EP0458018A2 - Process and device for high speed flame spraying of refractory filler material in form of powder or wire for coating surfaces - Google Patents

Abstract

The invention relates to a process and a device for the high-speed flame-spraying of refractory filler materials in the form of wire and powder for the coating of surfaces, wherein, by means of at least two gas-mixing systems running independently of one another, the spraying filler material in the form of wire or powder, introduced into a primary combustion chamber, is fused by primary heating flames arranged concentrically around a charging channel, accelerated by the resulting high-speed flame and passed through a primary expansion nozzle bore into a downstream secondary combustion chamber, through which the primary high-speed flame passes at supersonic speed, taking along the melt-plastic filler materials, and which leads into a downstream water-cooled secondary expansion nozzle, axially widened centrically, or into the bore thereof, so that a zone of reduced pressure is generated in the region of secondary fuel gas/oxygen channels arranged radially, axially and/or in a focusing manner and leading into the secondary combustion chamber, and a fuel gas mixture can be fed at low inflow pressures and, in the secondary chamber, the fuel gas mixture is ignited and expanded radially, axially around the primary high-speed flame and, due to a high flame temperature and an extreme ignition and combustion rate, contributes to the final fusion of the spray filler materials and to their additional acceleration. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Hochgeschwindigkeitsflammspritzen von hochschmelzendem draht- und pulverförmigen Zusatzwerkstoffen zum Beschichten von Oberflächen, bei der ein Allgas-Hochgeschwindigkeitsflammspritzbrenner zum Beschichten der Oberflächen mit beliebigen hochschmelzenden draht- oder pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen verwendet wird.The invention relates to a method and an apparatus for high-speed flame spraying of high-melting wire and powder-form filler materials for coating surfaces, in which an all-gas high-speed flame spray gun is used to coat the surfaces with any high-melting wire or powder-form spray filler materials.

Hierbei sind zwei oder mehrere voneinander unabhängig arbeitende Gasmischsysteme, die mit verschiedenen Brenngas-Sauerstoffgemischen arbeiten können, im Gerät integriert.Two or more gas mixing systems that work independently of one another and can work with different fuel gas-oxygen mixtures are integrated in the device.

Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Verfahren, Geräten und Technologien bekannt, die den hohen Anforderungen der modernen Technologie nicht mehr entsprechen.A large number of processes, devices and technologies are known from the prior art which no longer meet the high requirements of modern technology.

In der DE-PS 81 18 99 wird eine Vorrichtung zum Versprühen von metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen vorgeschlagen, die als Basisprinzip für das Hochgeschwindigkeitsspritzen unter Verwendung von Brenngas und Sauerstoff angesehen werden kann. Es handelt sich hierbei im wesentlichen bei der Vorrichtung um ein System, bestehend aus Brennkammer und Expansionsdüse, mit dem draht-, pulver- oder schmelzflüssige Spritzzusatzwerkstoffe unter vorwiegender Verwendung von Wasserstoff als Knallgas verspritzt werden können. Es wird also bei der vorgeschlagenen Vorrichtung nur jeweils mit einem Heiz- oder Treibgas, vorwiegend Wasserstoff gearbeitet, das nach dem Druckgasprinzip in die Brennkammer eingeführt wird. Die Zündung von Wasserstoff erfolgt gemäß der DE-PS 81 18 99 manuell, beim Austreten aus der Expansionsdüse, elektrisch durch Kurzschluß bzw. durch einen elektrischen Lichtbogen.DE-PS 81 18 99 proposes a device for spraying metallic and non-metallic materials, which can be regarded as the basic principle for high-speed spraying using fuel gas and oxygen. The device is essentially a system consisting of a combustion chamber and an expansion nozzle, with which wire, powder or molten spray additive materials can be sprayed using hydrogen as the main detonating gas. The proposed device therefore only works with one heating or propellant gas, predominantly hydrogen, which is introduced into the combustion chamber according to the compressed gas principle. The ignition of hydrogen is carried out manually according to DE-PS 81 18 99, when exiting the expansion nozzle, electrically by short circuit or by an electric arc.

Das Zünden von Wasserstoff kann durch den schmelzflüssigen erhitzten Spritzzusatzwerkstoff erfolgen, der durch die Brennkammer über einen Zugang mit dem Knallgas zusammengeführt wird.The ignition of hydrogen can take place through the molten heated spray additive, which is brought together through the combustion chamber via an access with the oxyhydrogen gas.

Die aus derDE-PS 81 18 99 vorgeschlagene Konstruktionskonzeption erfüllt in vielerlei Kriterien nicht den Anforderungen, die man heute an eine Hochgeschwindigkeitsflammspritzanlage stellt.The design concept proposed in DE-PS 81 18 99 does not meet the requirements that are placed on a high-speed flame spraying system in many criteria.

Einerseits wird das Brenngas, gemäß DE-PS 81 18 99 ist dies Wasserstoff, nach dem Druckgasprinzip in die Brennkammer geführt, welches nicht mehr den gesetzlichen Bauartvorschriften für Autogenbrenner und auch nicht der Unfallverhütungsvorschrift UVV-VGB 15 gerecht wird.On the one hand, the fuel gas, according to DE-PS 81 18 99 this is hydrogen, is led into the combustion chamber according to the compressed gas principle, which no longer meets the legal design requirements for oxy-fuel burners and also does not comply with the accident prevention regulation UVV-VGB 15.

Ferner hat Wasserstoff, ohne zusätzliches Oxidationsgas, z. B. Sauerstoff, eine unzureichende Heizleistung, um hochschmelzende Spritzzusatzwerkstoffe, wie z. B. Molybdän, Wolfram und Oxyde verspritzen zu können. Andererseits verbrennt Wasserstoff reduzierend und ist aus diesem Grunde zum Verspritzen von Metalloxyden nicht geeignet, da die Wasserstoff-Flamme dem Spritzzusatzwerkstoff im schmelzflüssigen oder plastischem Zustand Sauerstoff entzieht.Furthermore, hydrogen has no additional oxidizing gas, e.g. As oxygen, an insufficient heating power to high-melting spray additives, such as. B. can spray molybdenum, tungsten and oxides. On the other hand, hydrogen burns in a reducing manner and is therefore not suitable for spraying metal oxides, since the hydrogen flame extracts oxygen from the spray additive in the molten or plastic state.

Ein weiteres Hochgeschwindigkeitsflammspritzsystem ist aus der EP-0 049 915 bekannt. Dieses Hochgeschwindigkeitsflammspritzsystem weist eine wassergekühlte Expansionsdüse auf, das zum Spritzen von draht- und pulverförmigen Zusatzwerkstoffen geeignet sein soll. Abweichend von der Konzeption der DE-PS 81 18 99 wird als Heizgas wahlweise mit Wasserstoff, Propan oder mit MAPP-Gas zusätzlich mit Sauerstoff gearbeitet. Die jeweils verwendeten Brenngase werden nach dem Druckgasprinzip in einen großen Mischraum geführt und mit Sauerstoff vermischt.
Über Bohrungen gelangt das Brenngas-Sauerstoffgemisch in die wassergekühlte Expansionsdüse, wo es mit dem pulver- oder drahtförmigen Zusatzwerkstoff in der Brennkammer zusammengeführt wird.Another high-speed flame spraying system is known from EP-0 049 915. This high-speed flame spraying system has a water-cooled expansion nozzle which is said to be suitable for spraying wire and powdered filler materials. Deviating from the conception of DE-PS 81 18 99 the heating gas is either hydrogen, propane or MAPP gas with oxygen. The fuel gases used are fed into a large mixing room according to the compressed gas principle and mixed with oxygen.
The fuel gas-oxygen mixture enters the water-cooled expansion nozzle through holes, where it is combined with the powder or wire-shaped filler material in the combustion chamber.

Diese Technik gemäß EP-A1-0 049 915 weist ebenfalls eine Vielzahl anwendungstechnischer und sicherheitstechnischer Mängel auf.This technology according to EP-A1-0 049 915 also has a large number of application-related and safety-related defects.

Bei der in der EP-A1-0 049 915 vorgeschlagenen Konstruktionskonzeption wird die Verwendung von Acetylen als Heizgas ausgeschlossen, da durch die hohe Zündgeschwindigkeit von Acetylen die Flammrückschlag- und Rückzündebar, wegen des Druckgasmischprinzipes, extrem groß ist.In the design concept proposed in EP-A1-0 049 915, the use of acetylene as a heating gas is excluded, since the high rate of ignition of acetylene means that the flashback and flashback are extremely large due to the compressed gas mixing principle.

Der Ausschluß der Verwendung von Acetylen in Verbindung mit Sauerstoff führt zu einer starken Anwendungseinschränkung, da speziell Zusatzwerkstoffe, wie z. B. hochschmelzende Metalle und Oxyde wegen der hohen Flammenergie nur mit der Acetylen-Sauerstoff-Flamme von 3160°C verspritzt und geschmolzen werden können. Die sehr hohe Zündgeschwindigkeit eines Acetylen-Sauerstoff-Gemisches von ca. 11,5m/sec. gegenüber Propan-Sauerstoff im Mischungsverhältnis 1:5 mit etwa 3,6 m/sec. Geschwindigkeit, die sich in der Praxis durch entscheidend höhere Flammengeschwindigkeiten und somit höheren kinetischen Partikelgeschwindigkeiten auswirkt, kann bei dem vorgeschlagenen System nicht ausgenutzt werden. Gasmischsysteme der vorgenannten Art entsprechen nicht den Unfallverhütungsvorschriften der VGB 15 und auch nicht den Bauartvorschriften für autogene Geräte.The exclusion of the use of acetylene in connection with oxygen leads to a severe application restriction, since filler materials such as. B. high-melting metals and oxides can only be sprayed and melted with the acetylene-oxygen flame of 3160 ° C because of the high flame energy. The very high ignition speed of an acetylene-oxygen mixture of approx.11.5m / sec. compared to propane-oxygen in a mixing ratio of 1: 5 at about 3.6 m / sec. Speed, which in practice is characterized by significantly higher flame speeds and therefore higher kinetic particle velocities can not be exploited in the proposed system. Gas mixing systems of the aforementioned type do not comply with the accident prevention regulations of VGB 15 and also do not comply with the design regulations for autogenous devices.

Die Acetylen-Sauerstoff-Flamme besitzt dominierende Eigenschaften, wie diese von keinen anderen Brenngas-Sauerstoff-Gemischen erreicht werden. Sie ist aus diesem Grunde ideal zum thermischen Spritzen von hochschmelzenden Zusatzwerkstoffen geeignet.The acetylene-oxygen flame has dominant properties that no other fuel gas-oxygen mixture can achieve. For this reason, it is ideally suited for the thermal spraying of high-melting filler materials.

Die Anwendung von Acetylen als Heizgas zur Betreibung von Hochgeschwindigkeitsflammspritzsystemen in Verbindung mit Sauerstoff ist jedoch aufgrund des spezifischen Aufbaues des Acetylen-Moleküls problematisch.However, the use of acetylene as a heating gas for operating high-speed flame spraying systems in conjunction with oxygen is problematic due to the specific structure of the acetylene molecule.

Acetylen stellt eine chemische Verbindung aus Kohlenstoff und Wasserstoff dar. Es ist ein sogenannter ungesättigter Kohlenwasserstoff, dessen Molekül voll innerer Spannung steckt, die einem Ausgleich zustrebt. Acetylen ist also kein stabiler Stoff, sondern neigt dazu, in seine Bestandteile, nämlich Kohlenstoff und Wasserstoff, zu zerfallen. Z. B. wenn das Acetylen auf eine Temperatur von etwa 300°C erwärmt wird, steht es außerdem unter Druck, so pflanzt sich ein einmal eingeleiteter Zerfall durch die gesamte Gasmenge fort. Die in Form von Wärme freiwerdende Energie genügt, um benachbarte Acetylen-Teilchen auf die Zerfallstemperatur zu bringen. Dieser Vorgang spielt sich so rasch ab, daß komprimiertes Acetylen bei eingeleiteter Zersetzung verpuffungsartig zerfällt. Dieser Zustand tritt z. B. ein, wenn Acetylen in eine Brennkammer eines Hochgeschwindigkeitsbrenners eingeführt und gezündet wird, durch die Expansion entsteht ein Brennkammerdruck in der Größenordnung zwischen 2 bis 3,5 Bar, so daß durch den Rückstau auf die Brenngasleitung es zu dem vorgenannten Acetylen-Zerfall kommt.Acetylene is a chemical compound of carbon and hydrogen. It is a so-called unsaturated hydrocarbon, the molecule of which is full of internal tension that is trying to balance. Acetylene is therefore not a stable substance, but tends to break down into its constituents, namely carbon and hydrogen. For example, if the acetylene is heated to a temperature of around 300 ° C, it is also under pressure, so that once decay has started, it propagates through the entire amount of gas. The energy released in the form of heat is sufficient to bring neighboring acetylene particles to the decay temperature. This process takes place so quickly that compressed acetylene decomposes like a deflagration when decomposition is initiated. This condition occurs e.g. B. a when acetylene in a combustion chamber High-speed burner is introduced and ignited, the expansion results in a combustion chamber pressure in the order of magnitude between 2 and 3.5 bar, so that the aforementioned acetylene decomposition occurs due to the back pressure on the fuel gas line.

