11' dar, wodurch Formringdichtungen überhaupt entbehrlich werden.
Im Gegensatz zur beschriebenen bisherigen Lösung, erfolgt diese durch zwei aufgeschobene Abdeckhülsen 31, die längs ihrer Ränder 32 mit dem metallischen Körper des Zwischenstückes 5 gasdicht verschlossen sind, was am besten durch Lötnähte erfolgt.
Da die Querkanäle 11, 11', wie aus Fig. 8, 9 erkennbar, bis auf stehenbleibende Materialstege 33 für den Durchgriff der jeweils anderen Kanäle nahezu den ganzen Querschnitt des Zwischenstückes erfassen, könnten durchaus mehrere Kanäle 8, 8' auf dem Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet und zu den Ringkanälen 25, 25'geführt sein.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10, 11 sind die Querkanäle 11, 11' einfach in Form von Bohrungen 34, 34' angelegt, und zwar mit jeweils einer im Durchmesser weiteren, äußeren Abstufung, in die dann zum Verschluß ein metallischer Stopfen 35 eingesetzt und dieser im Bereich seiner offenliegenden Kopffläche gasdicht verlötet ist. Man könnte natürlich die Bohrungen 34, 34' auch als Gewindebohrungen anlegen, eine Madenschraube eindrehen und diese sinngemäß gasdicht verschließen.
Insbesondere wenn die Querkanäle 11, 11' nur bspw. bogenförmig (siehe gestrichelte Linie 38 in Fig. 8) angelegt sind, muß man nicht unbedingt Abdeckhülsen 31 anordnen, sondern es genügen dann kleine Abdeckschalen 36 (siehe Fig. 12), die ebenfalls längs der Ränder 32 verlötet werden.
Falls der Anschluß des Zwischenstückes 5 an das Gerät (sämtliche Anschluß- und Halteelemente, wie Überwurfhülsen od. dgl., sind nicht dargestellt) eine vorspringende Anordnung von Hülsen 31 oder Schalen 36 nicht zuläßt, kann natürlich im Sinne der Fig. 13 eine flache und breite Ringnut 37 in den metallischen Körper eingeschnitten werden, in die sich die dann geteilten Hülsen 31 oder die Schalen 36 nach außen bündig einsetzen. Die Ringnut 37 ist dabei in der Breite so zu bemessen, daß noch ausreichend Platz für die ebenfalls bündig zu haltenden Lötnähte bleibt. Im Falle der Anordnung von Schalen 36 müßte die Nut 37 natürlich nicht voll umlaufend ausgebildet werden, wobei jedoch die Anordnung einer umlaufenden Ringnut 37 aus Fertigungsgründen (einfach Drehbearbeitungs) der Vorzug zu geben ist.
Da die Hülsen 31 relativ dünne Wandstärke und durch die Trennung eine gewisse Federeigenschaft erhalten, können die Hülsen über das Zwischenstück geschoben werden und in die Ringnut 37 einschnappen.
Die Ringnut 37 kann aber auch, wenn dies die sonstigen Konstruktionsverhältnisse zulassen, nach dem einen oder anderen Ende des Zwischenstückes 5 hin offen auslaufen (streng genommen liegt dann keine Ringnut, sondern eine äußere Abstufung des metallischen Körpers vor), so daß dann die in sich geschlossenen Hülsen auf die äußere Abstufung aufgeschoben werden können.
Ggf. könnte man sogar die geräteseitige Hülse 31 mit einem Ringflansch 31' versehen, der dann gleichzeitig als Halteflansch für eine am Gerätekopf 3 aufschraubbare Überwurfhülse dienen kann, wodurch vorteilhaft das Zwischenstück 5 zur Ausbildung eines Halteflansches nicht mehr entsprechend dick abgedreht werden müßte.