DE102007033405A1

DE102007033405A1 - Chilled high speed-flame spray unit for use in e.g. aeronautical-aerospace industry, has annular space supplied with cladding cool gas flow from non-combustible cool and atomizing gas, where cooling medium is provided for mixing with gas

Info

Publication number: DE102007033405A1
Application number: DE200710033405
Authority: DE
Inventors: Erwin Hühne; Michael Runkel
Original assignee: IBEDA SICHERHEITSGERAETE und G; Ibeda Sicherheitsgerate und Gastechnik & Co KG GmbH
Current assignee: IBEDA SICHERHEITSGERAETE und G; Ibeda Sicherheitsgerate und Gastechnik & Co KG GmbH
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2007-07-18
Publication date: 2009-01-22

Abstract

The unit has a connection for axial spray powder and/or wire supplies (3), a central bore for spray powder, powdered transport gas and spray wire (8) and a central outlet (22) provided in a combustion chamber (19). Tubular focused cladding cool gas flow from non-combustible cool and atomizing gas is supplied to an annular space (16) between an injection nozzle (15) and an inner wall (49) of the chamber. Fluid non-combustible cooling medium is provided for mixing with the cool and atomizing gas for higher gas and particle velocities during low process temperatures.

Description

Die Erfindung betrifft eine gekühlte Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, ein als Zusatzeinrichtung ausgebildetes Mischblocksystem für eine solche Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 13 und eine Spritzgeräteverlängerung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 14.The The invention relates to a cooled high-speed flame spraying system with the features of the preamble of claim 1, as an accessory trained mixing block system for such a high-speed flame spraying system with the features of the preamble of claim 13 and a sprayer extension with the features of the preamble of claim 14.

Eine Vielzahl von Serienteilen werden mit Pulver- und Draht-Flammspritzanlagen durch Aufspritzen hochwertiger Verschleiß- und Korrosionsschutzschichten gegen vorzeitigen Verschleiß, chemische Abnutzung, Hitzekorrosion und andere Verschleißarten geschützt. Die Anforderungen an die Qualität der auf Bauteiloberflächen aufzubringenden Schutzschichten und an deren Reproduzierbarkeit durch die Anwender im Maschinenbau, der Luft- und Raumfahrt, der Chemischen Industrie u. v. m. ist groß.A Variety of serial parts are made with powder and wire flame spraying equipment by spraying high quality wear and corrosion protection layers against premature wear, chemical wear, heat corrosion and other types of wear protected. The requirements on the quality of the protective layers to be applied to component surfaces and their reproducibility by the users in mechanical engineering, aerospace, the chemical industry u. v. m. is big.

Um die erforderlichen Schichtqualitäten erzeugen zu können werden spezielle Qualitätsnormen für die Spritzzusatzwerkstoffe festgelegt. Bei der Konstruktion von Geräten zum thermischen Spritzen sind entsprechend technische Regeln, Bauartvorschriften und gesetzliche Bestimmungen zu beachten.Around to produce the required layer qualities become special quality standards for the spray additives established. In the construction of equipment for thermal Sprays are according to technical rules, design specifications and legal requirements.

Aus der DE 20 2005 020 682 U1 ist eine Hochgeschwindigkeitsflammspritzpistole zum Verspritzen von Pulver- und/oder drahtförmigen Spritzzusatzwerkstoffen bekannt, bei der einer Spritzdüse eine von innen, luftgekühlte Brennkammer vorgeschaltet ist. Nach Öffnen von Betriebkomponentenventilen strömt aus konzentrisch fokussierend, um zentrale Pulver- und/oder Drahtaustrittsdüsenbohrung mit Verschleißschutzinsert angeordneten Brenngasbohrungen das Brenngas-Sauerstoff-Gemisch in die von innen, luftgekühlte Brennkammer. Spritzpulver wird von Pulvertransportgas durch das Zentrum der luftgekühlten Brennkammer gefördert, tritt aus dem Zentrum der stirnseitigen Brennkammerauslassbohrung aus, wird dabei von Hochgeschwindigkeitsflamme und dem Zerstäubergas umhüllt, geschmolzen und mit der kinetischen Energie des umhüllenden Hochgeschwindigkeitsflammenstrahles auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und auf die zu beschichtende Substratoberfläche geschossen, wobei sich eine dichte, auf der Substratoberfläche gut haftende "HVOF Spritzschicht" bildet.From the DE 20 2005 020 682 U1 is a high-speed flame spray gun for spraying powder and / or wire-shaped spray additives known in which a spray nozzle is preceded by an inside, air-cooled combustion chamber. After opening of the operating component valves, the fuel gas-oxygen mixture flows from concentrically focusing, around central powder and / or Drahtaustrittsdüsenbohrung arranged with Verschleißschutzinsert fuel gas-oxygen mixture in the inside, air-cooled combustion chamber. Spray powder is conveyed by powder transport gas through the center of the air-cooled combustion chamber, emerges from the center of the front-side Brennkammerauslassbohrung, is thereby enveloped by high-velocity flame and the Zerstäubergas, melted and accelerated with the kinetic energy of the enveloping high-speed flame jet to supersonic speed and fired at the substrate surface to be coated, wherein a dense, well adhering to the substrate surface "HVOF sprayed layer" forms.

Bei der Verbrennung des Brenngas Sauerstoffgemisches in der von innen luftgekühlten, sich stromabwärts konisch verjüngenden Brennkammer entsteht beim Austritt aus der zentrischen Austrittsbohrung der Brennkammer eine Hochgeschwindigkeitsflamme mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit.at the combustion of the fuel gas oxygen mixture in the inside air-cooled, conically tapering downstream Combustion chamber is created at the exit from the centric outlet bore the combustion chamber is a high velocity flame with multiple speed of sound.

Ein Mantel-Kühlgasstrom umhüllt die Innenwand der Brennkammer und den Freistrahl der Hochgeschwindigkeitsflamme und kühlt während des Spritzprozesses. Beim schlauchartig fokussierenden Austritt aus der stirnseitigen Brennkammer Auslass-Bohrung wirkt der Mantel-Kühlgasstrom als Zerstäubergas zum feinen Zerstäuben der geschmolzenen Drahtspritze sowie als Beschleunigergas für die schmelzflüssigen, fein zerstäubten Spritzdrahtpartikel auf Überschallgeschwindigkeit.One Jacket cooling gas flow envelops the inner wall of the Combustion chamber and the free jet of high-speed flame and cools during the injection process. When hose-like focusing exit from the frontal combustion chamber outlet bore the jacket cooling gas flow acts as a nebulizer gas for fine atomizing of the melted wire syring as well as accelerator gas for the molten, finely atomized spray wire particles at supersonic speed.

Mit derartigen luftgekühlten Hochgeschwindigkeitsflammspritzgeräten und -anlagen oder HVOF Spritzpistolen zum Pulver- oder Drahtflammspritzen können praktisch alle auf dem Markt angebotenen HVOF Spritzpulver im Korngrößenbereich: –38 μm + 15 μm mit gutem Erfolg verspritzt werden.With Such air-cooled high-speed flame spraying equipment and HVOF spray guns for powder or wire flame spraying virtually all HVOF spray powders on the market in the particle size range: -38 μm + 15 microns be splashed with good success.

Neuartige SiC Verbundpulver mit der Kornfraktion < 10 μm sind im Hinblick auf Kostenvorteile und vielfältige Einsatzmöglichkeiten äußerst interessant, wenn die Zersetzung des SiCs während des HVOF Spritzprozesses eingeschränkt oder verhindert werden kann.new SiC composite powders with the grain fraction <10 μm are in view of Cost advantages and diverse application options extremely interesting if the decomposition of SiCs during the HVOF Spraying process can be restricted or prevented.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage, ein als Zusatzeinrichtung ausgebildetes Mischblocksystem und eine Spritzgeräteverlängerung für eine solche Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage zu schaffen für superfeine, pulverförmige Verbundspritzzusatzwerkstoffe im Korngrößenbereich < 10 μm und für bei niedrigen Temperaturen schmelzende, feinkörnige Spritzpulver, wie Aluminium oder Kupfer oder Spritzdrähte.task the invention is a high-speed flame spraying a trained as an accessory mixing block system and a Sprayer extension for such High-speed flame spraying system to create superfine, powdered composite spray additives in the particle size range <10 microns and for fine-grained wettable powders melting at low temperatures, such as aluminum or copper or injection wires.