Aufgrund des vorab geschilderten Umstandes kommt es zum Zurückzünden in dem Gasmischbereich, dort wo Brenngas, in diesem vorliegenden Falle Acetylen und Sauerstoff, zusammengeführt werden. Die vorangeschilderte negative Erscheinung verhindert, daß Brenngas, Acetylen und Sauerstoff in der Brennkammer verbrennt und auf diese Weise eine Hochgeschwindigkeitsflamme entstehen kann.Due to the above-described circumstances, there is back ignition in the gas mixing area, where fuel gas, in this case acetylene and oxygen, are brought together. The aforementioned negative phenomenon prevents fuel gas, acetylene and oxygen from burning in the combustion chamber and a high-speed flame can arise in this way.

Desweiteren ist es bekannt, daß beim derzeitigen Stand der Technik oxydfreie Spritzschichten, wie z. B. aus Hastelloy, Tribaloy oder hochreinem Nickel nur unter Verwendung des Plasmavakuum-Kammerspritzen hergestellt werden können. Diese vorgenannte Technologie ist sehr kompliziert und äußerst kostenintensiv.Furthermore, it is known that in the current state of the art oxide-free spray layers, such as. B. from Hastelloy, Tribaloy or high-purity nickel can only be produced using the plasma vacuum chamber spraying. This technology is very complicated and extremely costly.

Der vorstehenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem (der) der Betrieb mit Acetylen und Sauerstoff problemlos möglich ist.The object of the above invention is therefore to provide a method and a device with which operation with acetylene and oxygen is possible without any problems.

Ferner soll mit der vorliegenden Erfindung eine erhebliche Vereinfachung des Beschichtungsprozesses und eine Kostenreduzierung geschaffen werden, die auch gleichzeitig die Schichtqualität in Bezug auf Optimierung der Haftzugfestigkeit des Spritzwerkstoffes zum Substrat verbessert, indem durch eine wesentlich höhere kinetische Energie des Flammenstrahles erzielt wird, wobei gleichzeitig eine geringere Porösität, und somit eine höhere Dichtheit der Spritzschicht erreicht wird.Furthermore, the present invention is intended to provide a considerable simplification of the coating process and a cost reduction, which at the same time also improves the layer quality with regard to optimization of the adhesive tensile strength of the spray material to the substrate, by means of a significantly higher kinetic Energy of the flame jet is achieved, while at the same time a lower porosity and thus a higher tightness of the spray layer is achieved.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das vorgeschlagene Verfahren gemäß Anspruch 1, sowie durch die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 10, wobei besondere Ausführungsmerkmale der Erfindung in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind.This object is achieved by the proposed method according to claim 1 and by the device for carrying out the method according to claim 10, special features of the invention being characterized in the subclaims.

Hierbei ist vorgesehen, daß das Verfahren zum Hochgeschwindigkeitsflammspritzen von hochschmelzendem draht- und pulverförmigen Zusatzwerkstoffen zum Beschichten von Oberflächen, mittels mindestens zwei voneinander unabhängig fungierenden Gasmischsystemen arbeitet, mit denen der in die Primärkammer eingebrachte draht- oder pulverförmige Spritzzusatzwerkstoff von konzentrisch um einen Beschickungskanal angeordneten Primärheizflammen geschmolzen, mit der entstehenden Hochgeschwindigkeitsflamme beschleunigt und durch eine Expansionsdüse in eine nachgeschaltete Sekundärbrennkammer geführt wird, diese unter Mitführung der schmelzplastischen Zusatzwerkstoffe von der Primärhochgeschwindigkeitsflamme mit Überschallgeschwindigkeit durchströmt wird, welche in eine axial zentrisch erweiterte, nachgeschaltete und wassergekühlte Sekundärexpansionsdüse mündet, so daß im Bereich von radial, axial und fokussierend angeordneten, in die Sekundärbrennkammer einmündende Sekundärbrenngas-Sauerstoffkanälen eine Unterdruckzone entsteht und ein Heizgasgemisch mit niedrigen Zuströmdrücken zuführbar ist, wobei sich in der Sekundärkammer radial, axial um die Primärhochgeschwindigkeitsflamme das Heizgasgemisch entzündet, expandiert und aufgrund einer hohen Flammentemperatur und einer extremen Zünd- und Verbrennungsgeschwindigkeit zur Restschmelzung der Spritzzusatzwerkstoffe und zu deren zusätzlichen Beschleunigung beiträgt.It is provided that the method for high-speed flame spraying of high-melting wire and powder-form filler materials for coating surfaces works by means of at least two gas mixing systems that function independently of one another and with which the wire or powder-form spray additive material introduced into the primary chamber melts from primary heating flames arranged concentrically around a feed channel , accelerated with the resulting high-speed flame and passed through an expansion nozzle into a downstream secondary combustion chamber, the primary high-speed flame at supersonic speed flows through it, along with the melt-plastic filler materials, which flows into an axially centrically expanded, downstream and water-cooled secondary expansion nozzle, so that in the area it flows from , axially and focussing arranged, opening into the secondary combustion chamber secondary combustion As oxygen channels, a negative pressure zone is created and a heating gas mixture with low inflow pressures can be supplied, the radial, axial around the secondary chamber Primary high-speed flame ignites the heating gas mixture, expands and, due to a high flame temperature and an extreme ignition and combustion speed, contributes to the residual melting of the spray additives and their additional acceleration.

Vorzugsweise erfolgt die Primärgasmischung im, als Injektorgasmischblock ausgebildeten Zwischenstück und die Sekundärgasmischung im als Mischblock für Sekundärgase ausgebildeten Primärbrennkammergehäuse. Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß die Primär-Heizgasmischung direkt in einem Gasmischblock nach dem Injektorprinzip in unmittelbarer Nähe der Primärbrennkammer folgt. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Primärbrennkammer und/oder die Expansionsdüse im Sekundär-Injektorgasmischblock integriert ist (sind). Alternativ besteht die Möglichkeit den Spritzzusatzwerkstoff, gegebenenfalls pulverförmig und das Pulvertransportgas bei Raumtemperatur oder den pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoff und/oder die Pulvertransportgase vorgeheizt zuzuführen. Hierbei ist der Anschluß für die Spritzzusatzwerkstoffe und/oder Pulvertransportgase mit einer Wasserkühlung ausgestattet. Der kalte oder vorgewärmte Spritzzusatzwerkstoff wird beim Durchführen durch die Primärbrennkammer angeschmolzen, durch die Primärheizflamme durch die Sekundärbrennkammer gebracht, geschmolzen und beschleunigt und tritt aus der Expansionsdüsenbohrung mit der Sekundärflamme aus.The primary gas mixture preferably takes place in the intermediate piece designed as an injector gas mixing block and the secondary gas mixture takes place in the primary combustion chamber housing designed as a mixing block for secondary gases. A particularly preferred embodiment of the invention provides that the primary heating gas mixture follows directly in a gas mixing block according to the injector principle in the immediate vicinity of the primary combustion chamber. In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the primary combustion chamber and / or the expansion nozzle is (are) integrated in the secondary injector gas mixing block. Alternatively, there is the possibility of supplying the spray additive material, optionally in powder form, and the powder transport gas at room temperature or the powdery spray additive material and / or the powder transport gases preheated. Here, the connection for the spray additives and / or powder transport gases is equipped with water cooling. The cold or preheated spray additive is melted when it is passed through the primary combustion chamber, brought through the secondary combustion chamber by the primary heating flame, melted and accelerated and emerges from the expansion nozzle bore with the secondary flame.

Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, daß diese als Flammspritzpistole ausgebildet ist und aus einem Gerätegrundkörper, Betriebskomponenten-Anschlußblock mit Verteilerkammern, Injektorgasmischblock, Brennkammergehäuse sowie einer Zentralbohrung für Spritzzusatzwerkstoffe und Kühleinrichtungen besteht und ausgehend vom Betriebskomponenten-Anschlußblock die Sekundärgas-, Sekundärheizgas-, Primärgas- und Primärheizgaskanäle getrennt zu jeweils einer Primärbrenngaskammer und einer Sekundärbrenngaskammer geführt sind, wobei der Spritzzusatzwerkstoffkanal umgeben von den Primärgaskanälen in die Primärbrennkammer und die Sekundärgaskanäle über die Primärbrennkammer in Richtung Expansionsdüse hinausgeführt in die Sekundärbrennkammer münden.In the proposed device for carrying out the method, it is provided that it is designed as a flame spray gun and consists of a basic device body, operating component connection block with distributor chambers, injector gas mixing block, combustion chamber housing and a central bore for spray additive materials and cooling devices, and starting from the operating component connection block, the secondary gas and secondary heating gas -, Primary gas and primary heating gas ducts are routed separately to a primary combustion gas chamber and a secondary combustion gas chamber, the spray additive duct surrounding the primary gas ducts leading into the primary combustion chamber and the secondary gas ducts via the primary combustion chamber in the direction of the expansion nozzle leading into the secondary combustion chamber.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Betriebskomponenten-Anschlußblock, einem Gerätegrundkörper, einem Gasmischblockträger, einem Injektorgasmischblock, einem Primärbrennkammergehäuse mit Innenteil bzw. Zentralbohrungskörper, Preßschraube und Überwurfteil, sowie Sekundärexpansionsdüsenkörper und Innenschraubhülse und Außenschraubhülse besteht.A preferred embodiment is characterized in that the device consists of an operating component connection block, a basic device body, a gas mixing block carrier, an injector gas mixing block, a primary combustion chamber housing with an inner part or central bore body, press screw and union part, as well as a secondary expansion nozzle body and inner screw sleeve and outer screw sleeve.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, daß der Betriebskomponenten-Anschlußblock mindestens je einen Kühlwasseranschluß, einen Sekundärgasanschluß, einen Primärgasanschluß, einen Anschluß für pulverförmige Zusatzwerkstoffe und/oder drahtförmige Spritzzusätze, einen Primärheizgasanschluß, einen Sekundärheizgasanschluß sowie einen Kühlwasser-Rücklaufanschluß aufweist, die sich als Kanäle bis an die Stirnfläche des Betriebskomponenten-Anschlußblocks bzw. zu dort angeordneten Verteilerkammern fortsetzen.It is preferably provided that the operating component connection block has at least one cooling water connection, one secondary gas connection, one primary gas connection, one connection for powdered filler materials and / or wire-shaped spray additives, one primary heating gas connection, one secondary heating gas connection and one cooling water return connection, which are channels up to the Continue the face of the operating component connection block or to the distribution chambers arranged there.

Diese Kanäle bzw. die Verteilerkammern des Betriebskomponenten-Anschlußblocks korrespondieren mit mediengleichen Kanälen des Gerätegrundkörpers, der sich an den Betriebskompon enten -Anschlußblock anschließt.These channels or the distribution chambers of the operating component connection block correspond to media-like channels of the main body of the device which connects to the operating component connection block.

Der Gerätegrundkörper nimmt zumindest teilweise einen Gasmischblockträger für Sekundärgase umgebend auf, wobei im Gasmischblockträger ein Injektorgasmischblock für Primärgase angeordnet ist.The main body of the device accommodates at least partially surrounding a gas mixing block carrier for secondary gases, an injector gas mixing block for primary gases being arranged in the gas mixing block carrier.

Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß der Gerätegrundkörper Kanäle aufweist, die mit den Kanälen bzw. mit an der Stirnfläche des Betriebskomponenten-Anschlußblockes angeordneten Ringkanälen korrespondieren.A further particularly preferred embodiment consists in the device base body having channels which correspond to the channels or to ring channels arranged on the end face of the operating component connection block.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der Kanal des Gerätegrundkörpers in einen Kühlwasservorlaufkanal zwischen Innenschraubhülse und Außenschraubhülse mündet, wobei der Kühlwasserrücklaufkanal mit dem Kühlwasserücklaufkanal, gebildet zwischen Gerätegrundkörper und Preßschraube korrespondiert.A further embodiment consists in that the channel of the basic device body opens into a cooling water supply channel between the inner screw sleeve and the outer screw sleeve, the cooling water return channel corresponding to the cooling water return channel formed between the basic device body and the compression screw.

Der Gasmischblockträger ist bevorzugterweise jeweils von mindestens einem Sekundärgas- und Sekundärheizgaskanal durchsetzt , die jeweils einerseits mit den mediengleichen Kanälen des Gerätegrundkörpers korrespondieren und an der zur Primärbrennkammer hinweisenden Seite in dort angeordneten Radialnuten für Sekundärheizgas und Sekundärgas führen.The gas mixing block carrier is preferably each penetrated by at least one secondary gas and secondary heating gas channel, each of which corresponds on the one hand to the media-like channels of the main body of the device and on the side facing the primary combustion chamber in radial grooves arranged there for secondary heating gas and secondary gas.

Der Injektorgasmischblock für Primärgase weist mindestens je einen Primärheizgaskanal und einen Primärgaskanal sowie eine Zentralbohrung für Spritzzusatzwerkstoffe auf , wobei diese Kanäle einerseits mit den mediengleichen Kanälen des Gerätegrundkörpers korrespondieren und der Primärgaskanal in einen Radialringraum zwischen Gasmischblockträger und Injektorgasmischblock bzw. der Kanal für Primärheizgas in einen Ringraum für die Sauerstoffverteilung mündet(en), während die Zentralbohrung bis zur Stirnseite des Injektorgasmischblocks führt und ausgehend von dem Ringraum für die Sauerstoffverteilung, Injektordüsenbohrungen zum Injektorspalt geleitet sind, von wo aus sich Injektormischdüsenbohrungen zu einer Radialnut fortsetzen.The injector gas mixing block for primary gases has at least one primary heating gas channel and one primary gas channel, as well as a central bore for spray additive materials, these channels on the one hand corresponding to the media-like channels of the main body of the device and the primary gas channel in a radial annular space between the gas mixing block carrier and the injector gas mixing block or the channel for primary heating gas in an annular space for the oxygen distribution opens, while the central bore leads to the front side of the injector gas mixing block and, starting from the annular space for the oxygen distribution, injector nozzle bores are directed to the injector gap, from where the injector mixing nozzle bores continue to form a radial groove.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, daß sich dem Injektorgasmischblock in Richtung Expansionsdüse ein Primärbrennkammergehäuse anschließt, das ein Innenteil mit Injektorgasmischbohrungen sowie eine Bohrung für die Spritzzusätze aufnimmt.It is preferably provided that the injector gas mixing block is followed by a primary combustion chamber housing in the direction of the expansion nozzle, which houses an inner part with injector gas mixing holes and a hole for the spray additives.

Hierbei sind die Injektorgasmischbohrungen fokussierend und/oder axial im Innenteil angeordnet sind.Here, the injector gas mixing bores are focussing and / or are arranged axially in the inner part.

An der zum Injektorgasmischblock hinweisenden Stirnseite des Innenteils ist eine Radialringnut für Brenngas, Sauerstoff-Primärgas angeordnet, die mit der Radialringnut des Injektorgasmischblocks korrrespondiert, wie auch die zentral angeordnete Bohrung für Spritzzusatzwerkstoffe des Innenteils mit der Zentralbohrung des Injektorgasmischblocks.A radial ring groove for fuel gas, oxygen primary gas, which corresponds to the radial ring groove of the injector gas mixing block, as well as the centrally arranged bore for spray additives of the inner part with the central bore of the injector gas mixing block, are arranged on the end face of the inner part pointing toward the injector gas mixing block.

Bevorzugterweise ist vorgesehen, daß das Primärbrennkammergehäuse an der zum Gasmischblockträger hinweisenden Stirnseite je eine Radialringnut für Sekundärheizgas und eine Radialringnut für Sekundärheizsauerstoff aufweist, die mit den mediengleichen Radialnuten des Gasmischblockträgers korrespondieren, aufweisen.It is preferably provided that the primary combustion chamber housing has a radial ring groove for secondary heating gas and a radial ring groove for secondary heating oxygen, which correspond to the radial grooves of the gas mixing block carrier of the same media, on the end facing the gas mixing block carrier.

Von diesen Radialringnuten setzen sich jeweils entsprechende Kanäle fort, wobei diese in einer Radialringnut (Injektorspalt) zusammentreffen, indem die Kanäle direkt bzw. über Injektordruckdüsenbohrungen in die Radialringnut einführen.Corresponding channels continue from these radial ring grooves, where they meet in a radial ring groove (injector gap), in that the channels insert directly into the radial ring groove or via injector pressure nozzle bores.

Hierbei ist vorgesehen, daß zumindest teilweise diese Kanäle durch den Spalt zwischen Primärbrennkammergehäuse und Überwurfteil gebildet wird.It is provided that these channels are at least partially formed by the gap between the primary combustion chamber housing and the union part.

Ausgehend von der Radialringnut führen axial und fokussierende Bohrungen zur Sekundärbrennkammer.Starting from the radial ring groove, axial and focusing holes lead to the secondary combustion chamber.

Diese Bohrungen sind über die Primärbrennkammer hinweggeführt.These holes are led over the primary combustion chamber.

An die Sekundärbrennkammer schließt sich die Expansionsdüse an.The expansion nozzle connects to the secondary combustion chamber.

Der Kühlwasserkanal setzt sich, ausgehend vom Anschluß des Betriebskomponenten-Anschlußblockes durch den Gerätegrundkörper, zwischen Innenschraubhülse und Außenschraubhülse bis hin zur Radialbohrung an der Expansionsdüsenaustrittsbohrung fort und geht sodann in den Kühlwasserrücklauf über, indem sich der Kühlwasserkanal zwischen Expansionsdüsenkörper und Innenschraubhülse erstreckt und in einen Kühlwasserringraum übergeht, wobei von hier aus sich ein Kühlwasserkanal zum Kühlwasserrücklaufanschluß des Betriebskomponenten-Anschlußblocks führt.The cooling water channel continues, starting from the connection of the operating component connection block through the device base body, between the inner screw sleeve and the outer screw sleeve up to the radial bore on the expansion nozzle outlet bore and then merges into the cooling water return, in that the cooling water channel extends between the expansion nozzle body and the inner screw water sleeve and passes into a cooling sleeve , from here a cooling water channel leads to the cooling water return connection of the operating component connection block.

Weitere besonders bevorzugte Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, daß das Primärbrennkammergehäuse als Sekundärgasmischblock ausgebildet ist. Die Primärbrennkammer des Brennkammergehäuses weist eine Übergangsexpansionsdüsenbohrung auf.Further particularly preferred embodiments are characterized in that the primary combustion chamber housing is designed as a secondary gas mixing block. The primary combustion chamber of the combustion chamber housing has a transition expansion nozzle bore.

Anhand den beigefügten Zeichnungen, die besondere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, wird diese nun näher erläutert.
Dabei zeigen:

Figur 1

die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Querschnitt

Figur 2

eine Vergrößerung der Figur 1 mit Darstellung des Primärsystems

Figur 3

eine Vergrößerung der Figur 1 mit der Darstellung des Sekundärsystems

Figur 4

den Betriebskomponenten-Anschlußblock 9

Figur 5

den Gerätegrundkörper 12

Figur 6

den Gasmischblockträger 14

Figur 7

den Injektorgasmischblock 13

Figur 8

das Primärbrennkammergehäuse 29

Figur 9

einen Schnitt entlang der in Figur 1 angedeuteten Linie A-A

Figur 10

einen Schnitt entlang der in Figur 1 angedeuteten Linie B-B

Figur 11-13

Diagramme bezüglich der Eigenschaften der Acetylensauerstoffflamme.

Figur 14

zeigt eine Ausführungsvariante bei der die Primär-Heizgasmischung direkt in einem Gasmischblock nach dem Injektorprinzip erfolgt in unmittelbarer Nähe der Primärbrennkammer.

With reference to the accompanying drawings, which show particular embodiments of the invention, this will now be explained in more detail.
Show:

Figure 1

the device according to the invention in a cross section

Figure 2

an enlargement of Figure 1 showing the primary system

Figure 3

an enlargement of Figure 1 with the representation of the secondary system

Figure 4

the operating component connector block 9

Figure 5

the device body 12

Figure 6

the gas mixing block carrier 14

Figure 7

the injector gas mixing block 13

Figure 8

the primary combustion chamber housing 29

Figure 9

a section along the line AA indicated in Figure 1

Figure 10

a section along the line BB indicated in Figure 1

Figure 11-13

Charts related to the properties of the acetylene oxygen flame.

Figure 14

shows an embodiment variant in which the primary heating gas mixture takes place directly in a gas mixing block according to the injector principle in the immediate vicinity of the primary combustion chamber.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Hochgeschwindigkeitsflammspritzen, die als Flammspritzpistole ausgebildet ist.Figure 1 shows the inventive device for high-speed flame spraying, which is designed as a flame spray gun.

Die Vorrichtung setzt sich aus einem Betriebskomponenten-Anschlußblock 9, einem Gerätegrundkörper 12, einem Innen-Mischdüsenblock/Injektorgasmischblock für Primärgase 13 und Gasmischblockträger 14, einem Primärbrennkammergehäuse 29 mit Überwurfteil 80 und Anpreßschraube 62, Expansionsdüsenkörper 39 und eine diese umgebende Innenschraubhülse 34 und Außenschraubhülse 35 sowie einem den Zentralbohrungskörper 81 aufnehmenden Innenteil 76 besteht.The device is composed of an operating component connection block 9, an apparatus base body 12, an internal mixing nozzle block / injector gas mixing block for primary gases 13 and gas mixing block carrier 14, a primary combustion chamber housing 29 with a union part 80 and pressure screw 62, expansion nozzle body 39 and a surrounding inner screw sleeve 34 and outer screw sleeve 35 as well an inner part 76 receiving the central bore body 81.

Durch die Vorrichtung setzen sich ein Kühlwasservorlaufkanal 1, ein Sekundärgaskanal 2, ein Primärgaskanal 3, eine Zentralbohrung für Zusatzwerkstoffe (pulverförmig oder drahtförmig) 4, ein Primärheizgaskanal 5, ein Sekundärheizgaskanal 6 und ein Kühlwasserrücklaufkanal 7 durch.
Das Primärgas und das Primärheizgas werden im Injektorgasmischblock für Primärgase 13 gemischt und treten in die Primärbrennkammer 28 ein, wobei der ebenfalls in die Primärbrennkammer 28 eingebracht draht- oder pulverförmige Spritzzusatzwerkstoff von den konzentrisch um den Beschickungskanal 4 angeordneten Primärheizflammen 64 geschmolzen wird, mit der entstehenden Hochgeschwindigkeitsflamme 65 beschleunigt und durch eine Primärexpansionsdüsenbohrung 30 in eine nachgeschaltete Sekundärbrennkammer 32 geführt wird. Diese wird unter Mitführung der schmelzplastischen Zusatzwerkstoffe von der Primärhochgeschwindigkeitsflamme 65 mit Überschallgeschwindigkeit durchströmt, welche in eine axial zentrisch erweiterte, nachgeschaltete und wassergekühlte Sekundärexpansionsdüse 39 bzw. in deren Bohrung 38 mündet, so daß im Bereich von radial, axial und/oder fokussierend angeordneten, in die Sekundärbrennkammer 32 einmündende Sekundärbrenngas-Sauerstoffkanälen 44,45 eine Unterdruckzone entsteht und ein Heizgasgemisch mit niedrigen Zustörmdrücken zuführbar ist, wobei sich in der Sekundärkammer 32 radial, axial um die Primärhochgeschwindigkeitsflamme 65 das Heizgasgemisch entzündet, expandiert und aufgrund einer hohen Flammentemperatur und einer extremen Zünd- und Verbrennungsgeschwindigkeit zur Restschmelzung der Spritzzusatzwerkstoffe und zu deren zusätzlichen Beschleunigung beiträgt.A cooling water supply channel 1, a secondary gas channel 2, a primary gas channel 3, a central bore for filler materials (powder or wire) 4, a primary heating gas channel 5, a secondary heating gas channel 6 and a cooling water return channel 7 prevail through the device.
The primary gas and the primary heating gas are mixed in the injector gas mixing block for primary gases 13 and enter the primary combustion chamber 28, the wire or powdered spray additive likewise introduced into the primary combustion chamber 28 being melted by the primary heating flames 64 arranged concentrically around the feed channel 4, accelerated with the resulting high-speed flame 65 and passed through a primary expansion nozzle bore 30 into a downstream secondary combustion chamber 32 becomes. This is carried by the primary high-speed flame 65 at supersonic speed with entrainment of the melt-plastic filler materials, which flows into an axially centrically expanded, downstream and water-cooled secondary expansion nozzle 39 or into its bore 38, so that in the region of radially, axially and / or focussing, in the secondary combustion chamber 32 opening secondary combustion gas oxygen channels 44, 45 a negative pressure zone is created and a heating gas mixture can be supplied with low admixing pressures, the heating gas mixture igniting in the secondary chamber 32 radially, axially around the primary high-speed flame 65, expanding and due to a high flame temperature and an extreme ignition and combustion speed contributes to the residual melting of the spray additives and their additional acceleration.

