DE4418437C2 - Verfahren und Vorrichtung zum autogenen Flammspritzen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum autogenen FlammspritzenInfo
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- 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
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum autogenen Flamm
spritzen, auch zum Hochgeschwindigkeitsflammspritzen, bei dem ein Sauerstoffgas
und ein Brenngas mit Druck einer Verbrennungszone zugeführt und dort zur Reaktion
gebracht werden und bei dem dieser Verbrennungszone ebenfalls das entweder
draht- oder pulverförmige Spritzmaterial zugeführt wird, dieses dort durch die
stattfindende Verbrennung erhitzt und durch den offenen Austrittskanal in eine
Vorzugsrichtung beschleunigt wird und so seine Bewegungsenergie erhält, um auf
eine Oberfläche gespritzt zu werden.
Aus der US-PS 2 861 900 sind Flammspritzverfahren und Flammspritzeinrichtungen
der eben beschriebenen Art - also mit getrennter Zuleitung des Sauerstoffgases und
des Brenngases zur Verbrennungszone - bekannt. An diesem Prinzip hat sich auch
bis in jüngere Zeit nichts geändert (vgl. EP-A 0 570 084).
Insbesondere in ungüstigen Betriebsituationen, z. B. beim Flammspritzen mit
erhöhten Drücken, aber auch beim üblichen Flammspritzbetrieb treten Rückzün
dungen bei diesem Funktionsprinzip auf, die zu Schäden in den zugehörigen, in der
Regel viel- und kleinteiligen Flammspritz-Vorrichtungen führen können, wobei deren
Beseitigung teuer und zeitaufwendig sein kann.
Aus der DE 40 16 412 C2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Hochgeschwin
digkeitsflammspritzen von hochschmelzenden draht- oder pulverförmigen Spritz
zusatzwerkstoffen zum Beschichten von Oberflächen mit mindestens zwei
voneinander unabhängig arbeitenden Gasmischsystemen bekannt. Brenngas wie H₂
oder Propan und Sauerstoff werden vermischt, in eine Primärbrennkammer geleitet
und dort verbrannt, wobei die Spritzzusatzwerkstoffe geschmolzen werden. Die
Verbrennungsgase mit den Spritzzusatzwerkstoffen aus der Primärbrennkammer
werden in eine Sekundärbrennkammer geführt, wo ein Gemisch aus einem Brenngas
wie Acetylen und aus Sauerstoff verbrannt wird und zur Restschmelzung und
Beschleunigung der Spritzzusatzwerkstoffe beiträgt. Die Vermischung von Brenngas
und Sauerstoff finden dabei unmittelbar vor den Brennkammern statt.
Aus der EP-A 0 049 915 und der US-PS 4 869 936 sind Verfahren und Vorrichtungen
zum Hochgeschwindigkeitsflammspritzen bekannt, bei denen Brenngase wie Propan
bzw. H₂ in eine Brennkammer gegeben und verbrannt werden. Die heißen Ver
brennungsabgase werden zusammen mit pulverförmigem Zusatzmittel in eine
Beschleunigungsdüse geführt.
In der US-PS 4 869 936 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Hochgeschwin
digkeitsflammspritzen beschrieben, wobei Brenngase wie Propan, Propylene oder H₂
und ein Oxidationsgas in einer Düse vermischt und verbrannt werden und dann die
Spritzzusatzwerkstoffe tragen.
Die Anmelderin hat sich nunmehr die Aufgabe gestellt, die geschilderte Problemlage
beim Flammspritzen zu verbessern, d. h. die immer wieder auftretende Rückzün
dungen bei gängigen Flammspritzmethoden zu reduzieren oder ganz abzustellen.
Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß das Sauerstoffgas
und das Brenngas für den gerade ablaufenden Flammspritzprozeß bereits außerhalb
der Flammspritzeinrichtung zusammengeführt und vermischt werden und dann über
gemeinsame Kanäle der Verbrennungszone in der jeweiligen Einrichtung zufließen
und dort die Verbrennung geeignet ausgeführt wird.