Die Lösung erfolgt mit einer Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem als Zusatzeinrichtung ausgebildeten Mischblocksystem für eine solche Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 13 und eine Spritzgeräteverlängerung für eine solche Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.The Solution is carried out with a high-speed flame spraying system with the features of claim 1, designed as an additional device Mixing block system for such a high-speed flame spraying system with the features of claim 13 and a sprayer extension for such a high-speed flame spray system with the features of claim 14. Advantageous embodiments The invention are set forth in the subclaims.

Gemäß der Erfindung ist eine Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage vorgesehen zum thermischen Spritzen von Beschichtungsmaterial aus draht- oder pulverförmigen Werkstoffen mit einem Druckgassystem für Betriebsgase, nämlich Sauerstoff und Brenngase und für nichtbrennbares Kühl- und Zerstäubergas, wie z. B. N₂ und einer Spritzpistole. Die Spritzpistole weist einen Gerätegrundkörper, einen Gasmischblockträger und eine nachgeschaltete Spritzdüse auf, die in eine gekühlte Brennkammer der Spritzpistole mündet, wobei Sauerstoff und Brenngase zunächst getrennt geführt sind über radial verteilte Axialbohrungen im Gerätegrundkörper und Gasmischblockträger, zusammen geführt sind in Mischdüsenbohrungen der Spritzdüse und gemeinsam aus stirnseitigen Austrittsbohrungen in die Brennkammer münden. Eine axial-zentrale Zufuhr für die draht- oder pulverförmigen Werkstoffe ist durch Gerätegrundkörper, Gasmischblockträger und nachgeschaltete Spritzdüse vorgesehen in die Brennkammer. Ein Mantelkühlgasstrom aus dem nichtbrennbaren Kühl- und Zerstäubergas wird schlauchförmig fokussierend einem Brennkammerringraum zwischen der Spritzdüse und einer Innenwand der Brennkammer zugeführt und umhüllt die Innenwand von innen. Erfindungsgemäß ist mindestens ein weiteres, flüssiges, nichtbrennbares Kühlmedium vorgesehen zur Vermischung mit dem nichtbrennbaren Kühl- und Zerstäubergas für höhere Gas- und Partikelgeschwindigkeiten bei niedrigeren Prozesstemperaturen, so dass superfeine, pulverförmige Spritzpulver, Verbundpulver auf der Basis von feinen, extrem harten, verschleißbeständigen Hartstoffen im Korngrößenbereich < 1,0 μm, wie z. B. Titankarbid, Siliziumkarbid mit Kobalt- und/oder Nickelmatrix, als agglomeriertes, gesintertes "Cermet Spritzpulver" im Korngrößenbereich < 10,0 μm, feinkörnige Spritzpulver, wie Aluminium oder Kupfer oder und niedrig schmelzende Spritzdrähte, wie Röhrchendrähte oder Fülldrähte, verspritzt werden können gegen Verschleiß, Korrosion, Hitzekorrosion u. a., durch thermisch gespritzte HVOF Schichten auf Bauteiloberflächen z. B. im Maschinenbau, der Luft- und Raumfahrt oder der Chemischen Industrie. Das "Mantelstrom Kühlmediengemisch" aus mit flüssigen, nichtbrennbaren Kühlmedien angereichertem Kühl- und Zerstäubergas schützt die Innenwand der Brennkammer und die Außenmantelfläche der gasmischenden Spritzdüse erfindungsgemäß auch bei bis > 50% erhöhter Prozessleistung gegen Überhitzung während des Flammspritzens durch optimale Kühlung, ohne dass die Verbrennungstemperatur im Innern der Brennkammer bei der Verbrennung des Brenngas – Sauerstoffgemisches sinkt. Durch extreme dreidimensionale Gasexpansion des Kühlmediengemisches, die durch Temperatureinstrahlung aus der Verbrennung im Zentrum der Brennkammer entsteht, wird das für die Verbrennung verfügbare Volumen verkleinert, so dass es zu einer starken Erhöhung des Brennkammerdruckes und entsprechend höherer Ausströmgeschwindigkeit des Flammenstrahles kommt. Das axial, zentrisch durch die Brennkammer geführte Spritzpulver oder der Spritzdraht in einem Brennpunkt außerhalb der Brennkammer werden im Flammstrahl geschmolzen und von dem auf diesen Brennpunkt fokussierten Kühl- und Zerstäubergasgemisch zerstäubt und auf mehrfache Schallgeschwindigkeit beschleunigt. Erst ab dem Brennpunkt außerhalb der Brennkammer wird durch das schlauchförmig, fokussierend ausströmende Kühlmediengemisch die Flammenstrahltemperatur abgesenkt, um Zersetzung des Beschichtungsmaterials auf dem Weg zur zu beschichtenden Bauteiloberfläche zu verhindern oder zu reduzieren.According to the invention, a high-speed flame spraying system is provided for thermal spraying of coating material of wire or powdery materials with a compressed gas system for operating gases, namely oxygen and fuel gases and non-combustible cooling and Zerstäubergas, such. B. N ₂ and a spray gun. The spray gun has a base body, a gas mixing block carrier and a downstream spray nozzle, which opens into a cooled combustion chamber of the spray gun, wherein oxygen and fuel gases are initially performed separately via radially distributed axial bores in the device body and gas mixing block carrier, led together are in the mixing nozzle holes of the spray nozzle and open together from the front-side outlet holes in the combustion chamber. An axial-central supply for the wire or powdered materials is provided by the device body, gas mixing block carrier and downstream spray nozzle in the combustion chamber. A jacket cooling gas stream from the non-combustible cooling and atomizing gas is supplied in a tubular manner focusing a combustion chamber annulus between the spray nozzle and an inner wall of the combustion chamber and envelops the inner wall from the inside. According to the invention, at least one further, liquid, non-combustible cooling medium is provided for mixing with the non-combustible cooling and Zerstäubergas for higher gas and particle velocities at lower process temperatures, so that super fine, powdered spray powder, composite powder on the basis of fine, extremely hard, wear-resistant hard materials Grain size range <1.0 microns, such as. As titanium carbide, silicon carbide with cobalt and / or nickel matrix, as agglomerated, sintered "cermet spray powder" in the particle size range <10.0 microns, fine-grained spray powder, such as aluminum or copper or low-melting spray wires, such as tube wires or cored wires, can be sprayed against wear, corrosion, heat corrosion, etc., due to thermally sprayed HVOF coatings on component surfaces, eg. B. in mechanical engineering, aerospace or the chemical industry. The "jacket stream cooling medium mixture" enriched with liquid, non-combustible cooling media cooling and Zerstäubergas the inner wall of the combustion chamber and the outer surface of the gas mixing nozzle according to the invention even at> 50% increased process performance against overheating during flame spraying by optimal cooling, without the combustion temperature Inside the combustion chamber during combustion of the fuel gas - oxygen mixture decreases. By extreme three-dimensional gas expansion of the cooling medium mixture, which results from the combustion of temperature from the combustion in the center of the combustion chamber, the available volume for combustion is reduced, so that there is a strong increase in the combustion chamber pressure and correspondingly higher outflow velocity of the flame jet. The axially, centrally guided through the combustion chamber spray powder or the spray wire in a focal point outside the combustion chamber are melted in the flame jet and atomized by the focus on this focus cooling and Zerstäubergasgemisch and accelerated to multiple speed of sound. Only from the focal point outside the combustion chamber, the flame jet temperature is lowered by the tubular, focusing outflowing cooling medium mixture to prevent or reduce decomposition of the coating material on the way to the component surface to be coated.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das flüssige, nichtbrennbare Kühlmedium für effiziente Kühlung mit sehr feinen Wassertröpfchen angereichert.According to one preferred embodiment of the invention is the liquid, non-combustible cooling medium for efficient cooling Enriched with very fine water droplets.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält das mindestens eine weitere, nichtbrennbare Kühlmedium normales Leitungswasser für kostengünstige, allgemeine Verfügbarkeit, das in einer Destillationspatrone entmineralisiert wird.According to one contains further preferred embodiment of the invention the at least one further, non-combustible cooling medium normal tap water for inexpensive, general Availability demineralized in a distillation cartridge becomes.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das entmineralisierte Wasser druck- und mengengeregelt für angepasste Dosierung zu dem nichtbrennbaren Kühl- und Zerstäubergas.According to one Another preferred embodiment of the invention is the demineralized Water pressure and volume controlled for adapted dosage to the non-combustible cooling and atomizing gas.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Zerstäuberdüsenbohrungen vorgesehen, mittels deren das entmineralisierte Wasser sehr fein zerstäubt in das druck- und durchflussmengengeregelte, nichtbrennbare, Kühl- und Zerstäubergas eindüsbar ist für verbesserte Durchmischung der Kühlmedien.According to one Another preferred embodiment of the invention are Zerstäuberdüsenbohrungen provided by means of which the demineralized water very fine atomized into the pressure and flow rate controlled, non-combustible, cooling and atomizing gas can be injected is for improved mixing of the cooling media.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist Wasserdampf in dem mindestens einen weiteren, nicht brennbaren Kühlmedium enthalten, der vorzugsweise mittels einer elektrisch beheizten Durchlaufheizpatrone mit vorgeschalteter Rückstrom-Sicherung aus entmineralisiertem Wasser erhalten wird.According to one Another preferred embodiment of the invention is water vapor in the at least one further, non-combustible cooling medium contained, preferably by means of an electrically heated Durchlaufheizpatrone with upstream backflow fuse made of demineralized Water is obtained.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das mindestens eine weitere, nichtbrennbare Kühlmedium dem nichtbrennbaren Kühl- und Zerstäubergas stromaufwärts des Brennkammerringraums zugeführt innerhalb der Spritzpistole.According to one Another preferred embodiment of the invention, the at least another, non-combustible cooling medium the non-combustible Cooling and Zerstäubergas upstream the combustion chamber annulus supplied within the spray gun.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist für verbesserte Kühlung tiefgekühlter, flüssiger Stickstoff (N₂) oder tiefgekühltes, flüssiges Kohlendioxid (CO₂) in dem mindestens einen weiteren nichtbrennbaren Kühlmedium enthalten.According to a further preferred embodiment of the invention, for improved cooling, frozen, liquid nitrogen (N ₂ ) or frozen, liquid carbon dioxide (CO ₂ ) are contained in the at least one further non-combustible cooling medium.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der von innen gekühlten Brennkammer eine vorzugsweise als Lavaldüse ausgebildete, vorzugsweise von außen wassergekühlte Beschleunigerdüse nachgeschaltet für zusätzlich um bis > 60% gesteigerte Flammenstrahlgeschwindigkeit und entsprechend abgesenkte Prozesstemperatur der Flamme, so dass Flammen-Freistrahlgeschwindigkeiten bis zu 2.500 m/sec. und dabei Spritzpartikelgeschwindigkeiten bis ca. 1000 m/sec. erreicht werden können, wobei die Flamme bereits in der von außen wassergekühlten und durch die Mantelstromkühlung gekühlten Beschleunigerdüse Überschallgeschwindigkeit erreicht und aus der Sekundärflamme entzogene thermische Energie ins Kühlwasser überführt wird, so dass die hybridgekühlte Beschleunigerdüse besonders zum Verspritzen von superfeinem, neuem Verbundpulver und Cermets im Korngrößenbereich < 10 μm Partikeldurchmesser geeignet ist.According to a further preferred embodiment of the invention, the cooled from the inside combustion chamber preferably designed as a Laval nozzle, preferably externally water-cooled accelerator followed by up to> 60% increased flame jet velocity and correspondingly lowered process temperature of the flame, so that flame free jet speeds up to 2,500 m / sec. while injection particle speeds up to about 1000 m / sec. can be achieved, the flame is already supersonic speed in the water cooled from the outside and cooled by the jacket flow cooling supersonic speed and transferred from the secondary flame thermal energy is transferred to the cooling water, so that the hybrid-cooled accelerator especially for spraying super fine, new composite powder and cermets in the grain size range <10 microns particle diameter is suitable.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Radialringraum für Kühl- und Zerstäubergemischmedium von einer Außenschraubhülse umgeben und grenzt innen an die Brennkammer.According to one Another preferred embodiment of the invention is a radial annulus for cooling and atomizer mixture medium surrounded by a Außenschraubhülse and borders inside the combustion chamber.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist ein als Zusatzeinrichtung ausgebildetes Mischblocksystem zum Nachrüsten für eine Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage für die Zufuhr nicht-brennbarer Kühl- und Zerstäubergase mindestens einen Anschlussstutzen und für die Zufuhr flüssiger, nichtbrennbarer Kühlmedien mindestens eine Zerstäuberdüse in einem Mischblocksystemgrundkörper auf, wobei die Kühlmedien über mindestens zwei Zerstäuberdüsenbohrungen zu den Kühl- und Zerstäubergasen und durch mindestens eine Mischdüsenbohrung in einem Mischdüsenkörper zum Anschluss der gekühlten Spritzpistole gelangen.According to one Another embodiment of the invention has an as an additional device trained mixing block system for retrofitting for a high-speed flame spraying system for the supply non-combustible cooling and atomising gases at least a connecting piece and for the supply of liquid, non-combustible cooling media at least one atomizer nozzle in a Mischblocksystemgrundkörper, wherein the cooling media via at least two atomizer nozzle bores to the cooling and nebulizer gases and through at least one mixing nozzle bore in a mixing nozzle body for connection of the cooled Get spray gun.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Spritzgeräteverlängerung für eine Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage zum thermischen Spritzen von Beschichtungsmaterial aus pulverförmigen Werkstoffen mit einem Mantelrohr vorgesehen, das einerseits auf ein Verlängerungsanschlussprofilteil aufgesteckt und über einen Geräteverlängerungsanschlussadapterblock gasdicht an den Gerätegrundkörper angeschlossen ist und wobei das Mantelrohr andererseits stromabwärts an einen Winkelkopfgrundkörper angeschlossen ist, der eine Umlenkkammer mit einem Hartmetallverschleißschutzeinsatz für Spritzpulver enthält, wobei der Winkelkopfgrundkörper vorzugsweise eine 360° Ringnute und Axialbohrungen für das Kühl- und Zerstäubergasgemischmedium aufweist.According to one Another embodiment of the invention is a sprayer extension for a high-speed thermal spray system for thermal Spraying of coating material made of powdery materials provided with a jacket tube, on the one hand to an extension connection profile part attached and via a device extension port adapter block gas-tight connected to the device body on the other hand, and the casing pipe on the other hand, downstream is connected to an angle head body, which has a deflection chamber with a carbide wear protection insert for Contains spray powder, wherein the angle head body preferably a 360 ° ring groove and axial bores for comprising the cooling and atomizing gas mixture medium.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden über einen Gewindeanschlussstutzen große Mengen an Kühlgas (Druckluft oder Stickstoff) zwischen Außenschraubhülse und Brennkammer eingespeist, die einerseits die Spritzgeräteverlängerung vor Überhitzung und Zerstörung durch die Prozess Rückstrahlwärme und andererseits die Außenschraubhülse während des Prozesses kühlen und vor Überhitzung schützen.According to one Another preferred embodiment of the invention are over a threaded connection piece large amounts of cooling gas (Compressed air or nitrogen) between outer screw sleeve and Combustion chamber fed, on the one hand, the sprayer extension from overheating and destruction by the process Rückstrahlwärme and on the other hand, the Außenschraubhülse cool during the process and from overheating protect.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment shown. Show it:

