DE3623312C2 - - Google Patents
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
- B05B7/20—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion
- B05B7/201—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle
- B05B7/205—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle the material to be sprayed being originally a particulate material
- B05B7/206—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle the material to be sprayed being originally a particulate material in a container fixed to the discharge device
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/129—Flame spraying
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Description
Die Erfindung betrifft eine Metallpulver-Flammspritzpistole,
die einen Düsenträger und einen sich daran anschließenden
Düsenkörper aufweist.
Aus der DE-OS 35 28 749 gilt eine
Metallpulver-Flammspritzpistole als bekannt, bei der die
Zuleitung für eine der beiden Brenngaskomponenten über
eine Düsenbohrung in einen Kanal mündet, der über
einen Winkel von ca. 160° ringförmig ausgebildet ist und dem an
seinem anderen Ende über eine zweite Zuleitung die andere
Brenngaskomponente zugeführt wird. An diesen Kanal
schließt sich fluchtend mit der Düsenbohrung eine achsparallele
Leitung an, in der die Mischung der Brenngaskomponenten
stattfindet. Diese Leitung endet in einen noch im Düsenträger
befindlichen Ringkanal, an dessen Stirnfläche sich
der Düsenkörper anschließt, in dem weitere Leitungen
vorgesehen sind, durch die das Brenngasgemisch heraus austritt.
Nachteilig an dieser Metallpulver-Flammspritzpistole ist, daß
die Vermischung der Brenngaskomponenten noch nicht gut genug
ist um eine vollständige Verbrennung zu gewährleisten. Es
zeigt sich vielmehr, daß in der mittels einer derartigen
Metallpulver-Flammspritzpistole aufgetragenen Metallschicht
immer noch Kohlenstoffablagerungen als Folge einer
unvollkommenen Verbrennung enthalten sind.
Aus der DE-OS 30 33 579 ist eine
Metallpulver-Flammspritzpistole bekannt, bei der die
Gemischbildung in einem im Düsenkörper vorgesehenen
Ringkanal vorgesehen ist, dem über einen Ringspalt die
eine Brenngaskomponente und über Düsenbohrungen die andere
Brenngaskomponente zugeführt wird. Mit den Düsenbohrungen
fluchtend gehen von diesem Ringkanal Leitungen ab, aus
denen das Brenngasgemisch austritt. Die Mischung erfolgt hier
in den letztgenannten Leitungen in Strömungsrichtung
hinter dem im Düsenkörper angeordneten Ringkanal. Die
Mischung der Brenngaskomponente ist auch bei diesem Gerät noch
nicht zufriedenstellend.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine
Metallpulver-Flammspritzpistole derart auszubilden, daß die
Verbrennung besser als seither möglich erfolgt und eine
einwandfreie Auftretung der Metallschicht gesichert wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
Die zweiteilige Ausbildung der Düse macht es möglich, in dieser
eine Mehrzahl von Düsenbohrungen mit dahinter fluchtend
angeordneten Leitungen, dem zugehörigen ersten und zweiten
Ringkanal sowie anschließend an die Leitungen nach als weiteren
Vermischungsraum den dritten Ringkanal vorzusehen. Damit
erfolgt die Vermischung so intensiv, daß eine vollkommene
Verbrennung ohne die Bildung von Kohlenstoffablagerungen in der
durch die Metallpulver-Flammspritzpistole aufzutragenden
Metallschicht erfolgen kann. Außerdem ist die weitere
Verbesserung der Verbrennung und die dadurch bedingte
Verringerung schädlicher Abgasbestandteile umweltfreundlich.
Dies wird durch sehr einfache Maßnahmen, die auch einen
leichten Bau und damit die erleichterte Handhabung der
Metallpulver-Flammspritzpistole gewährleisten, ermöglicht.
Die Führung des Brenngasgemisches von dem dritten Ringkanal bis
zum Austritt aus der Düse wird durch einen Ringspalt oder durch
entsprechend viele Einzelbohrungen, in der Stirnfläche der Düse
gebildet. Es entsteht in jedem Fall eine zusammenhängende
Ringflamme, die sich vorteilhaft auf die Spritzpartikel und
damit auf die Spritzqualität auswirkt. So werden z. B. beim
Verspritzen von selbstfließenden CrNiBSiFi-Pulverlegierungen
oder Co-Basispulvern Spritzschichten von hoher metallurgischer
Reinheit erzielt, obwohl als Pulvertransportgas Sauerstoff
verwendet wird. Außerdem liegen bei der erfindungsgemäßen
Ausbildung der Düse alle für deren Heizleistung maßgebenden
Querschnitte in der Düse selbst, so daß für andere
Heizleistungen lediglich die Düse auszuwechseln ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrie
ben. Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Metallpulver-Flammspritzpistole;
Fig. 2 einen Querschnitt durch Pistolenkörper
(5) mit Einsatz (9), Zwischenstück (10)
und Düse (15);
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Düse (15).