Entgegen der Erwartung, d. h. entgegen der ersten und naheliegenden Einschätzung,
daß ein Sauerstoff und ein Brenngas enthaltendes Gasgemisch vom Funktions- und
Sicherheitsaspekt kritischer als ungemischte Gase einzustufen sind, ist der Flamm
spritzbetrieb mit einer Vormischung des Brenn- und des Sauerstoffgases funktions
sicherer und insbesondere in Sonderbetriebssituationen stabiler und zuverlässiger als
ein Betrieb mit getrennter Zuführung der besagten Prozeßmedien. Dies gilt insbe
sondere auch bei der Anwendung des Brenngases Acetylen.
Erfindungsgemäß erfolgt also die Vermischung der Medien außerhalb der Flamm
spritzeinrichtung und damit vor der Verteilung der einzelnen Medien in enge Kanäle
innerhalb einer solchen Einrichtung. In besonders günstiger Weise wird die
erfindungsgemäße Zusammenführung unmittelbar vor der Spritzeinrichtung durch
geführt, da auch ein weitläufiger Gasgemischtransport vor der Spritzpistole mit nach
teiligen Umständen einhergeht und dabei zusätzliche Vorkehrungen zu treffen wären
(unter Umständen mehrere Flammenrücktrittssicherungen).
Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft näher beschrieben.
Zunächst wird auf die bereits eingangs genannte US-PS 2 861 900 und die dortige
Ausgestaltung von Flammspritzvorrichtungen - siehe Figuren - hingewiesen. Bei den
gezeigten Einrichtungen erfolgt eine getrennte Zufuhr von Sauerstoff und Acetylen bis
zur Spritzpistole und in dieser bis zur Misch- und Verbrennungszone. Demgegenüber
wird gemäß der Erfindung eine Vermischung des Acetylens und des Sauerstoffs
bereits in einem der Spritzeinrichtung unmittelbar vorgeschalteten Mischer hergestellt,
wobei hierfür beispielsweise ein einfaches Zusammenführungselement ausreichend
ist, jedoch sind auch übliche Mischeinrichtungen einsetzbar. Dabei ist es in jedem
Falle günstig, wenn der Mischer unbeeinflußbar von der Erwärmung der
Spritzeinrichtung installiert wird.
In der Spritzeinrichtung selbst wird erfindungsgemäß das nunmehr hergestellte
Gasgemisch entweder über einen der bereits vorhandenen Kanäle (entweder dem
vormaligen Acetylenkanal oder dem vormaligen Sauerstoffkanal) weitertransportiert
oder es wird gleichzeitig über beide geleitet, wozu die Vormischeinheit - je nach
Variante - über den jeweils passenden Anschluß bzw. die passenden Anschlüsse zur
Spritzvorrichtung verfügen muß. Ebenso ist jedoch selbstverständlich der Einsatz
einer entsprechend neu gestalteten und an den erfindungsgemäßen Vorschlag
angepaßten Spritzvorrichtung möglich, bei der die Gasgemischzufuhr wegen der
kurzen Wege mit Vorteilen etwa so gestaltet ist wie die Sauerstoffzuführung bei den
Spritzeinrichtungen gemäß der genannten US-PS 2 861 900. Bei der Erfindung ist
ferner darauf zu achten, daß die Gasaustrittsgeschwindigkeiten oberhalb der
Zündgeschwindigkeiten des jeweils vorliegenden Brenngasgemisches liegen, um
daher rührende Flammenrücktritte auszuschließen.
Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Vorschlags werden die eingangs be
schriebenen Fehlfunktionen (deren Ursachen im einzelnen oft gar nicht völlig geklärt
sind) vermindert und ein sehr weitgehend störungsfreier Betrieb verschiedenster
Flammspritzanlagen in vielen Anwendungsfällen erreicht.