1: einen Querschnitt durch eine Spritzpistole einer Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage gemäß der Erfindung, 1 FIG. 2: a cross section through a spray gun of a high-speed flame spraying installation according to the invention, FIG.

2: einen senkrechten Längsschnitt durch eine Spritzpistole einer Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage gemäß der Erfindung, 2 FIG. 4 is a vertical longitudinal section through a spray gun of a high-speed flame spraying installation according to the invention, FIG.

3: einen waagrechten Längsschnitt durch eine Spritzpistole einer Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage gemäß der Erfindung, 3 FIG. 3: a horizontal longitudinal section through a spray gun of a high-speed flame spraying installation according to the invention, FIG.

4: eine Heckansicht einer Spritzpistole einer Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage gemäß der Erfindung, 4 : A rear view of a spray gun of a high-speed flame spraying system according to the invention,

5: eine schematische Darstellung einer Schalttafel für eine Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage zum Spritzen drahtförmiger Werkstoffe gemäß der Erfindung, 5 FIG. 2 is a schematic representation of a control panel for a high-speed flame spraying installation for spraying wire-shaped materials according to the invention, FIG.

6, 7: ein als Zusatzeinrichtung ausgebildetes Mischblocksystem für eine Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage gemäß der Erfindung, und 6 . 7 a mixing block system designed as an auxiliary device for a high-speed flame spraying installation according to the invention, and

8: eine Spritzgeräteverlängerung für eine Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage zum Spritzen pulverförmiger Werkstoffe gemäß der Erfindung. 8th : A sprayer extension for a high-speed flame spraying system for spraying powdery materials according to the invention.