Die Metallpulver-Flammspritzpistole weist gemäß Fig. 1 einen
Pulverbehälter 1 auf, der mit Metallpulver gefüllt wird. Der
Pulverbehälter 1 steht über eine Leitung 2 mit einer Metall
pulverdüse in Verbindung, die durch die Manschette 3 a und
den Einsatz 3 b gebildet wird. Der Düseneinsatz 3 a sitzt in
einer Bohrung 4 im Pistolenkörper 5. Die Bohrung 4 steht
über eine Leitung 6 mit einer Leitung 7 in Verbindung, die
zur Zufuhr einer Brenngaskomponente, nämlich des Sauer
stoffs, dient. Im Pistolenkörper 5 ist ferner eine Leitung 8
zur Zufuhr der zweiten Brenngaskomponente, z.B. Azetylen,
vorgesehen.
In den Pistolenkörper 5 ist ein Düsenträger, gebildet aus Einsatz 9 und
Zwischenstück 10 eingelassen. Der Einsatz 9 weist Leitungen 6′, 7′, 8′ auf,
die die Fortsetzung der Leitungen 6, 7, 8 bilden. Mit dem Einsatz 9 ist
das Zwischenstück 10 verlötet. Es weist die Leitungen 6′′, 7′′, 8′′ auf, in
denen das Metallpulver und die beiden Brenngaskomponenten
weitergeführt werden. Der Übergang von der Leitung 7′ im
Einsatz 9 zur Leitung 7′′ im Zwischenstück 10 erfolgt über
einen in radialer Richtung verlaufenden Kanal 11. Der Über
gang vom Kanal 8′ im Einsatz 9 zum Kanal 8′′ im Zwischen
stück 10 erfolgt über einen ebenfalls in radialer Richtung
verlaufenden Kanal 12.
Im Zwischenstück 10 hat der Kanal 7′′ von der Achse A
(strichpunktiert eingezeichnet) einen geringeren Abstand als
der Kanal 8′′. Beide Kanäle, also der Kanal 7′′ und der
Kanal 8′′, enden in Ringkanäle 13 bzw. 14. Diese Ringkanäle
erstrecken sich entlang des vollen Kreisumfangs des Zwi
schenstücks 10.
An der rechten Stirnfläche des Zwischenstücks 10 schließt
sich die Düse 15 an (vgl. auch Fig. 3). Die Düse 15 wird
durch einen Düseninnenkörper 16 und einen Düsenaußenkörper
17 gebildet. Mit 18 bzw. 19 sind Überwurfmuttern bezeichnet,
die die Anordnung in der ersichtlichen Weise zusammenhalten.
Im Düseninnenkörper 16 ist ein innerer Ringkanal 20 angeord
net. Er steht in Verbindung mit dem Ringkanal 14 und über
diesen mit den Leitungen 7, 7′, 7′′. Von dem Ringkanal 20
erstrecken sich Düsenbohrungen 21 in achsparalleler Richtung.
Durch diese Düsenbohrungen, die entlang des Umfangs verteilt
sind (beispielsweise vier Bohrungen entlang des Umfang, je
weils um 90° versetzt), wird also der Sauerstoff, der eine
der Brenngaskomponenten bildet, mit hohem Druck hindurchge
drückt. Beim Austritt aus den Düsenbohrungen 21 hat er etwa
Schallgeschwindigkeit.
In einem gewissen radialen Abstand von der Achse, der dem
radialen Abstand des Ringkanals 13 (im Zwischenstück 10)
entspricht, weist der Düseninnenkörper 16 ferner Bohrungen
22 auf, die sich in einen im Querschnitt dreieckförmigen
Ringraum 23 öffnen, der zwischen dem Düsenaußenkörper 17 und
dem Düseninnenkörper 16 durch deren spezielle Ausbildung
entsteht. Dieser Ringraum 23 ist entlang seines Umfangs mit
einem radialen Einstich 24 versehen, in den die bereits er
wähnten Düsenbohrungen 21 münden. Der radiale Einstich 24
steht über den Ringraum 23, die Bohrungen 22, den Ringkanal
13, sowie die Leitungen 8′′, 8′ und 8 mit der Quelle zur Zu
führung der zweiten Brenngaskomponente, z.B. Azetylen, in
Verbindung. Durch den in den Ringraum 24 aus den Düsenboh
rungen 21 austretenden schallschnellen Sauerstoffstrahl wird
das Azetylen mitgerissen. Es erfolgt eine Mischung. Diese
Mischung bildet sich in den Bohrungen 25 aus, die im Düsen
innenkörper 16 vorgesehen sind, und die mit den Düsenbohrun
gen 21 fluchten. Es entsteht also ein Saugstrahlpumpen
effekt, durch den der aus den Düsenbohrungen 21 austretende
Sauerstoffstrahl das Azetylen mit ansaugt und sich mit die
sem vermischt und dabei weiter mit hoher Geschwindigkeit in
die Bohrungen 25 strömt.
