El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo de inyección de polvo que, incorporado en un equipo de detonación, permita aumentar su precisión, fiabilidad, versatilidad y productividad.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION En la actualidad, la tecnologia de proyección por detonación es utilizada principalmente para la aplicación de revestimientos a piezas que estran expuestas a severas condiciones de desgaste, calor o corrosion y se basa fundamentalmente en el aprovechamiento de la energia cinética producida por la detonación de una mezcla de gases combustibles para depositar un polvo de material de revestimiento sobre la pieza.

Los materiales de revestimiento utilizados habitualmente en los procesos de detonación incluyen polvos metálicos, cerámico-metálicos, cerámicos, etc y son de aplicación para mejorar la resistencia al desgaste, a la erosión, a la corrosion, como ailantes térmicos y como ailantes o conductores eléctricos.

La proyección por detonación se realiza mediante

pistolas de proyección compuestas básicamente por una cámara de detonación tubular, con un extremo cerrado y otro abierto al cual se acopla un cañón también tubular.

Los gases de combustion se inyectan en el interior de la cámara de detonación y a través de una bujia se produce la ignición de la mezcla de gases que provoca una detonación y como consecuencia una onda de choque o pression que se propaga, a velocidades supersónicas, por el interior de la cámara y a continuación por el interior del canon hasta que sale por el extremo abierto de este.

El polvo de material de revestimiento se inyecta generalmente en el canon justo antes de que llegue el frente de propagación de la onda de pression y consecuentemente es arrastrado por esta onda hasta el extremo del canon depositandose sobre un substrato o pieza dispuesto frente al citado canyon. Este impacto del polvo de revestimiento sobre un substrato produce un recubrimiento de alta densidad que tiene unas caracteristicas adhesivas muy grandes.

Este proceso se repite de forma ciclica hasta que la pieza se encuentra recubierta adecuadamente.

Los alimentadores de polvo disponibles comercialmente suministran una alimentación continua, por lo que son adecuados en tecnologias de proyección a alta velocidad o mediante plasma, pero no son aplicables para su utilización en tecnologias de proyección por detonación ya que la detonación es un proceso discontinuo que requiere por tanto una alimentación discontinua de polvo.

Por contra, los alimentadores utilizados en los equipos de detonación proporcionan una alimentación discontinua por medio de dispositivos que controlan la cantidad de polvo suministrada al canon de detonación en

cada explosion pero son siempre dispositivos diseñados especialmente para cada tipo de pistola, es decir, que no son intercambiables para utilizar con otras pistolas o en otras máquinas que precisan alimentaci6n de polvo.

Atendiendo al mecanismo de medida de polvo utilizado, se pueden clasificar en dos categorias : A) Mecánicos : Estos dispositivos utilizan mecanismos móviles (válvulas, husillos, engranajes, etc.) para introducir cantidades constantes de polvo en cada ciclo de detonación. Dispositivos de este tipo se describen por ejemplo en las Patente US 3.109.680 y en la Patente europea 0 484 533.

Estos dispositivos presentan como ventaja fundamental la precisión de su medida pero por contra son de una elevada complejidad (son dispositivos con muchos componentes), su fiabilidad es pequeña ya que necesita de un mantenimiento periódico para mantener la precisión de su medida y su productividad es muy baja ya que estran limitados a frecuencias de operación bajas.

B) Neumáticos : Estos dispositivos se valen de pulsos de gas, sincronizados con los pulsos de detonación, para introducir el polvo de manera ciclica en el canon de detonación pudiendo en algunos casos estar producidos estos pulsos por el propio proceso de detonación. La elegancia y sencillez mecánica de estos dispositivos ha contribuido a que se extienda su uso a pesar de que en general se cuestione su precisi6n. Tambi6n existen numerosos documentos de Patente como por ejemplo la Patente PCT US 9620129 de los mismos autres.

Estos dispositivos presentan como característica común que incorporan un volumen o depósito en el que se almacena una cantidad limitada de polvo que, por gravedad, alimenta otro volumen o cámara de dosificación

que por empuje de un gas alimenta el canon de detonaci6n.