1: Eine Hochgeschwindigkeits-Flammspritzanlage zum Spritzen draht- oder pulverförmiger Werkstoffe weist eine Spritzpistole mit einem Gerätegrundkörper 1, einem Gasmischblockträger 2, einer Spritzdüse 15 und einer Brennkammer 19 auf. Der Gerätegrundkörper 1 ist a) mit einem zentralen Anschluss 3 mit Innengewinde zu einer Zentralbohrung 8 für axiale Zufuhr von Spritzpulver, Pulvertransportgas und/oder Spritzdraht, b) einem Anschlussstutzen 6 mit Außengewinde für Brenngas und c) einem Anschlussstutzen 9 mit Außengewinde für Sauerstoff versehen.

a) An die Zentralbohrung 8 schließen ein Verschleißschutzinsert mit axialer Bohrung des Gasmischblockträgers 2 und ein Verschleißschutzinsert 31 einer gasmischenden Spritzdüse 15 für Sicherheitsflammspritzen mit stirnseitigem Kreisringfortsatz mit einer zentralen Austrittsbohrung 22 mit Verschleißschutzinsert für Spritzpulver und/oder Spritzdraht zu einem Innenraum der Brennkammer 19 an.
b) Eine mit dem Anschlussstutzen 6 verbundene Brenngasbohrung 40 mündet durch die Indexhülse 37 in eine Brenngasverteilerkammer 35 und weiter über eine Vielzahl von Axialbohrungen in eine Ringnut 27, die anschließt über Brenngasaxialbohrungen in eine radial um 360° verlaufende Ringverteilernute 30 für Brenngas, die über Mischdüsenbohrungen 17 und stirnseitige Austrittsbohrungen 21 für Sauerstoff und Brenngas mit dem Innenraum der Brennkammer 19 verbunden ist.
c) An den Anschlussstutzen 9 schließen eine Sauerstoffbohrung 39 und die Indexhülse 37 an, die in eine Sauerstoffverteilerkammer 34 und über eine Vielzahl von Axialbohrungen in eine Radialringnut 12 mündet und weiter über eine Anzahl Sauerstoffaxialbohrungen 28 in Sauerstoffdruckdüsenbohrungen 13.

1 : A high-speed flame spraying system for spraying wire or powdery materials has a spray gun with a device body 1 , a gas mix block carrier 2 , a spray nozzle 15 and a combustion chamber 19 on. The basic device body 1 is a) with a central connection 3 with internal thread to a central hole 8th for axial supply of spray powder, powder transport gas and / or spray wire, b) a connecting piece 6 with external thread for fuel gas and c) a connecting piece 9 provided with external thread for oxygen.

a) To the central hole 8th close a wear protection insert with axial bore of the gas mixing block carrier 2 and a wear protection insert 31 a gas mixing spray nozzle 15 for safety flame spraying with an end-face circular ring extension with a central outlet bore 22 with wear protection insert for spray powder and / or spray wire to an interior of the combustion chamber 19 at.
b) One with the connecting piece 6 Connected fuel gas well 40 flows through the index sleeve 37 in a fuel gas distribution chamber 35 and further on a variety of axial bores in an annular groove 27 , which connects via Brenngasaxialbohrungen in a radially extending 360 ° Ringverteilernuteute 30 for fuel gas flowing through mixing nozzle bores 17 and end-side outlet holes 21 for oxygen and fuel gas with the interior of the combustion chamber 19 connected is.
c) To the connecting piece 9 close an oxygen hole 39 and the index sleeve 37 attached to an oxygen distribution chamber 34 and a plurality of axial bores in a Radialringnut 12 flows and continues through a number of Sauerstoffaxialbohrungen 28 in oxygen pressure nozzle bores 13 ,

Eine Bohrung im Gasmischblockträger 2 mündet in einen Ringraum 11, der über eine Vielzahl Radialbohrungen 14 in einer Düsenpressschraube 29 mit einem Brennkammerringraum 16 verbunden ist, der durch den Abstand zwischen der Spritzdüse 15 und der Innenwand 49 der Brennkammer 19 gebildet ist.A hole in the gas mixing block carrier 2 flows into an annulus 11 that has a lot of radial bores 14 in a nozzle compression screw 29 with a combustion chamber annulus 16 connected by the distance between the spray nozzle 15 and the inner wall 49 the combustion chamber 19 is formed.

In einer Außenschraubhülse 26, mittels der die mit Kühlrippen versehene Brennkammer 19, Spritzdüse 15 und Gasmischblockträger 2 an den Gerätegrundkörper 1 anschraubbar sind, sind Radialbohrungen 25 angebracht, die dazu dienen mit einem so genannten Hakenschlüssel die Außenschraubhülse 26 anziehen zu können, um Gasdichtheit zwischen Gasmischblockträger 2 und Gerätegrundkörper 1, die mittels Weichdichtelementen (O-Ringe) verbunden sind, sicher stellen zu können. Düsenpressschraube 29 dient zur Montage der Spritzdüse 15 am Gasmischblockträger 2.In an outer screw sleeve 26 , by means of the provided with cooling fins combustion chamber 19 , Spray nozzle 15 and gas mixed block carrier 2 to the device body 1 are screwed, are radial bores 25 attached, which serve with a so-called hook wrench the Außenschraubhülse 26 to be able to attract gas tightness between gas mix block carrier 2 and device body 1 , which are connected by means of soft-sealing elements (O-rings) to make sure. Nozzles jackscrew 29 used for mounting the spray nozzle 15 at the gas mix block carrier 2 ,

2, 3, 4: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus 1 bezeichnet. Nichtbrennbares Kühl- und Zerstäubergas, insbesondere N₂ oder Argon wird der Spritzpistole über Geräteanschluss 41 und Bohrung 52 und entmineralisiertes Wasser über einen Anschluss 42 und Zentralbohrung 43 im Gerätegrundkörper 1 zugeführt. Das entmineralisierte Wasser wird mittels einer Anzahl Zerstäuberdüsenbohrungen 45, sehr fein zerstäubt in das Druck- und Durchflussmengen geregelte, nichtbrennbare Kühl- und Zerstäubergas eingedüst. In einer Mischbohrung 46 wird das nichtbrennbare Kühl- und Zerstäubergas mit dem flüssigen, nichtbrennbaren Kühlmedium intensiv gemischt und gelangt über eine Bohrung 51 im Gasmischblockträger 2 in den Ringraum 11 und die Radialbohrungen 14 in der Düsenpressschraube 29 in den Brennkammerringraum 16. 2 . 3 . 4 Corresponding features are indicated by the reference numerals 1 designated. Non-combustible cooling and atomizing gas, in particular N ₂ or argon, is the spray gun via device connection 41 and bore 52 and demineralized water via a connection 42 and central drilling 43 in the device body 1 fed. The demineralized water is made by means of a number of atomizer nozzle bores 45 , very finely atomized into the pressure and flow rates controlled, non-combustible cooling and atomizing gas injected. In a mixed bore 46 The non-combustible cooling and Zerstäubergas is mixed intensively with the liquid, non-combustible cooling medium and passes through a bore 51 in the gas mix block carrier 2 in the annulus 11 and the radial bores 14 in the nozzle compression screw 29 in the combustion chamber annulus 16 ,

5: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus 1–4 bezeichnet. Zum Hochgeschwindigkeitsspritzen wird ein Brenngas-Sauerstoffgemisch festgelegt in Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung des zu verspritzenden, superfeinen Spritzpulvers, dessen Kornform, Struktur und Schmelzpunkt. Einstellparameter für Betriebsgase, wie Brenngas Ethen (C₂H₄), Sauerstoff (O₂) und nichtbrennbares Kühl- und Zerstäubergas werden bezüglich der notwendigen Betriebsdrücke und Durchflussmengen (SLPM = NL/min) an Nadelventilen einzelner als Schwebekörper Durchflussmessgeräte ausgebildeter Flowmeter (101) 90 eingestellt. 5 Corresponding features are indicated by the reference numerals 1 - 4 designated. For high-speed spraying, a fuel gas-oxygen mixture is determined as a function of the chemical composition of the superfine sprayed powder to be sprayed, its grain shape, structure and melting point. Setting parameters for operating gases, such as fuel gas ethene (C ₂ H ₄ ), oxygen (O ₂ ) and non-combustible cooling and atomizing gas, are measured with respect to the required operating pressures and flow rates (SLPM = NL / min) on needle valves of individual flowmeters designed as float flowmeters ( 101 ) 90 set.