Die Außenschraubhülse 35 umgibt hierbei die Innenschraubhülse 34 derart, daß ein Ringraum 36 für den Kühlwasservorlauf gebildet ist. Die Innenschraubhülse 34 weist hierbei ein Innengewinde 83 auf, und ist somit auf das Außengewinde 84 des Gerätegrundkörpers 12 aufschraubbar und mittels O-Ring 19 abgedichtet. Die Außenschraubhülse 35 weist ein Außengewinde 85 auf, das in ein Innengewinde 86 des Gerätgrundkörpers 12 eingreift und somit mit diesem verschraubt wird. Auch hier ist zu Abdichtungszwecken ein O-Ring 15 eingelassen. Durch diese Anordnung wird der Ringraum 36, der übergeordnet mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist, des Kühlwasservorlaufs bis zum Gerätegrundkörper 12 fortgesetzt. Im Bereich der Expansionsdüsenaustrittsbohrung 43 sind zwischen Außenschraubhülse 35 und Innenschraubhülse 34 sowie zwischen Innenschraubhülse 34 und Expansionsdüsenkörper 39 ebenfalls O-Ring-Dichtungen 41 und 42 angeordnet.The outer screw sleeve 35 surrounds the inner screw sleeve 34 in such a way that an annular space 36 is formed for the cooling water flow. The inner screw sleeve 34 has an internal thread 83, and can thus be screwed onto the external thread 84 of the device body 12 and sealed by means of an O-ring 19. The external screw sleeve 35 has an external thread 85, which engages in an internal thread 86 of the device body 12 and thus screwed to it. An O-ring 15 is also inserted here for sealing purposes. With this arrangement, the annular space 36, which is identified at a higher level by the reference number 1, continues the cooling water flow up to the device base body 12. In the area of the expansion nozzle outlet bore 43, O-ring seals 41 and 42 are likewise arranged between the outer screw sleeve 35 and the inner screw sleeve 34 and between the inner screw sleeve 34 and the expansion nozzle body 39.

Ausgehend vom Ringraum 36 führt ein Kühlwasserkanal 1c durch den Gerätegrundkörper 12 hin zum Kühlwasserkanal 1b des Betriebskomponenten-Anschlußblocks 9, welcher einen Anschluß für den Kühlwasserzugang 1a aufweist.Starting from the annular space 36, a cooling water channel 1c leads through the device base body 12 to the cooling water channel 1b of the operating component connection block 9, which has a connection for the cooling water access 1a.

Der Betriebskomponenten-Anschlußblock 9 ist mittels Imbusschrauben 8 auf dem Gerätegrundkörper 12 befestigt und mittels O-Ringen 50 abgedichtet, die jeweils die Anschlußkanäle 1a bis 7a sowie die Schrauben 8 abdichtend umgeben.The operating component connection block 9 is fastened to the device base body 12 by means of Allen screws 8 and sealed by means of O-rings 50, which each surround the connection channels 1a to 7a and the screws 8 in a sealing manner.

Innerhalb der Innenschraubhülse 34 befindet sich der Expansionsdüsenkörper 39, der auf das innenliegende Primär-Brennkammergehäuse 29 aufgeschraubt ist.The expansion nozzle body 39 is located within the inner screw sleeve 34 and is screwed onto the internal primary combustion chamber housing 29.

Hierbei wird wiederum ein Ringraum 37 für den Kühlwasserrücklauf zwischen Expansionsdüsenkörper 39 und Innenschraubhülse 34 gebildet. Dieser geht wiederum in einen größeren Ringraum 33 über, in welchen der Kühlwasserkanal 7d ausgehend vom Gerätegrundkörper 12 und Betriebskomponenten-Anschlußblock 9, hier der Kanal 7a mündet.Here, in turn, an annular space 37 for the cooling water return is formed between the expansion nozzle body 39 and the inner screw sleeve 34. This in turn merges into a larger annular space 33, in which the cooling water channel 7d opens out from the basic device body 12 and operating component connection block 9, here the channel 7a.

Hierbei wird der Kühlkanal 7d durch den Spalt zwischen Gerätegrundkörper 12 und Preßschraube 62 bis hin zum Ringraum 33 weitergeführt.Here, the cooling channel 7d is continued through the gap between the device body 12 and the compression screw 62 to the annular space 33.

Somit beschreitet das Kühlsystem folgenden Weg:
Ausgehend vom Kühlwasseranschlußstutzen 1 des Betriebskomponenten-Blocks 9 strömt Kühlwasser über den Kühlwasserzulaufkanal 1a in den Kühlwasservorlaufkanal 1b des Gerätegrundkörpers über den Ringraum 36, verteilt zwischen der Außenschraubhülse 35 und der Innenschraubhülse 34 zu den Radialbohrungen für Kühlwasser 40 (Kühlwasservorlauf) auf die Expansionsdüse 39. Über den Ringraum 37 fließt das Kühlwasser zwischen der Expansionsdüse 39 und Innenschraubhülse 34 über den Kühlwasserkanal 7d zurück zum Anschlußstutzen 7 für Kühlwasserrücklauf.The cooling system therefore takes the following route:
Starting from the cooling water connection stub 1 of the operating component block 9, cooling water flows via the cooling water supply duct 1a into the cooling water supply duct 1b of the basic device body via the annular space 36, distributed between the outer screw sleeve 35 and the inner screw sleeve 34 to the radial bores for cooling water 40 (cooling water supply) on the expansion nozzle 39 the annular space 37, the cooling water flows between the expansion nozzle 39 and the inner screw sleeve 34 via the cooling water channel 7d back to the connecting piece 7 for cooling water return.

Anhand den Figuren 2 und 3 sowie den Detailen 4 bis 8 werden nun die, in diesem Ausführungsbeispiel zwei voneinander unabhängig arbeitenden Gasmischsysteme näher beschrieben. Es handelt sich hierbei um die Vorrichtung, wie sie bereits in Figur 1 dargestellt wurde.The gas mixing systems, which in this exemplary embodiment operate independently of one another, are now described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3 and details 4 to 8. This is the device as it has already been shown in FIG. 1.

Hierbei ist in den Figuren 2 und 3 der Kühlwasservorlauf mit gestrichelten Linien und der Kühlwasserrücklauf mit strichpunktierten Linien gekennzeichnet. Der Sekundärgasweg ist hierbei mit von links oben nach rechts unten schräg verlaufenden Wellenlinien und der Sekundärheizgasweg mit schräg von links unten nach rechts oben verlaufenden Wellenlinien dargestellt.
Der Primärgasweg wurde mit waagrechten Wellenlinien und der Primärheizgasverlauf mit senkrechten Wellenlinien dargestellt, wobei sich die jeweils überkreuzenden Wellen das Gemisch darstellen. In der Zentralbohrung ist der Spritzzusatzwerkstoff punktiert dargestellt.In this case, the cooling water supply is shown in broken lines and the cooling water return is shown in dash-dotted lines in FIGS. The secondary gas path is shown here with wavy lines that run obliquely from top left to bottom right and the secondary heating gas path is shown with wavy lines that run diagonally from bottom left to top right.
The primary gas path was shown with horizontal wavy lines and the primary heating gas curve with vertical wavy lines, the respective crossing waves representing the mixture. In the central hole is the Spray additive shown dotted.

Unter Heranziehung der Figur 2 wird zunächst auf das Primärsystem bezug genommen. Hierzu weist der Betriebskomponenten-Anschußblock 9 beispielsweise u.a. ein Anschluß 3a für Heizsauerstoff (Primärgas) und einen Anschluß 5a für Brenngas H2, Propan usw. (Primärheizgas) auf.With reference to FIG. 2, reference is first made to the primary system. For this purpose, the operating component connection block 9 has, for example, a connection 3a for heating oxygen (primary gas) and a connection 5a for fuel gas H2, propane, etc. (primary heating gas).

Vom Anschluß 3a für Heizsauerstoff (Primärgas) führt ein Kanal 3b durch den Betriebskomponenten-Anschlußblock 9 in eine Sauerstoffverteilerkammer 11, an der zum Geräteanschlußblock 12 hinweisenden Stirnseite 68 des Betriebskomponenten-Anschlußblocks 9.A channel 3b leads from the connection 3a for heating oxygen (primary gas) through the operating component connection block 9 into an oxygen distribution chamber 11, on the end face 68 of the operating component connection block 9 pointing towards the device connection block 12.

Der Primärheizssauerstoffkanal 3 wird durch die Einzelkanäle 3c im Gerätegrundkörper 12 und dem Kanal 3d und im Injektorgasmischblock 13 gebildet.
Hierbei mündet der Kanal 3c in die Sauerstoffverteilerkammer 11 und der Kanal 3d in den Ringraum 56 für die Sauerstoffverteilung im Innenmischdüsenblock bzw. Injektorgasmischblock 13. Vom Anschluß 5a für Brenngas führt innerhalb des Betriebskomponenten-Anschlußblocks 9 ein Kanal 5a in eine Brenngasverteilerkammer 10, die ebenfalls an der Stirnseite 68 des Betriebskomponenten-Anschlußblocks 9 angeordnet ist. Von hier aus führt der Kanal 5c im Gerätegrundkörper 12 zum Kanal 5d, welcher in den Ringraum 57 mündet.The primary heating oxygen channel 3 is formed by the individual channels 3c in the device base body 12 and the channel 3d and in the injector gas mixing block 13.
Here, the channel 3c opens into the oxygen distribution chamber 11 and the channel 3d into the annular space 56 for the oxygen distribution in the interior mixing nozzle block or injector gas mixing block 13. From the connection 5a for fuel gas, a channel 5a leads into the fuel component distribution block 9 within the operating component connection block 9, which also leads to the end face 68 of the operating component connection block 9 is arranged. From here, the channel 5c in the main body 12 leads to the channel 5d, which opens into the annular space 57.

Im Ringraum 56 findet die Sauerstoffverteilung statt, wobei diese als Druckausgleichskammer fungiert. Durch die Injektordruckdüsenbohrungen 58 durchströmt der Sauerstoff den sich an den Ringraum 57 anschließende Ringnut (Injektorspalt) 57a, um alsdann die verschiedenen Injektormischdüsenbohrungen 59 zu durchströmen, mit dem mitgerissenen Brenngas aus dem Injektorspalt (Ringraum 57a). Das Brenngas-Sauerstoffgemisch gelangt über die Radialringnut 22/22a über die Brenngas-Sauerstoff-Gemischbohrungen 47 und 48 in die Primärgas-Brennkammer 28. Brenngas (vorwiegend Wasserstoff, Propangas oder Propylen) wird am Anschluß 5 zugeführt und gelangt über die Brenngasverteilerkammer (Druckausgleichskammer) 10 über die Anschlußbohrung 5c/5d in den Radialringraum 57 in die Radialringnut 57a, Injektorspalt, von dem das Brenngas durch die Injektorwirkung, der mit Überschallgeschwindigkeit durchströmenden Sauerstoff strömen, in die Injektormischbohrungen 59 mitgerissen und gemischt wird. Das Brenngas-Sauerstoff-Primärgemisch gelangt über die Bohrungen 47 und 48 in die Primärbrennkammer 28.The oxygen distribution takes place in the annular space 56, which acts as a pressure compensation chamber. Through the injector pressure nozzle bores 58, the oxygen flows through the annular groove adjoining the annular space 57 (Injector gap) 57a, in order to then flow through the various injector mixing nozzle bores 59 with the entrained fuel gas from the injector gap (annular space 57a). The fuel gas-oxygen mixture passes through the radial ring groove 22 / 22a via the fuel gas-oxygen mixture bores 47 and 48 into the primary gas combustion chamber 28. Fuel gas (predominantly hydrogen, propane gas or propylene) is fed in at port 5 and passes through the fuel gas distribution chamber (pressure compensation chamber) 10 via the connecting bore 5c / 5d into the radial annular space 57 into the radial annular groove 57a, injector gap, from which the fuel gas is entrained and mixed into the injector mixing bores 59 by the injector action, the oxygen flowing through at supersonic speed. The fuel gas-oxygen primary mixture reaches the primary combustion chamber 28 via the bores 47 and 48.