Estos sistemas presentan como inconveniente su falta de precisión en la cantidad de polvo dosificado, fundamentalmente por la dificultad de los mismos en mantener estables durante periodos largos de proyección las condiciones de volumen y/o pression del depósito alimentador. Esto es asi, ya que en el depósito alimentador de polvo entra parte de la onda de detonación que presuriza el depósito de forma que el polvo cae por gravedad y por efecto de la pression existente en cada momento en el depósito.

Por otro lado, al no ser posible controlar perfectamente la cantidad de polvo que pasa a la cámara de dosificaci6n, no es posible controlar tampoco el grado de fluidificación que produce el gas de arrastre y por tanto, resulta dificil conocer con exactitud la cantidad de polvo inyectado al canyon.

Asimismo, como en estos dispositivos la alimentación del dep6sito a la cámara de dosificaci6n se produce por gravedad, cuando la pistola de detonacion, generalmente manipulada por un robot industrial, ocupa posiciones en las cuales el depósito de polvo no se encuentra vertical el polvo no cae a la cámara de dosificación de forma continua y por tanto, resulta dificil garantizar una alimentación constante.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La presente invención resuelve a completa satisfacción los inconvenientes mencionados mediante un sistema de inyección que permite utilizar un alimentador continuo de polvo, de tipo convencional, para la alimentación de un sistema de proyección por detonación, realizándose la inyección de polvo de forma ciclica, sincronizada con la frecuencia de disparo del canyon y con

una gran precisi6n en la dosificación de polvo.

El sistema que se preconiza permite conectar directamente la pistola y el alimentador continuo de polvo, y esta compuesto por una cámara de dosificación que recibe la alimentaci6n continua de polvo, y por un conducto que comunica directamente la cámara con el canon de la pistola de tal manera que, en cada ciclo de detonaci6n, la onda de pression de la detonaci6n llega hasta la cámara de dosificación interrumpiendo momentáneamente la alimentación para que la posterior succion de la onda de detonación arrastre el polvo contenido en la cámara de dosificación inyectándolo al canon de la pistola.

Para ello, la cámara de dosificaci6n se comunica con el canon de la pistola a través de un conducto tubular direct, de reducido diámetro, de tal manera que la onda de pression que progresa por el canon pasa al conducto de comunicación y al alcazar la cámara dosificadora sufre una brusca expansion que llena la cámara con gas a pression taponando la entrada del conducto de alimentación de polvo. De esta forma se consigue interrumpir ciclicamente la alimentaci6n de polvo desde el alimentador continuo y por tanto, es posible determinar la cantidad exacta de polvo presente en la cámara de dosificación en el momento de la detonación.

La expansion brusca del gas en la cámara de dosificación genera una turbulencia que produce la fluidificación de todo el polvo contenido en la cámara de dosificación de tal forma que el proceso de succion que sigue a la detonación arrastra todo el polvo contenido en la cámara por lo que es posible controlar exactamente la cantidad de polvo inyectado al canon. Ademas, como la onda de presión está compuesta por gases clientes

producidos en el proceso de combustion la interacción de estos gases con el polvo contenido en la cámara dosificadora produce un precalentamiento del polvo que favorece su fluidificaci6n.

De esta forma, cuando la onda de pression generada por la detonación supera el conducto de comunicación de la camara de dosificación, la baja pression que se genera tras la onda de detonación produce una succion que arrastra el gas contenido en la camara de dosificación y el polvo que se encontraba fluidificado. El polvo arrastrado llega hasta el canon donde permanece hasta que la onda de pression producida en un nuevo ciclo de detonación lo arrastra depositandolo sobre la superficie de la pieza a revestir.

Con este sistema de inyección se consigue que la propia onda de presion de la detonaci6n realice la inyecci6n de polvo al canon de forma ciclica y sincronizada con la frecuencia de disparo del canon, habiendo transformando asi una alimentaci6n continua de polvo en una inyección pulsada al canon de la pistola sin necesidad de utilizar complejos dispositivos mecánicos.

Asimismo, la expansion constituida por la camara de dosificación reduce la velocidad de la onda de pression evitando que zesta erosione la camara de dosificación y progrese hacia el alimentador de polvo eliminando el riesgo de que la onda de pression produzca danois irreparables en el sistema de alimentación.