Ein von einem externen Schrittmotor 99 steuerbares Zylinderventil 93 ist am Schaltkasten 100 auf Schalterstellung "Zündstellung" drehbar, bei der Schrittmotor 99 das Zylinderventil 93 mit Durchlassbohrungen für die verschiedenen Betriebsgase im Zylinderventilgehäuse um in einer elektronischen Schrittmotorsteuerung programmierte 45° auf "Zündflussposition" für Sauerstoff und Brenngas dreht, so dass die zur Zündung erforderliche Menge Sauerstoff über den Ausgang des O₂ Flowmeters (101) 90 durch einen an den Zylinderventilausgang angeschlossenen Sauerstoffschlauch in den Anschluss 9 und in den Innenraum der Brennkammer 19 fließt.One from an external stepper motor 99 controllable cylinder valve 93 is at the control box 100 rotatable on switch position "ignition position", at the stepper motor 99 the cylinder valve 93 with passage holes for the various operating gases in the cylinder valve housing around 45 ° programmed in an electronic stepper motor control to "ignition position" for oxygen and fuel gas, so that the amount of oxygen required for ignition via the output of the O ₂ flowmeter ( 101 ) 90 through an oxygen hose connected to the cylinder valve outlet into the port 9 and in the interior of the combustion chamber 19 flows.

Die für die Zündung erforderliche Menge an Brenngas strömt mit einer Verzögerung von 1 sek über den Ausgang des C₂H₄-Flowmeters (102) 90, durch das Zylinderventil 93 und einen am Ausgang angeschlossenen Brenngasschlauch in den Anschluss 6 weiter bis zur Ringverteilernute 30 für Brenngas um sich dort radial um 360° zu verteilen. Sauerstoff aus den Sauerstoffdruckdüsenbohrungen 13 reißen das Brenngas nach dem Einmünden in die Brenngasmischdüsenbohrungen 17 nach dem Injektorprinzip mit, um als zündfähiges "Sauerstoff-Brenngasgemisch" stirnseitig in den Innenraum der Brennkammer 19 einzumünden und aus der Öffnung der Brennkammer 19 in Richtung eines Fokuspunktes 24 außerhalb der Spritzpistole zu strömen, an dem das ausströmende Sauerstoff Brenngasgemisch mittels einer Zündelektrode 112 durch einen Hochspannungs-Funken gezündet wird. Durch die niedrige Ausströmgeschwindigkeit des Sauerstoff-Brenngasgemisches aus der Brennkammeröffnung schlägt die Flamme zurück in die Brennkammer 19, so dass in der Brennkammer 19 eine Pilotflamme brennt.The amount of fuel gas required for the ignition flows with a delay of 1 second across the output of the C ₂ H ₄ flowmeter ( 102 ) 90 , through the cylinder valve 93 and a fuel gas hose connected to the outlet into the port 6 continue to Ringverteilernute 30 for fuel gas to distribute itself there radially by 360 °. Oxygen from the oxygen pressure nozzle holes 13 tear the fuel gas after the confluence in the fuel gas mixing nozzle holes 17 according to the injector with, as an ignitable "oxygen fuel gas mixture" frontally into the interior of the combustion chamber 19 to open and out of the opening of the combustion chamber 19 in the direction of a focal point 24 to flow outside of the spray gun, where the effluent oxygen fuel gas mixture by means of an ignition electrode 112 is ignited by a high voltage spark. Due to the low outflow velocity of the oxygen fuel gas mixture from the combustion chamber opening, the flame strikes back into the combustion chamber 19 , so in the combustion chamber 19 a pilot flame is burning.

Um zu vermeiden, dass sich nach Schalten auf "Vollfluss" für die Betriebsgase (Sauerstoff und Brenngas) das zündfähige Sauerstoff-Brenngasgemisch aus dem Innenraum der Brennkammer 19 in das Pulver- und Drahtführungssystem der Spritzpistole zurückstaut, muss bevor die Pilotflamme brennt zum Flammspritzen von superfeinen, pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen bereits Pulvertransportgas eingespeist werden über einen Anschluss 111, einen Kugelabsperrhahn und Pulverförderregelsystem 110 über einen antistatischen Pulverschlauch, der an den Pulver- und Drahtanschluss 3 des Gerätegrundkörpers 1 angeschlossen ist. Das Pulvertransportgas strömt durch die Bohrung 8, die Zentralbohrung der Verschleißschutzinserts im Gasmischblockträger 2 in der Spritzdüse 15 und aus der Zentralbohrung 22 in den Innenraum der Brennkammer 19.To avoid that after switching to "full flow" for the operating gases (oxygen and fuel gas), the flammable oxygen fuel gas mixture from the interior of the combustion chamber 19 Dammed back into the powder and wire guidance system of the spray gun, before the pilot flame burns for flame spraying of superfine, powdery spray additives already powder feed gas must be fed through a port 111 , a ball stopcock and powder feed control system 110 via an antistatic powder hose, which connects to the powder and wire connection 3 of the device main body 1 connected. The powder transport gas flows through the hole 8th , the central hole of the wear protection inserts in the gas mixing block carrier 2 in the spray nozzle 15 and from the central hole 22 in the interior of the combustion chamber 19 ,

Beim Flammdrahtspritzen muss – bevor die Pilotflamme brennt – der Drahtvorschub durch Betätigen des Mikroschalters 98 eingeschaltet werden. Der Spritzdraht wird mittels einer externen oder einer in die Flammspritzpistole integrierten, regelbaren Drahtfördereinrichtung 97 über den Anschluss 3 mit voreingestellter Drahtvorschubgeschwindigkeit durch die Zentralbohrungen 8, 22 geschoben, um so durch das Zentrum der Brennkammer 19 geführt zu werden, dass die Drahtspitze aus der Brennkammer – Auslassbohrung auf den Fokuspunkt 24 zentriert in das Zentrum der Hochgeschwindigkeitsflamme geschoben wird, wo der Spritzdraht nach Einschalten der Betriebsgase auf Vollfluss geschmolzen und von schlauchartig fokussierendem, den "Hochgeschwindigkeitsflammenstrahl" umhüllenden, ausströmenden Kühl- und Zerstäubergas in feine schmelzflüssige Tröpfchen zerstäubt mit der Geschwindigkeit der Hochgeschwindigkeitsflamme auf die zu beschichtende Substratoberfläche geschossen wird.During flame-jet spraying - before the pilot flame burns - the wire feed must be activated by pressing the microswitch 98 be turned on. The spray wire is by means of an external or an integrated into the flame spray gun, adjustable wire conveyor 97 over the connection 3 with pre-set wire feed speed through the central holes 8th . 22 pushed so through the center of the combustion chamber 19 to be guided, that the wire tip from the combustion chamber - outlet hole on the focal point 24 centered in the center of the high velocity flame, where the spray wire is melted to full flow upon energization of the operating gases and atomized by fumigating, high velocity flame jet, outflowing cooling and atomizing gas into fine molten droplets at the speed of the high velocity flame onto the substrate surface to be coated is shot.

Wird am Bedienungspult 100 auf Schalterstellung "Vollfluss" gestellt, dreht die programmierte, elektronische Schritt motorsteuerung über den Schrittmotor 99 das Zylinderventil 93 um weitere 45° auf Vollfluss, so dass Sauerstoff, Brenngas und Kühlgas das Zylinderventil gemäß vorher eingestellten Prozessleistungssollparametern für z. B. Drücke und Durchflusswerte durchströmen und in den voreingestellten Mengen in die jeweils zugeordneten Anschlüsse 3, 6, 9 des Gerätegrundkörpers 1 der Flammspritzpistole einströmen.Is on the control panel 100 set to switch position "full flow", the programmed electronic stepping motor control rotates via the stepper motor 99 the cylinder valve 93 by a further 45 ° to full flow, so that oxygen, fuel gas and cooling gas, the cylinder valve according to previously set Prozessleistungssollparameters for z. B. Flow pressures and flow rates and in the preset amounts in the respective associated ports 3 . 6 . 9 of the device main body 1 flow in the flame spray gun.

Nichtbrennbares Kühl- und Zerstäubergas wird über Anschluss 87 eingespeist und strömt durch den Kugelabsperrhahn 88, den Druckregler 89, den Flowmeter 90 nach der Schalterstellung "Vollflussstellung" durch das Zylinderventil 93 und über den am Abgang des Zylinderventils 93 angeschlossenen Druckgasschlauch bis in den Gerätegrundkörper 1 und von da weiter bis in den Brennkammerringraum 16, der zwischen Sicherheitsspritzdüse 15 und der Innenwand 49 der Brennkammer 19 gebildet wird.Non-combustible cooling and atomizing gas is supplied via connection 87 fed and flows through the ball stopcock 88 , the pressure regulator 89 , the flowmeter 90 after the switch position "full flow position" through the cylinder valve 93 and over at the outlet of the cylinder valve 93 connected compressed gas hose into the device body 1 and from there on to the combustion chamber annulus 16 that between safety spray nozzle 15 and the inner wall 49 the combustion chamber 19 is formed.