Die Injektorwirkung in dem Innengasmischblock wird durch höheren Zuströmdruck von Sauerstoff gegenüber dem Brenngaszuströmdruck erzielt. Wird das aus der Expansionsdüsenbohrung 43 (siehe Figur 1) austretende Primärbrenngas-Sauerstoffgemisch gezündet, schlägt die Flamme zurück in die Primär-Brennkammer 28. Aus der zylindrischen Brennkammerbohrung 30 bzw. 46 brennt nun das Brenngas-Sauerstoffgemisch als Primär-Hochgeschwindigkeitsflamme heraus durch die Sekundärbrennkammer 32 in die wassergekühlte Expansionsdüsenbohrung 38 hinein. Im Einmündungsbereich der konzentrisch, axial und fokussierend um die Primärbrennkammerbohrung 46 angeordneten Sekundärgas-Gemischbohrungen 44, 45 entsteht aufgrund der hohen Flammengeschwindigkeit der Primär-Heizgasströmung eine Unterdruckzone.The injector effect in the internal gas mixing block is achieved by a higher inflow pressure of oxygen compared to the fuel gas inflow pressure. If the primary fuel gas / oxygen mixture emerging from the expansion nozzle bore 43 (see FIG. 1) is ignited, the flame strikes back into the primary combustion chamber 28. The fuel gas / oxygen mixture now burns out of the cylindrical combustion chamber bore 30 or 46 as a primary high-speed flame through the secondary combustion chamber 32 into the water-cooled expansion nozzle bore 38. In the opening area of the secondary gas mixture bores 44, 45 arranged concentrically, axially and focusing around the primary combustion chamber bore 46, a vacuum zone is created due to the high flame speed of the primary heating gas flow.

Anhand der Figur 3 wird nun das Sekundärsystem näher beschrieben. An dem Anschluß 2a wird Sekundärheizsauerstoff zugeführt und gelangt über die Kanäle 2b,2c,2d in die Radialringnut 63/21 (Druckausgleichs- und Verteilringnut). Über die Sauerstoffanschlußbohrungen gelangt der Sauerstoff in eine Vielzahl von Injektordruckgasbohrungen 24, in denen er auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt wird und Ringnut 25 (Injektorspalt) durchströmt, Brenngas aus der Ringnut 25 mitreißt und in den gegenüberliegenden axialen und/oder fokussierend fluchtenden Mischbohrungen 26 einmündet und als Brenngas-Sauerstoffgemisch aus den Mischbohrungen 44 und 45 austritt. Das Ausströmen wird durch die von der Primär-Hochgeschwindigkeitsflamme erzeugte Unterdruckzone im Eintrittsbereich positiv beeinflußt. Daß in die Brennkammer (sekundär) 32 einströmende Brenngas-Sauerstoffgemisch (vorwiegend Acetylen-Sauerstoff-Gemisch) entzündet sich an der Primär-Hochgeschwindigkeitsflamme und optimiert den Schmelzvorgang der Spritzpartikel und erhöht die Flammgeschwindigkeit und Spritzpartikelgeschwindigkeit.The secondary system will now be described in more detail with reference to FIG. 3. Secondary heating oxygen is supplied at the connection 2a and reaches the radial ring groove 63/21 (pressure compensation and distribution ring groove) via the channels 2b, 2c, 2d. Via the oxygen connection bores, the oxygen reaches a plurality of injector compressed gas bores 24, in which it is accelerated to supersonic speed and flows through annular groove 25 (injector gap), entrains fuel gas from the annular groove 25 and opens into the opposite axial and / or focusing aligned mixing bores 26 and as fuel gas -Oxygen mixture emerges from the mixing bores 44 and 45. The outflow is positively influenced by the negative pressure zone in the inlet area generated by the primary high-speed flame. The fuel gas-oxygen mixture (predominantly acetylene-oxygen mixture) flowing into the combustion chamber (secondary) 32 ignites at the primary high-speed flame and optimizes the melting process of the spray particles and increases the flame speed and spray particle speed.

Hierzu weist der Betriebskomponenten-Anschlußblock 9 den Anschluß 2a für Heizsauerstoff (Sekundärgas) und den Anschluß 6a für Brenngas C2, H2 (Sekundärheizgas) auf, von wo aus die Kanäle 2b und 6b durch den Betriebskomponenten-Anschlußblock 9 an die Stirnseite 68 führen.For this purpose, the operating component connection block 9 has the connection 2a for heating oxygen (secondary gas) and the connection 6a for fuel gas C2, H2 (secondary heating gas), from where the channels 2b and 6b lead through the operating component connection block 9 to the end face 68.

Von hier aus führt innerhalb des Gerätegrundkörpers 12, von dem Kanal 2b ein Kanal 2c zum Kanal 2d des Gasmischblockträgers 14 und ein Kanal 6c vom Kanal 6a zum Kanal 6d des Gasmischblockträgers 14. Der Kanal 2d führt wiederum in eine Radialringnut 63 bzw. 21 und der Kanal 6d in die Radialnut 18. Hierbei korrespondieren mediengleiche Radialnuten des Gasmischblockträgers 14 mit den Radialnuten des Primärbrennkammergehäuses 29, wie dies auch beim Primärsystem der Fall ist. Über die Bohrungen 23 des Sekundärheizstoffes strömt Heizsauerstoff (Sekundärgas) über die Injektordruckdüsenbohrungen 24, die je zur Hälfte fokussierende Stellung und axiale Stellung aufweisen, in die Radialringnut 25 (Injektorspalt), von wo aus sich dann das Gemisch über die Bohrungen 44 und 45, wie beschrieben, fortsetzt.From here, a channel 2c leads to channel 2d of the gas mixing block carrier 14 and a channel 6c from channel 6a to channel 6d of the gas mixing block carrier 14. The channel 2d in turn leads into a radial ring groove 63 or 21 and the like Channel 6d into the radial groove 18. In this case, radial grooves of the gas mixing block carrier 14 of the same media correspond to the radial grooves of the primary combustion chamber housing 29, as is also the case with the primary system. Heating oxygen (secondary gas) flows through the bores 23 of the secondary fuel via the injector pressure nozzle bores 24, which each have a focal position and an axial position, into the radial annular groove 25 (injector gap), from where the mixture then flows through the bores 44 and 45, such as described, continues.

In den Figuren 2 und 3 ist ferner die Zentralbohrung 4 für pulverförmigen Zusatzwerkstoff bzw. drahtförmige Spritzzusätze gekennzeichnet.In Figures 2 and 3, the central bore 4 for powdered filler material or wire-shaped spray additives is also identified.

Zum Zwecke der Zuführung ist hierbei am Betriebskomponenten-Anschlußblock 9 ein Anschluß 4 angeordnet, von welchem aus sich der Kanal 4b bis hin zur Stirnseite 68 fortsetzt, wo er in einen Kanal 4c des Gerätegrundkörpers 12 einführt bzw. mit diesem korrespondiert.
Es setzt sich nun im Injektorgasmischblock 13 der Kanal 4d fort, welcher mit der Bohrung 49 des Zentralbohrungskörpers 76 korrespondiert.For the purpose of supply, a connection 4 is arranged on the operating component connection block 9, from which the channel 4b continues to the end face 68, where it leads into a channel 4c of the main body 12 or corresponds to it.
The channel 4d, which corresponds to the bore 49 of the central bore body 76, now continues in the injector gas mixing block 13.

Die Figur 9 zeigt einen Schnitt entlang der in Figur 1 angedeuteten Linie A-A und die Figur 10 einen Schnitt entlang der in Figur 1 angedeuteten Schnittlinie B-B.FIG. 9 shows a section along the line AA indicated in FIG. 1 and FIG. 10 shows a section along the section line BB indicated in FIG. 1.

Aus der Figur 9 der Einmündungsbereich der Primärgasströme in die Primärbrennkammer zu erkennen, während Figur 10 den Einmündungsbereich der Sekundärgasströme in der Draufsicht darstellt.The opening area of the primary gas flows into the primary combustion chamber can be seen from FIG. 9, while FIG. 10 shows the opening area of the secondary gas flows in plan view.

Somit sind in Figur 9 die Austrittsbohrungen 44 für Sekundärheizgas-Sauerstoffgemisch (axial) und die Austrittsbohrungen 45 für Sekundärheizgas-Sauerstoffgemisch (fokussierend) zu erkennen.The outlet bores 44 for secondary heating gas-oxygen mixture (axial) and the outlet bores 45 for secondary heating gas-oxygen mixture (focusing) can thus be seen in FIG.

Ferner ist mit dem Bezugszeichen 47 die Injektorgasmischbohrungen für Primärheizgas-Sauerstoffgemisch (axial) und mit dem Bezugszeichen 48 solche Bohrungen (fokussierend) eingesetzt. Mit dem Bezugszeichen 49 ist die Austrittsbohrung für die Spritzzusätze, und mit dem Bezugszeichen 81 der Zentralbohrungskörper gekennzeichnet.Furthermore, the injector gas mixing bores for primary heating gas-oxygen mixture (axial) are used with the reference symbol 47 and such bores (focusing) with the reference symbol 48. The outlet 49 for the spray additives is identified by reference numeral 49 and the central bore body by reference numeral 81.

In Figur 10 trägt das Sekundärbrennkammergehäuse das Bezugszeichen 31 und die Primärexpansionsdüsenbohrung das Bezugszeichen 30, während mit dem Bezugszeichen 44 die Austrittsbohrungen für Sekundärheizgas-Sauerstoffgemisch (axial) und mit dem Bezugszeichen 45 diese Austrittsbohrungen (fokussierend) gekennzeichnet sind.In FIG. 10, the secondary combustion chamber housing bears the reference symbol 31 and the primary expansion nozzle bore the reference symbol 30, while the outlet bores for secondary heating gas-oxygen mixture (axial) and the reference bores 45 identify these outlet bores (focusing) with the reference symbol 44.

Die Primärflammenaustritts-Expansionsdüsenbohrung trägt das Bezugszeichen 46 und die Austrittsbohrung für Spritzzusätze ist mit dem Bezugszeichen 49 gekennzeichnet.The primary flame outlet expansion nozzle bore has the reference symbol 46 and the outlet bore for spray additives is identified by the reference symbol 49.

Die Figur 4 zeigt den Betriebskomponenten-Anschlußblock 9. Er weist den Kühlwasservorlaufanschluß 1a, den Sekundärgasanschluß 2a, den Primärgasanschluß 3a, Beschickungskanalanschluß 4a, Primärheizgasanschluß 5a, Sekundärheizgasanschluß 6a und Kühlwasserrücklaufanschluß 7a auf. Diese setzen sich jeweils mit entsprechenden Kanälen 1b bis 7b im Betriebskomponenten-Anschlußblock 9 fort, wobei die Kanäle 1b bis 7b mit mediengleichen Kanälen 1c bis 7c des Gerätegrundkörpers 12 korrespondieren.FIG. 4 shows the operating component connection block 9. It has the cooling water supply connection 1 a, the secondary gas connection 2 a, the primary gas connection 3 a, feed channel connection 4 a, primary heating gas connection 5 a, secondary heating gas connection 6 a and cooling water return connection 7a. These each continue with corresponding channels 1b to 7b in the operating component connection block 9, the channels 1b to 7b corresponding to media-like channels 1c to 7c of the main body 12 of the device.