La cámara de dosificación presenta una prolongación o camara auxiliar, enfrentada al conducto de comunicación con el canon de detonación, que tiene por finalidad aumentar la longitud de la camara de dosificación, para reducir la fuerza del impacto y en consecuencia los efectos de la erosión producida por el

choque de los gases y el polvo sobre esta zona de la cámara de dosificaci6n.

El dispositivo de la invencion, presenta las siguientes ventajas : -Favorece una interrupción cíclica de la alimentación por efecto de la onda de pression de la detonaci6n.

-Favorece un precalentamiento y fluidificación del polvo por su interacción con los gases clientes de la combustion.

-ermite la alimentación de una cantidad precisa de polvo en cada explosion por el efecto de la succion que sigue a la onda de pression en cada detonación.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para complementar la descripción que se ests realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las caracteristicas de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva, como parte integrante de la misma, un juego de dibujos en donde con carácter ilustra- tivo y no limitativo, se ha representado lo siguiente : La figura 1.-Muestra de forma esquemat dispositivo de inyeccion de polvo objeto de la invención.

La figura 2.-Muestra una secuencia de funcionamiento del dispositivo de alimentación de polvo de la invención.

La figura 3.-Muestra un gráfico en el que se representa la evolución de la presion en el punto de inyección de polvo, a lo largo de dos ciclos de disparo de la pistola de detonación.

La f igura 4.-Muestra de f orma esquematica una realizaci6n con un dispositivo doble de inyecci6n de polvo.

REALIZACION PREFERENTE DE LA INVENCION Como se observa en la figura 1, el sistema de la invención constituye un dispositivo de connexion entre un sistema de alimentación continua y una pistola de detonación y ests compuesto fundamentalmente por una camara de expansion y dosificación (2) a la cual accede, a través de un conducto directo (5), el polvo suministrado por un sistema de alimentación continua (7), no representado, habiéndose previsto que la cámara de dosificaci6n (2) se comunique asimismo con el canon (1) a través de un conducto directo (4).

La camara de dosificaci6n (2) es fundamentalmente una camara de expansion, que se comunica con el canon (1) de la pistola a través de un conducto tubular directo (4), de reducido diametro, de tal manera que la onda de pression que progresa por el canon (1) pasa al conducto de comunicación (4) y alcanza la camara dosificadora (2).

Los gases de la detonación que llegan a la cámara de dosificación (2) sufren una brusca expansion que llena la camara con gas a pression taponando la entrada del conducto (5) de alimentación de polvo. De esta forma, se consigue interrumpir ciclicamente la alimentación de polvo desde el alimentador continuo (7) y por tanto, es posible controlar la cantidad de polvo dosificada en la cámara y en consecuencia la cantidad de polvo que sera inyectada al canon en cada ciclo de detonación.

La expansion brusca del gas en la cámara de dosificación (2) genera una turbulencia que produce la fluidificación de todo el polvo contenido en la cámara de dosificación (2) de tal forma que la succion que sigue a

la detonación arrastrará todo el polvo contenido en la cámara inyectándolo en el canon (1). La fluidificación del polvo contenido en la cámara de dosificación (2) se ve favorecida por el hecho de que los gases de la onda de detonaci6n se encuentran a alta temperatura.

De esta forma, cuando la onda de pression generada por la detonaci6n supera el conducto de comunicación (4), la baja pression que se genera tras la onda de detonación produce una succion que arrastra el gas contenido en la cámara (2) y el polvo incluido en ella que se encontraba totalmente fluidificado. El polvo arrastrado llega hasta el canon (1) donde permanece hasta que la onda de pression producida en un nuevo ciclo de detonación lo arrastra depositándolo sobre el substrato (3) o pieza a revestir.

Por otro lado, la expansion de los gases de la onda de detonación en el interior de la cámara (2) provoca una reducción en su velocidad, que minimiza el efecto erosivo sobre las paredes de la cámara de dosificación (2) y evita que la onda de pression avance a través del conducto (5) hasta el sistema de alimentación de polvo (7).