Das bei "Vollfluss" in den Innraum 49 der Brennkammer 19 aus den Mischdüsenbohrungen 17 einströmende Betriebsgasgemisch entzündet sich an der brennenden Pilotflamme. Beim Verbrennen des Brenngas-Sauerstoffgemisches in der Brennkammer 19 strömen entlang der Innenwand 49 der Brennkammer 19 große Mengen von bis > 900 Nl/min. nichtbrennbares Kühl- und Zerstäubergas, wie z. B. Stickstoff, das die Innenwand 49 und den Außenmantel der gasmischenden Sicherheitsdüse 15 durch eine "Mantelströmung" kühlt und vor Überhitzung schützt.The at "full flow" in the Innraum 49 the combustion chamber 19 from the mixing nozzle bores 17 inflowing operating gas mixture ignites on the burning pilot flame. When burning the fuel gas-oxygen mixture in the combustion chamber 19 flow along the inner wall 49 the combustion chamber 19 large quantities of up to> 900 Nl / min. non-combustible cooling and Zerstäubergas such. As nitrogen, which is the inner wall 49 and the outer shell of the gas mixing safety nozzle 15 cooled by a "sheath flow" and protects against overheating.

Die Verbrennung großer Mengen des Sauerstoff-Brenngasgemisches führt in der Brennkammer 19 zu extremer Gasexpansion und in Folge zu starkem Anstieg des Brennkammerdruckes (ca. 0,3–0,4 MPa). Der hohe Brennkammerdruck presst die Flamme mit mehrfacher Schallgeschwindigkeit aus dem Innenraum der sich in Strömungsrichtung konisch verjüngenden Brennkammer 19 durch deren Auslass-Bohrung, wobei der Mantelkühlgasstrom die Hochgeschwindigkeitsflamme umhüllt und schlauchförmig fokussierend auf den Fokuspunkt 24 zentriert.The combustion of large quantities of the oxygen fuel gas mixture takes place in the combustion chamber 19 to extreme gas expansion and consequently to a strong rise in the combustion chamber pressure (about 0.3-0.4 MPa). The high combustion chamber pressure forces the flame from the interior of the combustion chamber, which conically tapers in the direction of flow, at a multiple speed of sound 19 through the outlet bore thereof, the jacket cooling gas stream enveloping the high velocity flame and fuming to focus on the focal point 24 centered.

Der Spritzdrahtvorschub wird deshalb beim HVOF Drahtspritzprozess so eingestellt, dass die Drahtspitze in Abhängigkeit von der Abschmelz- und Zerstäuberleistung der Hochgeschwindigkeitsflamme im Fokuspunkt 24 geschmolzen und vom ausströmenden Kühl- und Zerstäubergas fein zerstäubt mit der kinetischen Energie der HVOF Flamme und des Zerstäubergases auf die Substratoberfläche aufgespritzt wird, wo sich eine dichte, optimal haftende Spritzschicht bildet.The spray wire feed is therefore adjusted in the HVOF wire spraying process so that the wire tip will be in the focal point depending on the melting and atomizing power of the high velocity flame 24 melted and sprayed by the outflowing cooling and Zerstäubergas finely atomized with the kinetic energy of the HVOF flame and the atomizer gas on the substrate surface, where forms a dense, optimally adhering sprayed layer.

Nach dem die Hochgeschwindigkeitsflamme brennt, wird bei Schalterstellung "EIN" eines Bedienungsschalters "AUS/EIN" auf der Frontplatte des Schaltkastens 100 für flüssige, nichtbrennbare Kühlmedien über Anschluss 103 normales Leitungswasser eingespeist, das durch einen Kugelabsperrhahn in eine Destillationspatrone 105 gelangt, in der das eingespeiste Leitungs-Wasser entmineralisiert wird. Die Destillationspatrone 105 ist mit einer im Schaltkasten 100 eingebauten Steuer- und Regelelektronik verknüpft.After the high-speed flame burns, when the switch position "ON" of an operation switch becomes "OFF / ON" on the front panel of the control box 100 for liquid, non-combustible cooling media via connection 103 normal tap water fed through a ball stopcock into a distillation cartridge 105 in which the fed tap water is demineralized. The distillation cartridge 105 is with one in the control box 100 built-in control electronics linked.

Ein Ausgang der Destillationspatrone 105 ist mit einem Eingang einer durch einen Elektromotor 109 angetriebenen Wasserpumpe 106 verbunden, in der das entmineralisierte Wasser auf "Prozess-Soll-Einspritzdruck" erhöht wird und aus einem Abgang der Wasserpumpe 106 durch einen nach geschalteten Durchflussmesser, einen nach geschalteten Druck-Sensor mit Rückströmsicherung 108 und über eine Schlauchverbindung zwischen dem Abgang des Drucksensors 108 und den Anschluss 42 in die Zentralbohrung 43 des Gerätegrundkörpers 1 strömt.An outlet of the distillation cartridge 105 is with an input one by an electric motor 109 powered water pump 106 connected in which the demineralized water is increased to "process target injection pressure" and from a departure of the water pump 106 by a downstream flow meter, a downstream pressure sensor with backflow preventer 108 and via a hose connection between the outlet of the pressure sensor 108 and the connection 42 in the central hole 43 of the device main body 1 flows.

Das druck- und mengenmäßig geregelte, entmineralisierte Wasser wird mittels einer Anzahl Zerstäuberdüsenbohrungen 45, sehr fein zerstäubt in das ebenfalls Druck- und Durchflussmengen geregelte, nichtbrennbare Kühl- und Zerstäubergas eingedüst und in der Mischbohrung 46 intensiv gemischt. Das Gemisch aus nichtbrennbarem Kühl- und Zerstäubergas und sehr feinen Wassertröpfchen gelangt über die Bohrung 51 im Gasmischblockträger 2 in den Ringraum 11 und über die Vielzahl Radialbohrungen 14 in der Düsenpressschraube 29 in den Brennkammerringraum 16, in dem es sich um 360° verteilt und als "Mantelstromkühlgasgemisch" die gesamte Innenmantelfläche 49 der Brennkammer 19 während des Verbrennungsprozesses des Brenngas Sauerstoffgemisches im Zentrum der Brennkammer 19 optimal kühlt. Im Zentrum der Brennkammer 19 entstehen in Abhängigkeit von den verwendeten Brenngasen, wie z. B. Wasserstoff, Propangas oder Ethen oder anderen Brenngasen in Verbindung mit Sauerstoff sehr hohe Verbrennungstemperaturen von bis zu ca. 2.600 und 3.100°C.The pressure and volume controlled, demineralized water is provided by a number of atomizer orifices 45 , very finely atomized into the likewise pressure and flow controlled, non-combustible cooling and atomizing gas injected and in the mixing bore 46 mixed intensively. The mixture of non-combustible cooling and Zerstäubergas and very fine water droplets passes over the hole 51 in the gas mix block carrier 2 in the annulus 11 and about the multitude of radial bores 14 in the nozzle compression screw 29 in the combustion chamber annulus 16 in which it is 360 ° distributed and as "Mantelstromkühlgasgemisch" the entire inner surface area 49 the combustion chamber 19 During the combustion process of the fuel gas oxygen mixture in the center of the combustion chamber 19 optimally cool. In the center of the combustion chamber 19 arise depending on the fuel gases used, such. As hydrogen, propane or ethene or other fuel gases in conjunction with oxygen very high combustion temperatures of up to about 2,600 and 3,100 ° C.

Das "Kühlgasmantelstromgemisch" aus nichtbrennbarem Kühl- und Zerstäubergas und nichtbrennbaren, flüssigen Kühlmedien, das als Kühlmedium entlang der sich in Strömungsrichtung konisch verjüngenden "Brennkammer-Innenwand" 49 fokussierend zur Brennkammer Auslassbohrung in Richtung Fokuspunkt 24 strömt, expandiert explosionsartig, dreidimensional durch Aggregatszustandsänderung der flüssigen Kühlmedien in den gasförmigen Aggregatszustand auf grund der sehr hohen Verbrennungshitze, die auf das "Mantelstrom Kühlmediengemisch" einwirkt beim Verbrennen der Betriebsgase im Zentrum der Brennkammer 19.The "Kühlgasmantelstromgemisch" from non-combustible cooling and Zerstäubergas and non-combustible, liquid cooling media, as a cooling medium along the conically tapered in the flow direction "combustion chamber inner wall" 49 focusing on the combustion chamber Outlet bore towards the focal point 24 flows, expands explosively, three-dimensionally by aggregate state change of the liquid cooling media in the gaseous state of aggregation due to the very high heat of combustion, which acts on the "sheath flow cooling medium mixture" when burning the operating gases in the center of the combustion chamber 19 ,

Der dreidimensionale Expansionsdruck des Kühlgasmantelstromgemischs schränkt den Verbrennungsraum im Innern der Brennkammer 19, in der die Betriebsgase verbrennen, im Volumen weiter ein, so dass es zum Anstieg des Brennkammerdruckes bis > 1,0 MPs kommt, mit der Folge, dass die Gasgeschwindigkeit des aus der Brennkammer Auslassbohrung austretenden Hochgeschwindigkeitsflammenstrahls bis zu > 50% zunimmt.The three-dimensional expansion pressure of the Kühlgasmantelstromgemischs restricts the combustion chamber in the interior of the combustion chamber 19 , in which the operating gases burn, in the volume further, so that there is a rise in the combustion chamber pressure to> 1.0 MPs, with the result that the gas velocity of emerging from the combustion chamber outlet bore high-velocity flame jet increases up to> 50%.