Lediglich der Primärgaskanal 3b und der Primärheizgaskanal 5b münden zuvor in eine Sauerstoffverteilerkammer 11 bzw. Brenngasverteilerkammer 10, wobei dann diese mit den mediengleichen Kanälen 3c bzw. 5c korrespondieren. Mittels Schrauben 8 ist der Betriebskomponenten-Anschlußblock 9 an den Gerätegrundkörper 12 angeschlossen und durch O-Ringe 50 an seiner Stirnfläche 68 abgedichtet.Only the primary gas channel 3b and the primary heating gas channel 5b previously open into an oxygen distribution chamber 11 or fuel gas distribution chamber 10, which then correspond to the channels 3c and 5c of the same media. The operating component connection block 9 is connected to the device base body 12 by means of screws 8 and sealed by O-rings 50 on its end face 68.

Die Figur 5 zeigt den Gerätegrundkörper 12. Wie bereits zuvor beschrieben, weist dieser die Kanäle 1c bis 7c auf, die mit entsprechenden mediengleichen Kanälen 1b bis 7b des Betriebskomponenten-Anschlußblockes 9 korrespondieren.FIG. 5 shows the basic device body 12. As already described above, this has the channels 1c to 7c, which correspond to corresponding media-like channels 1b to 7b of the operating component connection block 9.

Der Sekundärgaskanal 2c und Sekundärheizgaskanal 6c des Gerätegrundkörpers 12 führen in mediengleiche Kanäle 2d und 6d des Gasmischblockträgers 14, während die Primärgas-3c- und Primärheizgaskanäle 5c in mediengleiche Kanäle 3d, 5d des Injektorgasmischblocks 13 führen. Der Zentralbeschickungskanal 4c korrespondiert hierbei mit dem Kanal 4d des Injektorgasmischblocks 13.
Der Kühlwasservorlaufkanal 1c steht unterdessen mit dem Kanal 1d, der zwischen Innenschraubhülse 34 und Außenschraubhülse 35 gebildet wird, in Verbindung, wobei die Außenschraubhülse 35 auf das Innengewinde 86 und die Innenschraubhülse 34 auf das Außengewinde 84 des Gerätegrundkörpers 12 aufgeschraubt sind, wobei diese natürlich entsprechende Gewinde 83 bzw. 85 aufweisen.The secondary gas channel 2c and secondary heating gas channel 6c of the device base body 12 lead into channels 2d and 6d of the gas mixing block carrier 14 with the same media, while the primary gas 3c and primary heating gas channels 5c lead into channels 3d, 5d of the injector gas mixing block 13 with the same media. The central loading channel 4c corresponds to the channel 4d of the injector gas mixing block 13.
The cooling water supply channel 1c is meanwhile connected to the channel 1d, which is formed between the inner screw sleeve 34 and the outer screw sleeve 35, the outer screw sleeve 35 being screwed onto the internal thread 86 and the inner screw sleeve 34 onto the external thread 84 of the basic device body 12, these of course corresponding threads 83 or 85.

Der Kühlwasserrücklaufkanal 7c steht mit dem Kanal 7d in Verbindung, der zwischen dem Gerätegrundkörper 12 und der Preßschraube 62 gebildet wird.The cooling water return duct 7c is connected to the duct 7d, which is formed between the device base body 12 and the compression screw 62.

Die Figur 6 zeigt den Gasmischblockträger 14. Er nimmt zentral den Injektorgasmischblock 13 auf und weist die bereits beschriebenen Sekundärgas-2d und Sekundärheizgaskanäle 6d auf, die mit den Kanälen 2c bzw. 6c des Gerätegrundkörpers 12 korrespondieren.FIG. 6 shows the gas mixing block carrier 14. It receives the injector gas mixing block 13 centrally and has the already described secondary gas 2d and secondary heating gas channels 6d, which correspond to the channels 2c and 6c of the main body 12 of the device.

An der Stirnseite 71 des Gasmischblocks 14 sind Radialringnuten 18 für Sekundärheizgas und 60 für Sekundärgas vorgesehen, wobei der Kanal 2d in die Radialringnut 60 und der Kanal 6d in die Radialringnut 18 mündet. Diese stehen wiederum mit entsprechenden mediengleichen Radialringnuten 20 und 21 des Primärbrennkammergehäuses 29 in Verbindung.Radial ring grooves 18 for secondary heating gas and 60 for secondary gas are provided on the end face 71 of the gas mixing block 14, the channel 2d opening into the radial ring groove 60 and the channel 6d opening into the radial ring groove 18. These are in turn connected to corresponding radial ring grooves 20 and 21 of the primary combustion chamber housing 29 of the same media.

Figur 7 zeigt den vom Gasmischblockträger 14 aufgenommenen Injektorgasmischblock 13, mit seinen Kanälen 3d, 4d und 5d, die wie zuvor beschrieben, mit den Kanälen 3c, 4c und 5c des Gerätegrundkörpers 12 in Verbindung stehen. Der Kanal 3d für Primärgas führt in einen Ringraum für die Sauerstoffverteilung, von dort durch Injektordruckdüsenbohrungen 58 in den Injektorspalt 57a, während der Kanal 5d in den Radialringraum 57 für Primärheizgas (Brenngas) und von dort aus in den Injektorspalt 57a führt. Das Gemisch setzt sich dann durch die Injektormischdüsenbohrungen 59 in die Radialringnut 22a fort, während der Zentralkanal 4d für den Spritzzusatzwerkstoff bis an die Stirnseite 65 führt und dort in den Zentralkanal 49 des Zentralbohrungskörpers 81 übergeht.FIG. 7 shows the injector gas mixing block 13 accommodated by the gas mixing block carrier 14, with its channels 3d, 4d and 5d, which, as described above, are connected to the channels 3c, 4c and 5c of the basic device body 12. The channel 3d for primary gas leads into an annular space for the oxygen distribution, from there through injector pressure nozzle bores 58 into the injector gap 57a, while the channel 5d leads into the radial annular space 57 for primary heating gas (fuel gas) and from there into the injector gap 57a. The mixture then continues through the injector mixing nozzle bores 59 into the radial ring groove 22a, while the central channel 4d for the spray additive leads to the end face 65 and there passes into the central channel 49 of the central bore body 81.

Die Figur 8 zeigt das Primärbrennkammergehäuse 29 mit seinen Radialringnuten 20 für Sekundärheizgas und 21 für Sekundärheizsauerstoff, sowie das aufgenommene Innenteil 76 mit Zentralbohrungskörper 81. Aus dieser Darstellung geht klar hervor, daß das Pirmärbrennkammergehäuse 29 auch die Sekundärgas- bzw. heizgasmischung vollzielt. Dies erfolgt, indem die aus dem Injektorgasmischblock 13 herangeführte Gasmischung durch die Bohrungen 47,48 in die Primärbrennkammer 28 strömen und die Sekundärgas/heizgaskomponenten aus dem Gasmischblockträger getrennt in das Primärbrennkammergehäuse 29 geführt werden und dort in der Radialringnut 25 (Injektorspalt) zusammenführen und über die Primärbrennkammer 28 hinaus durch die Bohrungen 44,45 in die Sekundärbrennkammer 32 des Sekundärexpansionsdüsenkörpers 39 geführt sind.FIG. 8 shows the primary combustion chamber housing 29 with its radial ring grooves 20 for secondary heating gas and 21 for secondary heating oxygen, as well as the internal part 76 accommodated with a central bore body 81. This illustration clearly shows that the Pirmärbrennkammergehäuse 29 also fully achieves the secondary gas or heating gas mixture. This takes place in that the gas mixture brought in from the injector gas mixing block 13 flows through the bores 47, 48 into the primary combustion chamber 28 and the secondary gas / heating gas components from the gas mixing block carrier are guided separately into the primary combustion chamber housing 29 and brought together there in the radial ring groove 25 (injector gap) and via the Primary combustion chamber 28 are also guided through the bores 44, 45 into the secondary combustion chamber 32 of the secondary expansion nozzle body 39.

Anhand den Figuren 11 bis 13 wird nochmals die dominierende Eigenschaften der Acetylen-Sauerstoff-Flamme dargestellt. Aus der Figur 11 ist ein Diagramm über die Flammtemperaturen von Brenngas-Sauerstoffgemischen, Figur 12 die Zündgeschwindigkeiten von Brenngas-Sauerstoffgemischen und Figur 13 über die Primärflammenleitungen von Brenngas-Sauerstoffgemischen abgebildet. Hieraus geht hervor, daß die Acetylen-Sauerstoff-Flamme dominierende Eigenschaften besitzt, wie diese von keinem anderen Brenngas-Sauerstoffgemisch erreicht werden. Sie ist aus diesem Grunde ideal zum thermischen Spritzen von hochschmelzenden Zusatzwerkstoffen geeignet.The dominant properties of the acetylene-oxygen flame are shown again with the aid of FIGS. 11 to 13. FIG. 11 shows a diagram of the flame temperatures of fuel gas-oxygen mixtures, FIG. 12 shows the ignition speeds of fuel gas-oxygen mixtures and FIG. 13 shows the primary flame lines of fuel gas-oxygen mixtures. From this it can be seen that the acetylene-oxygen flame has dominant properties that cannot be achieved by any other fuel gas-oxygen mixture. For this reason, it is ideally suited for the thermal spraying of high-melting filler materials.

Zur Erläuterung ist in Figur 11 die Kurve von Acetylen einem Gemisch nach TRG103 von
21,5 bis 22,5% Acetylen,
71,5 bis 73,5% Äthylen und
5,0 bis 6,0% Propylen,
einem Gemisch mit Methyl-Acetylen sowie Methan, Propylen und Propan gegenübergestellt.For illustration purposes, the curve of acetylene in accordance with TRG103 of
21.5 to 22.5% acetylene,
71.5 to 73.5% ethylene and
5.0 to 6.0% propylene,
compared with a mixture of methyl acetylene and methane, propylene and propane.

Die gleichen Gegenüberstellungen finden sich in den Diagrammen der Figuren 12 und 13 wieder.The same comparisons can be found in the diagrams of Figures 12 and 13.

Gemäß den Figuren 1 bis 8 ist noch auf die Pulver-Pulvertransportgaszufuhr einzugehen.According to FIGS. 1 to 8, the powder-powder transport gas supply is still to be discussed.

Im Normalfall wird Pulver und Pulvertransportgas bei Raumtemperatur am Anschluß 4 zugeführt. Für Sonderanwendungen, speziell beim Verspritzen von hochschmelzenden metallischen oder oxydkeramischen pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen, können vorgeheizte Pulvertransportgase, wie z. B. Argon, Stickstoff und andere Gase und vorgeheizte Pulver zugeführt werden. Wird von dieser Möglichkeit vorwiegend Gebrauch gemacht, wird der Anschluß 4a abweichend zur Darstellung gemäß den Figuren 1 bis 8 mit einer Wasserkühlung ausgeführt (Kühlwasservor- und -rücklauf). Das kalte oder vorgeheizte Pulver-Pulvertransportgasgemisch wird durch die Zentralbohrung 4 geführt und mündet in der Primär-Brennkammer 28 aus der Düseneintrittsbohrung 49.Normally, powder and powder transport gas are supplied at port 4 at room temperature. For special applications, especially when spraying high-melting metallic or oxide-ceramic powdery spraying additive materials, preheated powder transport gases, e.g. B. argon, nitrogen and other gases and preheated powders. If this option is predominantly used, the connection 4a, contrary to the illustration according to FIGS. 1 to 8, is designed with water cooling (cooling water supply and return). The cold or preheated powder-powder transport gas mixture is guided through the central bore 4 and opens into the primary combustion chamber 28 from the nozzle inlet bore 49.

Das nicht vorgewärmte Pulvertransportgasgemisch wird von der Hochgeschwindigkeitsflamme angeschmolzen und mit der kinetischen Energie durch die Sekundär-Brennkammer geführt, von der umhüllenden Sekundärheizflamme (Acetylen + Sauerstoff-Flamme) nachgeschmolzen und zusätzlich beschleunigt durch die wassergekühlte Expansionsdüsenbohrung 38 geführt und tritt stirnseitig aus der Expansionsdüsenbohrung 43 optimal geschmolzen oder im schmelzplastischen Zustand mit der Sekundär-Hochgeschwindigkeitsflamme mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit aus.The non-preheated powder transport gas mixture is melted by the high-speed flame and guided with the kinetic energy through the secondary combustion chamber, remelted by the enveloping secondary heating flame (acetylene + oxygen flame) and additionally accelerated through the water-cooled expansion nozzle bore 38 and passes on the end face optimally melted from the expansion nozzle bore 43 or in the melt-plastic state with the secondary high-speed flame with multiple sound speeds.