Die Bohrungen 25 öffnen sich in einen weiteren Ringkanal 30,
der durch entsprechende Ausbildung zwischen Düseninnenkörper
16 und Düsenaußenkörper 17 entsteht. Er dient als ein Ver
mischungsraum zur Verbesserung der innigen Vermischung der
Brenngaskomponenten. Aus diesem Ringraum 30 tritt das Ge
misch durch den Ringspalt 31 aus der Düse 15 aus. Dieser
Ringspalt 31 entsteht zwischen Ringinnenkörper 16 und Ring
außenkörper 17 und hat in radialer Richtung einen Durchmes
ser, der kleiner ist als der Abstand der Bohrungen 25 von
der Achse, so daß dadurch, daß die Bohrungen 25 nicht mit
dem Ringspalt 31 fluchten, sondern das hindurchtretende Gas
gemisch eine Wegänderung vornehmen muß, eine intensive Ver
mischung bzw. Verwirbelung eintritt. Charakteristisch ist,
daß der Querschnitt des Ringkanals 30 (senkrecht zu A)
größer ist als der des Ringspalts 31 bzw. der Bohrungen 25.
Beim Austritt aus dem Ringspalt 31 wird das Brenngas gezün
det, wobei durch die hohe Geschwindigkeit des Austritts des
Gasgemisches ein Rückwandern der Flamme in den Ringspalt 31
hinein vermieden wird. Am Ringspalt 31 kann das austretende
Gemisch gezündet und die Flamme aufrechterhalten werden. Die
Flamme reißt Metallpulver mit, das auf diese Weise auf eine
bestimmte Fläche aufgespritzt werden kann.
Claims (3)
1. Metallpulver-Flammspritzpistole, die einen Düsenträger und
einen sich daran anschließenden Düsenkörper aufweist, mit
folgenden Merkmalen:
- a) die Zuleitung (7′′) für eine der beiden Brenngaskomponenten endet in einem Ringkanal (20);
- b) der Ringkanal (20) befindet sich in dem Düsenkörper (15);
- c) die Zuleitung (8′′) für die andere der beiden Brenngaskomponenten endet in einem zweiten Ringkanal (24);
- d) der zweite Ringkanal (24) befindet sich ebenfalls in dem Düsenkörper (15);
- e) der erste Ringkanal (20) steht mit dem zweiten Ringkanal (24) über mehrere Düsenbohrungen (21) in Verbindung;
- f) an die Düsenbohrungen (21) schließen sich mit diesen fluchtend weitere Leitungen (25) an;
- g) die weiteren Leitungen (25) münden in einen dritten Ringkanal (30);
- h) die weiteren Leitungen (25) und der dritte Ringkanal (30) befinden sich ebenfalls in dem Düsenkörper (15);
- i) aus dem dritten Ringkanal (30) tritt das Brenngasgemisch durch einen Ringspalt (31) oder einzelne Leitungen aus dem Düsenkörper (15) aus;
- j) der Düsenkörper (15) ist zweiteilig (16, 17) ausgebildet;
- k) der zweite Ringkanal (24), der dritte Ringkanal (30) und ggf. der Ringspalt (31) entstehen zwischen den beiden den Düsenkörper (15) bildenden Teilen (16, 17).
2. Metallpulver-Flammspritzpistole nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der radiale Abstand der einzelnen
Leitungen oder des Ringspalts (31), über die bzw. über den
das Gemisch austritt, von der Achse (A) der
Metallpulver-Flammspritzpistole kleiner ist, als der radiale
Abstand der mit den Düsenbohrungen (21) fluchtend
angeordneten Leitungen (25), über die das Brenngasgemisch in
den Ringkanal (30) gelangt.
3. Metallpulver-Flammspritzpistole nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des dritten
Ringkanals (30) senkrecht zur Achse (A) der
Metallpulver-Flammspritzpistole größer ist, als der der weiteren
Leitungen (25), über die Gemisch in den dritten Ringkanal
(30) gelangt, und größer ist, als der Querschnitt der einzelnen
Leitungen oder des Ringspalts (31), über die das
Brengasgemisch aus der Düse (15) austritt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863623312 DE3623312A1 (de) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Metallpulver-flammspritzpistole |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863623312 DE3623312A1 (de) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Metallpulver-flammspritzpistole |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3623312A1 DE3623312A1 (de) | 1988-01-21 |
DE3623312C2 true DE3623312C2 (de) | 1990-11-29 |
Family
ID=6304889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863623312 Granted DE3623312A1 (de) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Metallpulver-flammspritzpistole |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3623312A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5148986A (en) * | 1991-07-19 | 1992-09-22 | The Perkin-Elmer Corporation | High pressure thermal spray gun |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3033579C2 (de) * | 1980-09-06 | 1985-11-14 | Hühne, Erwin, 7801 Schallstadt | Rückzündsicheres Auftragsgerät |
DE3528749C2 (de) * | 1985-08-10 | 1994-12-15 | Ulmer Gmbh Schweissanlagen | Düsenträger für eine Metallpulver-Flammspritzpistole |
-
1986
- 1986-07-11 DE DE19863623312 patent/DE3623312A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3623312A1 (de) | 1988-01-21 |
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