Aunque la cámara de expansion (2) reduce la velocidad de la onda de pression, es inevitable que se produzca un choque de los gases contra la pared interna de la cámara, en la zona que se encuentra enfrentada al conducto de comunicaci6n (4) de tal manera que el choque del gas a pression con el polvo fluidificado contra esta zona provocaria de forma inevitable fuertes erosiones.

Para ello, se ha previsto que la cámara de dosificación incorpore una prolongación o cámara auxiliar (6) cuya boca de entrada queda enfrentada al conducto de comunicación (4) de forma que el chorro de la onda de pression se expansiona en el interior de la cámara de dosificación (2) y en el interior de la prolongación (6)

evitando el choque brusco del chorro contra la pared de la cámara (2).

La cámara de expansion (2) puede ser de cualquier tamaño y forma siempre y cuando los gases que acceden a ella a través del conducto (4) sufran una expansion brusca al entrar dentro de la cámara. El conducto de comunicación (4) puede presentar también cualquier longitud o diámetro siempre y cuando el diámetro sea suficientemente grande para evitar que el polvo se adhiera a sus paredes taponándolo y tal que la pression de la onda de detonación que progresa a través de él no sea excesivamente grande o lo que es lo mismo, tal que la pression permita la fluidificación del polvo contenido en la camara pero no ponga el peligro el sistema continuo de alimentaci6n de polvo ni compromet la energia disponible para la detonaci6n.

En la figura 3 se ha representado un gráfico que ilustra las variaciones de pression a lo largo del tiempo en el punto de inyeccion de polvo, pudiendo observarse claramente un pico o subida brusca de pression (D), correspondiente a la detonacion, seguido de una bajada de pression (S), correspondiente a la succion que sigue a la detonaci6n, para mantenerse a continuación mas o menos constante hasta que en el siguiente ciclo de detonación se produce un nuevo pico de pression (D) seguido de la consiguiente succion (S).

Con esta configuración y tal y como se observa en las figuras 2 y 3 la secuencia de funcionamiento correspondiente a un ciclo de trabajo de la pistola con el inyector de la invención sería la siguiente : -Un sistema de alimentación continua de polvo (7), de tipo convencional, suministra polvo a la cámara de dosificación (2) a través de un conducto (5). Esta

alimentaci6n se produce de forma continua y directa sin que existan válvulas o dispositivos de cierre entre el sistema de alimentación de polvo (7) y la cámara de dosificación (2).

-Cuando el frente de la onda de pression (D) alcanza la abertura de comunicación entre el conducto (4) y el canon (1), parte de los gases de la detonaci6n entran a través del conducto (4) hasta alcazar la cámara de dosificación (2). Estos gases al llegar a la cámara de dosificación sufren una expansion brusca que llena la cámara de dosificaci6n (2) con gas a pression bloqueando la entrada de polvo desde el alimentador a través del conducto (5) convirtiendo asi la alimentación continua de polvo en un llenado discontinuo de la cámara de dosificación.

Además, la expansion brusca de los gases genera una turbulencia que provoca la fluidificación de todo el polvo contenido en la cámara de dosificación (2), viéndose favorecida esta fluidificaci6n por la alta temperatura a la que se encuentran los gases de la detonación.

-Una vez que el frente (D) de la onda de detonación ha rebasado completamente el orificio de comunicación con el conducto (5) la baja presión (S) provoca una succion que arrastra los gases contenidos tanto en la cámara de dosificación (2) como en el conducto (4) y por tanto también del polvo contenido en la cámara de dosificación (2). De esta manera, el polvo accede al canon quedando a la espera de que llegue el próximo frente de pression (D), correspondiente a la siguiente detonacion, que lo arrastrará a su paso. Como todo el polvo contenido en la cámara de dosificación (2) se encuentra fluidificado, la succion generada por la onda de pression arrastra todo el polvo contenido en la cámara de dosificación (2) consiguiendo asi que la inyección de polvo al canon se

realice de forma periódica y controlada.

Finalmente, en la figura 4 se observa un dispositivo doble que ests compuesto por dos sistemas de inyecci6n con el objeto de permitir alimentación de polvos de distinta naturaleza en puntos axialmente separados del canon para conseguir revestimientos de varias capas o incluso revestimientos cuya composici6n varia gradualmente.