In dem Falle, daß vorgeheizte Flammspritzpulver und vorgeheizte Pulvertransportgase den Brenner am Anschluß 4 zugeführt wird (die Vorwärmtemperaturen können zwischen 50 und 800°C betragen), wird der vorgewärmte Spritzzusatzwerkstoff bereits gut angeschmolzen, wenn die Partikel durch die Primär-Brennkammer geführt und von der Primärheizflamme durch die Sekundärbrennkammer gelangt, wo sie noch geschmolzen, zusätzlich beschleunigt, aus der Expansionsdüsenbohrung mit höchstmöglicher Geschwindigkeit mit der Sekundärflamme austritt. Die Vorwärmung von pulverförmigem Zusatzwerkstoff und Pulvertransportgas auf 50°C bis 800°C vor der Zuführung in den Brenner hat mehrere Vorteile gegenüber der Kaltzufuhr. Hierzu ist beispielsweise die geringe Temperaturdifferenz zwischen Pulverpartikel und Heizleistung der Primärflamme zu nennen; dadurch wird das Pulver bei gleicher Verweilzeit in der Flamme besser geschmolzen als bei der Kalteinführung. Ferner ist beispielsweise von Vorteil, daß das vorgeheizte Pulvertransportgas die Primär- und Sekundärflamme weniger kühlt als kalt zugeführtes Pulvertransportgas; dies führt zu höherer Flammheizleistung und höheren Flammgeschwindigkeiten.In the event that preheated flame spray powder and preheated powder transport gases are fed to the burner at connection 4 (the preheating temperatures can be between 50 and 800 ° C), the preheated spray additive is already melted well when the particles are passed through the primary combustion chamber and from the Primary heating flame passes through the secondary combustion chamber, where it is still molten, accelerated, and emerges from the expansion nozzle bore with the secondary flame at the highest possible speed. Preheating powdered filler material and powder transport gas to 50 ° C to 800 ° C before feeding it into the burner has several advantages over cold supply. For example, the low temperature difference between the powder particles and the heating power of the primary flame should be mentioned; As a result, the powder is melted better in the flame with the same dwell time than when it is introduced cold. It is also advantageous, for example, that the preheated powder transport gas cools the primary and secondary flame less than cold powder transport gas; this leads to higher flame heating power and higher flame speeds.

Über den Anschluß 4a können auch drahtförmige Spritzzusatzwerkstoffe über die Zentralbohrung 4 in die Primärbrennkammer eingebracht und geschmolzen werden.Wire-shaped spray filler materials can also be introduced and melted into the primary combustion chamber via the central bore 4 via the connection 4a.

Der Drahtvorschub wird in Abhängigkeit von Schmelzpunkt und Drahtdurchmesser so geregelt, daß ein kontinuierlicher Spritzprozeß erfolgen kann.The wire feed is controlled depending on the melting point and wire diameter so that a continuous spraying process can take place.

Die Figur 14 zeigt eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel steht ein wesentlicher Funktionsunterschied darin, daß gegenüber der Ausführung gemäß Figur 1, bei der die Primärgasmischung im Injektorgasmischblock 13, also in einem Zwischenstück erfolgt, hier die Primär-Heizgasmischung (Brenngas und Sauerstoff) direkt in einem Gasmischblock 13a nach dem Injektorprinzip in unmittelbarer Nähe der Primärbrennkammer 28, also ohne Zwischenstück, erfolgt. Die im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 vorgenommenen Beschreibungen hinsichtlich der übrigen Vorrichtungs- und Verfahrenselemente treffen unter Berücksichtigung der Anpassung der Ausführungsvariante gemäß Figur 14 auf diese zu, so daß von einer weiteren Funktionsbeschreibung abgesehen werden kann, da die Ausführungsvariante 14 dem allgemeinen Erfindungsgedanken zu unterstellen ist.FIG. 14 shows a further embodiment variant of the invention. In this exemplary embodiment, there is a significant functional difference in the fact that compared to the embodiment according to FIG. 1, in which the primary gas mixture takes place in the injector gas mixing block 13, that is to say in an intermediate piece, here the primary heating gas mixture (fuel gas and oxygen) is directly in a gas mixing block 13a according to the injector principle in in the immediate vicinity of the primary combustion chamber 28, that is to say without an intermediate piece. The descriptions made in the exemplary embodiment according to FIG. 1 with regard to the other device and method elements apply to these taking into account the adaptation of the embodiment variant according to FIG. 14, so that a further functional description can be dispensed with, since the embodiment variant 14 is to be assumed to be the general idea of the invention.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung in Form eines Allgas-Hochgeschwindigkeits-Flammspritzbrenners zum Beschichten von Oberflächen mit beliebigen hochschmelzenden draht- oder pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen geschaffen, der beispielsweise den Betrieb mit Acetylen und Sauerstoff problemlos möglich macht.

With the present invention, a method and a device in the form of an all-gas high-speed flame spray burner for coating surfaces with any high-melting wire or powder-form spray additive materials are created which, for example, make operation with acetylene and oxygen possible without problems.

Claims (30)