Das "Mantelstrom Kühlmediengemisch" schützt die Brennkammer Innenwand 49 und die Außenmantelfläche der gasmischenden Sicherheitsspritzdüse 15 auch bei bis > 50% erhöhter Prozessleistung gegen Überhitzung während des Flammspritzprozesses. Ein Absenken der Verbrennungstemperatur im Innern der Brennkammer 19 beim Verbrennen der Betriebsgase erfolgt durch das Kühlgasmantelstromgemisch nicht. Erst außerhalb der Brennkammer 19, wo sich die aus der Brennkammer Auslassbohrung austretende Hochgeschwindigkeitsflamme mit dem schlauchartig fokussierenden, umhüllenden Kühlgasmantelstromgemisch im Fokuspunkt 24 trifft, wird die Temperatur des Hochgeschwindigkeitsflammenstrahls, durch die Einwirkung des Zerstäubergasgemisches abgesenkt und zusätzlich beschleunigt auf Freistrahlgeschwindigkeiten > 2500 m/sec, so dass superfeine, neue Spritzpulver und niedrig schmelzende Spritzdrähte verspritzt werden können für eine dichte, gut haftende Spritzschicht mit optimaler Interpartikelhaftung und sehr niedriger Oberflächenrauhigkeit.The "jacket flow of cooling medium mixture" protects the combustion chamber inside wall 49 and the outer circumferential surface of the gas mixing safety spray nozzle 15 even with> 50% increased process performance against overheating during the flame spraying process. Lowering the combustion temperature inside the combustion chamber 19 when burning the operating gases is not carried out by the Kühlgasmantelstromgemisch. Only outside the combustion chamber 19 , where the emerging from the combustion chamber outlet bore high-speed flame with the hose-like, enveloping Kühlgasmantelstromgemisch in the focal point 24 meets, the temperature of the high-velocity flame jet, lowered by the action of the atomizing gas mixture and additionally accelerated to free jet speeds> 2500 m / sec, so that super-fine, new spray powder and low-melting spray wires can be sprayed for a dense, well-adhering spray layer with optimum interparticle adhesion and very low surface roughness.

Es dauert ca. 2–3 Sekunden von der Inbetriebnahme des Systems bis zum Erzeugen der "Hyperkinetik Flamme" durch Hochfahren auf Prozess Sollleistung zum Verspritzen von superfeinen Spritzpulvern im Korngrößenbereich < 10 μm Partikeldurchmesser oder zum Verspritzen von niedrig schmelzenden Spritzdrähten. Abschalten des "Hyperkinetik Flammspritzprozesses" erfolgt in umgekehrter Reihenfolge wie die Inbetriebnahme.It takes about 2-3 seconds from startup of the system until generating the "hyperkinetics flame" by booting up Process target performance for spraying super fine spray powders in particle size range <10 μm particle diameter or for spraying low-melting spray wires. Shutdown of the "hyperkinetic flame spraying process" takes place in reverse Order as commissioning.

Zum Zumischen von nichtbrennbaren, tiefgekühlten, flüssigen Kühlmedien in das nichtbrennbare, Kühl- und Zerstäubergas eignet sich tiefgekühlter, flüssiger Stickstoff (N₂) oder tiefgekühltes, flüssiges Kohlendioxid (CO₂), um die Brennkammer Innenwand 49 und die Spritzdüse 15 optimal zu kühlen und vor Überhitzung zu schützen sowie zu Erhöhung des Brennkammerdruckes.For admixing non-combustible, cryogenic, liquid cooling media into the non-combustible, cooling and atomizing gas, deep-frozen, liquid nitrogen (N ₂ ) or frozen, liquid carbon dioxide (CO ₂ ) is suitable around the combustion chamber inner wall 49 and the spray nozzle 15 optimally cool and protect against overheating and to increase the combustion chamber pressure.

Als Alternative zu den vorgenannten Mischkomponenten zum steuerbaren Einspritzen in die nichtbrennbaren, gasförmigen Kühl- und Zerstäubergase (Stickstoff, Druckluft u. a.) eignet sich auch Wasserdampf, der mittels einer elektrisch beheizten Durchlaufheizpatrone mit vorgeschalteter Rückstromsicherung an den Anschluss 42 der Zerstäuberdüse 43 angeschlossen und mit entmineralisiertem Wasser gespeist wird.As an alternative to the above-mentioned mixing components for controllable injection into the non-combustible, gaseous cooling and Zerstäubergase (nitrogen, compressed air, etc.) is also water vapor, by means of an electrically heated continuous flow cartridge with upstream backflow preventer to the connection 42 the atomizer nozzle 43 connected and fed with demineralised water.

Die Flammenstrahlgeschwindigkeit sowie die Absenkung der Prozesstemperatur können zusätzlich gegenüber der voran beschriebenen Technologie bis > 60% gesteigert werden, wenn der von innen gekühlten Brennkammer 19 mit dem gasförmigen Kühlgas- und Zerstäubergasgemisch eine von außen, wassergekühlte Beschleunigerdüse (Lavaldüse, nicht dargestellt) nachgeschaltet wird, so dass Flammen-Freistrahlgeschwindigkeiten bis zu 2.500 m/sec und dabei Spritzpartikelgeschwindigkeiten bis ca. 1000 m/sec. erreicht werden können, wobei die "HyperKinetik Flamme" bereits in der von außen wassergekühlten und durch die Mantelstromkühlung gekühlten Beschleunigerdüse Überschallgeschwindigkeit erreicht und aus der Sekundärflamme entzogene thermische Energie ins Kühlwasser übergeführt wird, so dass die hybridgekühlte Düse besonders zum Verspritzen von superfeinem, neuem Verbundpulver und Cermets im Korngrößenbereich < 10 μm Partikeldurchmesser geeignet ist.The flame jet velocity as well as the lowering of the process temperature can additionally be increased compared to the technology described above to> 60%, if the internally cooled combustion chamber 19 with the gaseous cooling gas and Zerstäubergasgemisch an externally, water-cooled accelerator nozzle (Laval nozzle, not shown) is followed, so that flame free jet speeds up to 2,500 m / sec and thereby spray particle velocities up to about 1000 m / sec. can be achieved, wherein the "HyperKinetik flame" supersonic speed is already reached in the water cooled from the outside and cooled by the jacket flow cooling thermal energy withdrawn from the secondary flame into the cooling water, so that the hybridge cooled nozzle especially for spraying super fine, new composite powder and Cermets in particle size range <10 microns particle diameter is suitable.

6, 7: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus 1–5 bezeichnet. Ein als Zusatzeinrichtung ausgebildetes Mischblocksystem 79 ist vorgesehen für die Zufuhr gasförmiger, nichtbrennbarer Kühl- und Zerstäubergase über einen Anschlussstutzen 41'' mit Außengewinde in einem Mischblocksystemgrundkörper 80 und für die Zufuhr flüssiger, nichtbrennbarer Kühlmedien über eine Zerstäuberdüse 42'' mit Außengewinde, wobei diese Kühlmedien über mindestens zwei Zerstäuberdüsenbohrungen 45 zu den Kühl- und Zerstäubergasen durch eine Mischdüsenbohrung 82 in einem Mischdüsenkörper 86 und über ein Anschlussschraubnippel 83 zum Anschluss 42 einer luftgekühlten Spritzpistole gemäß den 1–4 gelangen zum Pulver- und/oder Draht-Flammspritzen von Spritzpulvern im Korngrößenbereich < 10 μm Partikeldurchmesser sowie zum Verspritzen von niedrig schmelzenden Spritzdrähten nach den oben dargestellten Verfahren. Der Anschlussschraubnippel 83 ist an den Anschluss 42 über eine Anschlussüberwurfmutter 84 anschraubbar. 6 . 7 Corresponding features are indicated by the reference numerals 1 - 5 designated. A trained as an accessory mixing block system 79 is intended for the supply of gaseous, non-combustible cooling and atomizing gases via a connecting piece 41 '' with male thread in a mixing block system body 80 and for the supply of liquid, non-combustible cooling media via a spray nozzle 42 '' with external thread, these cooling media via at least two atomizer nozzle bores 45 to the cooling and atomising gases through a mixing nozzle bore 82 in a mixing nozzle body 86 and via a connection screw nipple 83 to the connection 42 an air-cooled spray gun according to the 1 - 4 reach for powder and / or wire flame spraying of spray powders in the particle size range <10 microns particle diameter and for spraying low melting spray wires according to the methods described above. The connection screw nipple 83 is at the connection 42 via a union nut 84 screwed.