Claims (6)
1. Verfahren zum autogenen Flammspritzen, bei dem ein Sauerstoffgas und ein
Brenngas mit Druck einer Verbrennungszone in einer entsprechenden,
geschlossenen Einrichtung zugeführt und dort zur Reaktion gebracht werden
bei dem dieser Verbrennungszone ebenfalls das entweder draht- oder
pulverförmige Spritzmaterial zugeführt wird,
dies dort durch die stattfindende Verbrennung erhitzt und durch den offenen Aus trittskanal in eine Vorzugsrichtung beschleunigt wird und so seine Bewegungs energie für den Spritzvorgang erhält,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sauerstoffgas und das Brenngas für den gerade ablaufenden Flamm spritzprozeß bereits außerhalb der Flammspritzeinrichtung zusammengeführt und vermischt werden
und dann über gemeinsame Kanäle der Verbrennungszone zugeführt werden und dort die Verbrennung ausgeführt wird.
dies dort durch die stattfindende Verbrennung erhitzt und durch den offenen Aus trittskanal in eine Vorzugsrichtung beschleunigt wird und so seine Bewegungs energie für den Spritzvorgang erhält,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sauerstoffgas und das Brenngas für den gerade ablaufenden Flamm spritzprozeß bereits außerhalb der Flammspritzeinrichtung zusammengeführt und vermischt werden
und dann über gemeinsame Kanäle der Verbrennungszone zugeführt werden und dort die Verbrennung ausgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenfüh
rung von Sauerstoffgas und Brenngas unmittelbar vor der Spritzeinrichtung
erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas
austrittsgeschwindigkeiten oberhalb der Zündgeschwindigkeiten des jeweils
benutzten Brenngasgemisches liegen.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Brenngas
Acetylen verwendet wird.
5. Vorrichtung zum autogenen Flammspritzen, umfassend eine Zuführung für ein
Sauerstoffgas und ein Brenngas mit Druck in eine Verbrennungszone in einer
entsprechenden, geschlossenen Einrichtung,
eine Zuführung für ein entweder draht- oder pulverförmiges Spritzmaterial in diese Verbrennungszone und einen offenen Austrittskanal in eine Vorzugsrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Element zum Zusammenführen des Sauerstoffgases und des Brenn gases außerhalb der Flammspritzeinrichtung angeordnet ist und über Kanäle mit der Verbrennungszone verbunden ist.
eine Zuführung für ein entweder draht- oder pulverförmiges Spritzmaterial in diese Verbrennungszone und einen offenen Austrittskanal in eine Vorzugsrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Element zum Zusammenführen des Sauerstoffgases und des Brenn gases außerhalb der Flammspritzeinrichtung angeordnet ist und über Kanäle mit der Verbrennungszone verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammen
führungselement aus einem Mischer besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4418437A DE4418437C2 (de) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Verfahren und Vorrichtung zum autogenen Flammspritzen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4418437A DE4418437C2 (de) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Verfahren und Vorrichtung zum autogenen Flammspritzen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4418437A1 DE4418437A1 (de) | 1995-11-30 |
DE4418437C2 true DE4418437C2 (de) | 1996-10-24 |
Family
ID=6519050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4418437A Expired - Fee Related DE4418437C2 (de) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | Verfahren und Vorrichtung zum autogenen Flammspritzen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4418437C2 (de) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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LU34348A1 (de) * | 1955-05-02 | |||
US4416421A (en) * | 1980-10-09 | 1983-11-22 | Browning Engineering Corporation | Highly concentrated supersonic liquified material flame spray method and apparatus |
US4869936A (en) * | 1987-12-28 | 1989-09-26 | Amoco Corporation | Apparatus and process for producing high density thermal spray coatings |
US5019686A (en) * | 1988-09-20 | 1991-05-28 | Alloy Metals, Inc. | High-velocity flame spray apparatus and method of forming materials |
DE4016412A1 (de) * | 1990-05-22 | 1991-11-28 | Utp Schweissmaterial | Verfahren und vorrichtung zum hochgeschwindigkeitsflammspritzen von hochschmelzenden draht- und pulverfoermigen zusatzwerkstoffen zum beschichten von oberflaechen |
-
1994
- 1994-05-26 DE DE4418437A patent/DE4418437C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4418437A1 (de) | 1995-11-30 |
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D2 | Grant after examination | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: LINDE AG, 65189 WIESBADEN, DE |
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