Verfahren zum Hochgeschwindigkeitsflammspritzen von hochschmelzenden draht- und pulverförmigen Zusatzwerkstoffen zum Beschichten von Oberflächen,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittels mindestens zwei voneinander unabhängig arbeitenden Gasmischsystemen der, in eine Primärbrennkammer (28) eingebrachte draht- oder pulverförmige Spritzzusatzwerkstoff von konzentrisch um einen Beschickungskanal (4) angeordneten Primärheizflammen (64) geschmolzen, mit der entstehenden Hochgeschwindigkeitsflamme (65) beschleunigt und durch eine Primärexpansionsdüsenbohrung (30) in eine nachgeschaltete Sekundärbrennkammer (32) geführt wird, diese unter Mitführung der schmelzplastischen Zusatzwerkstoffe von der Primärhochgeschwindigkeitsflamme (65) mit Überschallgeschwindigkeit durchströmt wird, welche in eine axial zentrisch erweiterte, nachgeschaltete und wassergekühlte Sekundärexpansionsdüse (39) bzw. in deren Bohrung (38) mündet, so daß im Bereich von radial, axial und/oder fokussierend angeordneten, in die Sekundärbrennkammer (32) einmündende Sekundärbrenngas-Sauerstoffkanälen (44,45) eine Unterdruckzone entsteht und ein Heizgasgemisch mit niedrigen Zuströmdrücken zuführbar ist, wobei sich in der Sekundärkammer (32) radial, axial um die Primärhochgeschwindigkeitsflamme (65) das Heizgasgemisch entzündet, expandiert und aufgrund einer hohen Flammentemperatur und einer extremen Zünd- und Verbrennungsgeschwindigkeit zur Restschmelzung der Spritzzusatzwerkstoffe und zu deren zusätzlichen Beschleunigung beiträgt.Process for high-speed flame spraying of high-melting wire and powdered filler materials for coating surfaces,
characterized,
that by means of at least two gas mixing systems operating independently of one another, the wire or powdered spray additive material introduced into a primary combustion chamber (28) is melted from primary heating flames (64) arranged concentrically around a feed channel (4), accelerated with the resulting high-speed flame (65) and through a primary expansion nozzle bore ( 30) is guided into a downstream secondary combustion chamber (32), the primary high-speed flame (65) flows through it with entrainment of the melt-plastic filler materials, which flows into an axially centrically expanded, downstream and water-cooled secondary expansion nozzle (39) or in its bore (38 ) opens, so that in the region of radially, axially and / or focussing secondary fuel gas oxygen channels (44, 45) opening into the secondary combustion chamber (32), a vacuum zone is created and a heating gas mixture with low additives flow pressures can be supplied, the heating gas mixture igniting in the secondary chamber (32) radially and axially around the primary high-speed flame (65), expanding and contributing to the residual melting of the spray additive materials and their additional acceleration due to a high flame temperature and an extreme ignition and combustion speed. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Primärgasmischung im als Injektorgasmischblock (13) ausgebildeten Zwischenstück erfolgt.Method according to claim 1,
characterized,
that the primary gas mixture takes place in the intermediate piece designed as an injector gas mixing block (13). Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sekundärgasmischung im als Mischblock für Sekundärgase ausgebildeten Primärbrennkammergehäuse (29) erfolgt.Method according to claims 1 and 2,
characterized,
that the secondary gas mixture takes place in the primary combustion chamber housing (29) designed as a mixing block for secondary gases. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Primär-Heizgasmischung direkt in einem Gasmischblock (13a) nach dem Injektorprinzip in unmittelbarer Nähe der Primärbrennkammer (28) erfolgt.Method according to claim 1,
characterized,
that the primary heating gas mixture takes place directly in a gas mixing block (13a) according to the injector principle in the immediate vicinity of the primary combustion chamber (28). Verfahren nach Anspruch 1 und mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Primärbrennkammer und/oder Expansionsdüse im Sekundär-Injektorgasmischblock integriert ist (sind).Method according to claim 1 and at least one of the preceding claims,
characterized,
that the primary combustion chamber and / or expansion nozzle is (are) integrated in the secondary injector gas mixing block. Verfahren nach Anspruch 1 und mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Spritzzusatzwerkstoff gegebenenfalls pulverförmig und Pulvertransportgas bei Raumtemperatur zugeführt wird (werden).Method according to claim 1 and at least one of the preceding claims,
characterized,
that spray additive, if necessary, in powder form and powder transport gas is (are) supplied at room temperature. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der pulverförmige Spritzzusatzwerkstoff und/oder die Pulvertransportgase vorgeheizt zugeführt werden.Method according to claims 1 to 5,
characterized,
that the powdery spray additive and / or the powder transport gases are supplied preheated. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschluß für Spritzzusatzwerkstoff und/oder Pulvertransportgase mit einer Wasserkühlung ausgeführt ist.Method according to claim 7,
characterized,
that the connection for spray additive and / or powder transport gases is carried out with water cooling. Verfahren nach Anspruch 1 und mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der kalte und/oder vorgewärmte Spritzzusatzwerkstoff beim durchführen durch die Primärbrennkammer angeschmolzen, durch die Primärheizflamme durch die Sekundärbrennkammer gebracht, geschmolzen und beschleunigt wird und an der Expansionsdüsenbohrung mit der Sekundärflamme austritt.Method according to claim 1 and at least one of the preceding claims,
characterized,
that the cold and / or preheated spray additive is melted when carried out through the primary combustion chamber, brought through the primary heating flame through the secondary combustion chamber, melted and accelerated and exits at the expansion nozzle bore with the secondary flame. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung als Flammspritzpistole ausgebildet ist und aus einem Gerätegrundkörper, Betriebskomponenten-Anschlußblock mit Verteilerkammern, Injektorgasmischblock, Brennkammergehäuse, sowie eine Zentralbohrung für Spritzzusatzwerkstoffe und Kühleinrichtungen besteht,
dadurch gekennzeichnet,
daß ausgehend vom Betriebskomponenten-Anschlußblock (9) die Sekundärgas- (2), Sekundärheizgas- (6), Primärgas- (3) und Primärheizgaskanäle (5) getrennt zu jeweils einer Primärbrennkammer (28) bzw. einer Sekundärbrennkammer (32) geführt sind, wobei der Spritzzusatzwerkstoffkanal bzw. Bestückungskanal (4), umgeben von den Primärgas-/Heizgaskanälen (3,5) in die Primärbrennkammer (28) und die Sekundärgas/heizgaskanäle (2,6) über die Primärbrennkammer (28) in Richtung Expansionsdüse (39) hinausgeführt, in die Sekundärbrennkammer (32) münden.Device for carrying out the method according to claim 1, wherein the device is designed as a flame spray gun and consists of a basic device body, operating component connection block with distributor chambers, injector gas mixing block, combustion chamber housing, and a central bore for spray additive materials and cooling devices,
characterized,
that starting from the operating component connection block (9), the secondary gas (2), secondary heating gas (6), primary gas (3) and primary heating gas channels (5) are routed separately to a primary combustion chamber (28) and a secondary combustion chamber (32), wherein the spray additive channel or assembly channel (4), surrounded by the primary gas / heating gas channels (3,5) into the primary combustion chamber (28) and the secondary gas / heating gas channels (2,6) over the primary combustion chamber (28) in the direction of the expansion nozzle (39) out into the secondary combustion chamber (32) open. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß diese aus einem Betriebskomponenten-Anschlußblock (9), einem Gerätegrundkörper (12), einem Gasmischblockträger (14), einem Injektorgasmischblock (13), einem Primärbrennkammergehäuse (29) mit Innenteil (76) bzw. Zentralbohrungskörper (81), Preßschraube (62) und Überwurfteil (80), sowie Sekundärexpansionsdüsenkörper (39) und Innenschraubhülse (34) und Außenschraubhülse (35) besteht.Device according to claim 10,
characterized,
that it consists of an operating component connection block (9), a basic device body (12), a gas mixing block support (14), an injector gas mixing block (13), a primary combustion chamber housing (29) with an inner part (76) or central bore body (81), compression screw (62) and union part (80), as well as secondary expansion nozzle body (39) and inner screw sleeve (34) and outer screw sleeve (35). Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Betriebskomponenten-Anschlußblock (9) mindestens je einen Kühlwasserzugangsanschluß (1a), einen Sekundärgasanschluß (2a), einen Primärgasanschluß (3a), einen Anschluß (4a) für pulverförmige Zusatzwerkstoffe und/oder drahtförmige Spritzzusätze, einen Primärheizgasanschluß (5a), einen Sekundärheizgasanschluß (6a) sowie einen Kühlwasser-Rücklaufanschluß (7a) aufweist, die sich als Kanäle (1b,2b,3b,4b,5b,6b,7b) bis an die Stirnfläche (68) des Betriebskomponenten-Anschlußblocks (9) bzw. zu dort angeordneten Verteilerkammern (10,11) fortsetzen.Device according to claims 10 and 11,
characterized,
that the operating component connection block (9) has at least one cooling water access connection (1a), one secondary gas connection (2a), one primary gas connection (3a), one connection (4a) for powdery filler materials and / or wire-shaped spray additives, one primary heating gas connection (5a), one secondary heating gas connection (6a) and a cooling water return connection (7a), which are channels (1b, 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b) up to the end face (68) of the operating component connection block (9) or to there continue the arranged distribution chambers (10,11). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kanäle (1b bis 7b) bzw. die Verteilerkammern (10, 11) des Betriebskomponenten-Anschlußblocks (9) mit mediengleichen Kanälen (1c bis 7c) des Gerätegrundkörpers (12) korrespondieren.Apparatus according to claim 10 to 12,
characterized,
that the channels (1b to 7b) or the distribution chambers (10, 11) of the operating component connection block (9) correspond to channels (1c to 7c) of the basic device body (12) of the same media. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gerätegrundkörper (12) zumindest teilweise einen Gasmischblockträger (14) für Sekundärgase umgebend aufnimmt, wobei im Gasmischblockträger (14) ein Injektorgasmischblock (13) für Primärgase angeordnet ist.Device according to claims 10 to 13,
characterized,
that the device base body (12) at least partially accommodates a gas mixing block carrier (14) for secondary gases, an injector gas mixing block (13) for primary gases being arranged in the gas mixing block carrier (14). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gerätegrundkörper (12) Kanäle (1c bis 7c) aufweist, die mit den Kanälen (1b bis 7b) bzw. mit an der Stirnfläche (68) des Betriebskomponenten-Anschlußblocks (9) angeordneten Ringkanälen (10,11) korrespondieren.Device according to claims 10 to 14,
characterized,
that the device base body (12) has channels (1c to 7c) which correspond to the channels (1b to 7b) or to the annular channels (10, 11) arranged on the end face (68) of the operating component connection block (9). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanal (1c) des Gerätegrundkörpers (12) in einen Kühlwasservorlaufkanal (1d) zwischen Innenschraubhülse (34) und Außenschraubhülse (35) mündet, wobei der Kühlwasserrücklaufkanal (7c) mit dem Kühlwasserrücklaufkanal (7b), gebildet zwischen Gerätegrundkörper (12) und Preßschraube (62) korrespondiert.Device according to claim 10 to 15,
characterized,
that the channel (1c) of the basic device body (12) opens into a cooling water supply channel (1d) between the inner screw sleeve (34) and the outer screw sleeve (35), the cooling water return channel (7c) with the cooling water return channel (7b), formed between the basic device body (12) and a compression screw (62) corresponds. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gasmischblockträger (14) jeweils von mindestens einem Sekundärgas- (2d) und Sekundärheizgaskanal (6d) durchsetzt ist, die jeweils einerseits mit den mediengleichen Kanälen (2c,6c) des Gerätegrundkörpers (12) korrespondieren und an der zur Primärbrennkammer (28) hinweisenden Seite (71) in dort angeordnete Radialnuten (18,60) für Sekundärheizgas und Sekundärgas führen.Device according to claims 10 to 16,
characterized,
that the gas mixing block carrier (14) is penetrated by at least one secondary gas (2d) and secondary heating gas channel (6d), each of which corresponds on the one hand to the media-like channels (2c, 6c) of the main body (12) of the device and pointing to the primary combustion chamber (28) Guide side (71) into radial grooves (18,60) for secondary heating gas and secondary gas. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Injektorgasmischblock (13) für Primärgase mindestens je einen Primärheizgaskanal (5d) und Primärgaskanal (3d) sowie eine Zentralbohrung (4d) für Spritzzusatzwerkstoffe aufweist, wobei diese Kanäle (3d bis 4d und 5d) einerseits mit den mediengleichen Kanälen (3c,4c,5c) des Gerätegrundkörpers (12) korrespondieren und der Kanal (5d) in einen Radialringraum (57) zwischen Gasmischblockträger (14) und Injektorgasmischblock (13) und der Kanal (3d) in einen Ringraum (56) für die Sauerstoffverteilung mündet(en), während die Zentralbohrung (4d) bis zur Stirnseite (75) des Injektorgasmischblocks (13) weiterführt und ausgehend von dem Ringraum (56), Injektordruckdüsenbohrungen (58) zum Injektorspalt (57a) geleitet sind, von wo aus sich Injektormischdüsenbohrungen (59) zu einer Radialringnut (22a) fortsetzen.Device according to claims 10 to 17,
characterized,
that the injector gas mixing block (13) for primary gases has at least one primary heating gas channel (5d) and primary gas channel (3d) as well as a central bore (4d) for spray additive materials, these channels (3d to 4d and 5d) on the one hand with the media-like channels (3c, 4c, 5c) of the device base body (12) correspond and the channel (5d) opens into a radial annular space (57) between the gas mixing block carrier (14) and the injector gas mixing block (13) and the channel (3d) opens into an annular space (56) for the oxygen distribution, while the central bore (4d) continues to the end face (75) of the injector gas mixing block (13) and, starting from the annular space (56), injector pressure nozzle bores (58) are guided to the injector gap (57a), from where the injector mixing nozzle bores (59) lead to a radial annular groove (22a) continue. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich dem Injektorgasmischblock (13) in Richtung Expansionsdüse (39) ein Primärbrennkammergehäuse (29) anschließt, das mindestens ein Innenteil (76) mit den Injektorgasmischbohrungen (47,48) für Primärgasgemisch sowie eine Bohrung (49) für die Spritzzusätze aufweist.Apparatus according to claim 10 to 18,
characterized,
that the injector gas mixing block (13) in the direction of the expansion nozzle (39) is connected to a primary combustion chamber housing (29) which has at least one inner part (76) with the injector gas mixing holes (47, 48) for primary gas mixture and a hole (49) for the spray additives. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrungen (47,48) axial und/oder fokussierend im Innenteil (76) angeordnet sind.Device according to claim 10 to 19,
characterized,
that the bores (47, 48) are arranged axially and / or focusing in the inner part (76). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der zum Injektorgasmischblock (13) hinweisenden Stirnseite (77) des Innenteils (76) eine Radialringnut (22) für Brenngas-Sauerstoff-Primärgas angeordnet ist, die mit der Radialringnut (22a) des Injektorgasmischblockes (13) korrespondiert, wie auch die zentral angeordnete Bohrung (49) mit der Zentralbohrung (4d) des Injektorgasmischblockes (13).Device according to claim 10 to 20,
characterized,
that a radial ring groove (22) for fuel gas-oxygen primary gas is arranged on the end face (77) of the inner part (76) pointing to the injector gas mixing block (13), which corresponds to the radial ring groove (22a) of the injector gas mixing block (13), as well as the central one arranged bore (49) with the central bore (4d) of the injector gas mixing block (13). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Primärbrennkammergehäuse (29) an der zum Gasmischblockträger (14) hinweisenden Stirnseite (78) je eine Radialringnut (20) für Sekundärheizgas und eine Radialringnut (21) für Sekundärheizsauerstoff aufweist, die mit den mediengleichen Radialnuten (18, 60) des Gasmischblockträgers (14) korrespondieren.Device according to claim 10 to 21,
characterized,
that the primary combustion chamber housing (29) has a radial ring groove (20) for secondary heating gas and a radial ring groove (21) for secondary heating oxygen on the front side (78) pointing to the gas mixing block carrier (14), which with the radial grooves (18, 60) of the gas mixing block carrier (14 ) correspond. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich von den Radialringnuten (20,21) jeweils entsprechende Kanäle (23,79) fortsetzen, wobei diese in einer Radialringnut (25) (Injektorspalt) zusammentreffen, indem die Kanäle (79) direkt und die Kanäle (23) über Injektordruckdüsenbohrungen (24) in die Radialringnut (25) einführen.Device according to claim 10 to 22,
characterized,
that respective channels (23, 79) continue from the radial ring grooves (20, 21), these meet in a radial ring groove (25) (injector gap) by the channels (79) directly and the channels (23) via injector pressure nozzle bores (24 ) into the radial ring groove (25). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kanäle (79) zumindest teilweise durch den Spalt zwischen Primärbrennkammergehäuse (29) und Überwurfteil (80) gebildet werden.Device according to claims 10 to 23,
characterized,
that the channels (79) are at least partially formed by the gap between the primary combustion chamber housing (29) and the union part (80). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß ausgehend von der Radialringnut (25) axial und fokussierende Bohrungen (44,45) zur Sekundärbrennkammer (32) führen.Device according to claim 10 to 24,
characterized,
that starting from the radial ring groove (25) lead axially and focusing holes (44, 45) to the secondary combustion chamber (32). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrungen (44,45) über die Primärbrennkammer (28) hinweggeführt sind.Device according to claim 10 to 25,
characterized,
that the bores (44, 45) are passed over the primary combustion chamber (28). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich an die Sekundärbrennkammer (32) die Expansionsdüse (39) anschließt.Device according to claim 10 to 26,
characterized,
that the expansion nozzle (39) connects to the secondary combustion chamber (32). Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Kühlwasserkanalvorlauf (1) ausgehend vom Anschluß (1a) des Betriebskomponenten-Anschlußblockes (9) durch den Gerätegrundkörper (12), zwischen Innenschraubhülse (34) und Außenschraubhülse (35) bis hin zu Radialbohrungen (40) an der Expansionsdüsenaustrittsbohrung (43) fortsetzt und sodann in den Kühlwasserrücklauf übergeht, indem sich der Kühlwasserkanal zwischen Expansionsdüsenkörper (39) und Innenschraubhülse (34) erstreckt und in einen Kühlwasserringraum (33) übergeht, wobei von hier aus ein Kühlwasserkanal (16) zum Kühlwasserrücklaufanschluß (7a) des Betriebskomponenten-Anschlußblocks (9) führt.Apparatus according to claims 10 to 27,
characterized,
that the cooling water channel flow (1) starting from the connection (1a) of the operating component connection block (9) through the device base body (12), between the inner screw sleeve (34) and the outer screw sleeve (35) up to radial bores (40) on the expansion nozzle outlet bore (43) continues and then passes into the cooling water return, in that the cooling water channel extends between the expansion nozzle body (39) and the inner screw sleeve (34) and merges into a cooling water annulus (33), from here a cooling water channel (16) to the cooling water return connection (7a) of the operating component connection block (9) leads. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Primärbrennkammergehäuse (29) als Sekundärinjektorgasmischblock ausgebildet ist.Apparatus according to claims 10 to 28,
characterized,
that the primary combustion chamber housing (29) is designed as a secondary injector gas mixing block. Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Primärbrennkammer (28) des Brennkammergehäuses (29) eine Übergangsexpansionsdüsenbohrung (30) aufweist.Device according to claim 29,
characterized,
that the primary combustion chamber (28) of the combustion chamber housing (29) has a transition expansion nozzle bore (30).

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