8: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus 1–7 bezeichnet. Eine luftgekühlte Spritzgeräteverlängerung zum Flammspritzen pulverförmiger Werkstoffe im Korngrößenbereich < 10 μm Partikeldurchmesser weist den Gerätegrundkörper 1 und ein Mantelrohr 56 auf. Das Mantelrohr 56 ist auf ein Verlängerungsanschlussprofilteil 55 aufgesteckt, das an einen Geräteverlängerungsanschlussadapterblock 53 anschließt und mit einer Außenschraubhülse 54 gasdicht an den Gerätegrundkörper 1 montiert ist. Das Mantelrohr 56 schließt stromabwärts an einen Winkelkopfgrundkörper 62 an, der eine Umlenkkammer 63 mit einem Hartmetallverschleißschutzeinsatz für Spritzpulver, eine 360° Ringnute 64 (Verteilernute) und Axialbohrungen 65 für das Kühl- und Zerstäubergasgemischmedium enthält. Ein Radialringraum 11 für Kühl- und Zerstäubergemischmedium ist umgeben von der Außenschraubhülse 70 und grenzt innen an die Brennkammer 19. 8th Corresponding features are indicated by the reference numerals 1 - 7 designated. An air-cooled sprayer extension for flame spraying of powdered materials in the particle size range <10 μm particle diameter has the basic device body 1 and a jacket tube 56 on. The jacket tube 56 is on an extension connection profile part 55 attached to a device extension port adapter block 53 connects and with a Außenschraubhülse 54 gas-tight to the device body 1 is mounted. The jacket tube 56 Closes downstream to an angle head body 62 on, which is a deflection chamber 63 with a carbide wear protection insert for spray powder, a 360 ° ring groove 64 (Distributor grooves) and axial bores 65 for the cooling and atomizing gas mixture medium. A radial annulus 11 for cooling and Zerstäubergemischmedium is surrounded by the Außenschraubhülse 70 and borders on the inside of the combustion chamber 19 ,

Die Prozessgase werden wie oben beschrieben über die Anschlüsse 3, 6, 9, 41 und 42 des Gerätegrundkörpers 1 einer Kühlgas- und Zerstäubergasgemischmediumbohrung 77 und einer Indes-Verbindungshülse 78 zum Geräteverlängerungsanschlussadapterblock 53 zugeführt und durchströmen Verbindungsrohre 57, 58, 59, 60 zum Winkelkopfgrundkörper 62, der an den Gasmischblockträger 2 mit mehrfachen Axialbohrungen 74 für Brenngas und mehrfachen Axialbohrungen 75 für Sauerstoff in einem Distanzausgleichspassstück anschließt.The process gases are via the connections as described above 3 . 6 . 9 . 41 and 42 of the device main body 1 a cooling gas and atomizing gas mixture medium bore 77 and an indes connecting sleeve 78 to the device extension connection adapter block 53 fed and flow through connecting pipes 57 . 58 . 59 . 60 to the angle head body 62 which is connected to the gas mix block carrier 2 with multiple axial bores 74 for fuel gas and multiple axial bores 75 for oxygen in a distance compensation fitting.

Ein Gewindeanschlussstutzen 72 ist über einen mit einem Anschlagfederring 68 gesicherten Profilring 71 auf einer Außenschraubhülse 70 montiert, wobei über den Gewindeanschlussstutzen 72 große Mengen an Kühlgas (Druckluft oder Stickstoff) eingespeist werden, die einerseits die Verlängerung 56 vor Überhitzung und Zerstörung durch die Prozess Rückstrahlwärme und andererseits die Außenschraubhülse 70 während des Prozesses kühlen und vor Überhitzung schützen.A threaded connection piece 72 is about one with a stop spring ring 68 secured profile ring 71 on a Außenschraubhülse 70 mounted, using the threaded connection 72 large amounts of cooling gas (compressed air or nitrogen) are fed, on the one hand the extension 56 from overheating and destruction due to the process heat radiation and on the other hand the outer screw sleeve 70 cool during the process and protect against overheating.

Zu Dichtelementen wird auf die selbsterklärenden Bezugszeichen mit zugehörigen Abbildungen verwiesen.To Sealing elements is on the self-explanatory reference numerals with associated illustrations.

11

11: GerätegrundkörperDevice body
22: GasmischblockträgerGas mixing block carrier
33: Anschluss für axiale Spritzpulver- und/oder -drahtzufuhrconnection for axial spray powder and / or wire feed
66: Anschlussstutzen für Sauerstoffspigot for oxygen
88th: Zentralbohrung für Spritzpulver, Pulvertransportgas und Spritzdrahtcentral bore for spray powder, powder transport gas and spray wire
99: Anschlussstutzen für Brenngasspigot for fuel gas
1111: Radialringraum für nichtbrennbares Kühlgasgemisch mit flüssigen, nichtbrennbaren Kühlmedien, wie WasserdampfRadial annular space for non-combustible refrigerant gas mixture with liquid, non-combustible cooling media, such as water vapor
1212: Radialringnute für SauerstoffverteilungRadialringnute for oxygen distribution
1313: SauerstoffdruckdüsenbohrungenOxygen pressure nozzle bores
1414: Radialbohrungen in der Düsenpressschraube für Kühl-Zerstäubergasgemischradial bores in the nozzle compression screw for cooling atomizing gas mixture
1515: gasmischende Spritzdüsegas mixing nozzle
1616: BrennkammerringraumCombustion chamber annulus
1717: Mischdüsenbohrung für Brenngas und SauerstoffMixing nozzle bore for fuel gas and oxygen
1919: Brennkammer mit Kühlrippencombustion chamber with cooling fins
2121: stirnseitige Brenngas Saustoffgemischaustrittsbohrungenfrontal Fuel gas Saustoffgemischaustrittsbohrungen
2222: zentrale Austrittsbohrungcentral outlet bore
2424: Fokuspunkt für Hyper Kinetikflamme, Spritzpulver und/oder Spritzdrahtfocus point for Hyper Kinetikflamme, spray powder and / or spray wire
2525: Radialbohrungen in der Außenschraubhülseradial bores in the outer screw sleeve
2626: AußenschraubhülseAußenschraubhülse
2727: Ringnute für Brenngasverteilungannular groove for fuel gas distribution
2828: SauerstoffaxialbohrungenSauerstoffaxialbohrungen
2929: Düsenpressschraube mit RadialbohrungenNozzles jackscrew with radial bores
3030: Ringverteilernute für Brenngas (Injektorspalt)Ringverteilernute for fuel gas (injector gap)
3131: SpritzdüsenverschleißschutzinsertSpray nozzles wear protective insert
3232: O-RingO-ring
3434: SauerstoffverteilerkammerOxygen distribution chamber
3535: BrenngasverteilerkammerFuel gas distribution chamber
3737: IndexhülseIndex sleeve
3838: VerschleißschutzinsertWear protective insert
3939: Sauerstoffbohrungoxygen hole
4040: BrenngasbohrungFuel gas drilling

2, 3, 4

41: Anschlussstutzen für nichtbrennbare Kühl- und/oder Zerstäubergase
42: Zerstäuberdüse mit Anschlussgewinde für nichtbrennbare, flüssige Kühlmedien, z. B. CO₂, N₂, Wasser/Wasserdampf
43: Zerstäuberdüse für flüssige, nichtbrennbare Kühlmedien und Wasserdampf
44: O-Ring
45: Spritz-Zerstäuberdüsenbohrungen
46: Mischbohrung für nichtbrennbare Kühlgase mit flüssigen, nichtbrennbaren Kühlmedien und Wasserdampf
49: Brennkammerinnenwand (Kühlfläche)
50: O-Ring
51: Bohrung für nichtbrennbare Kühl- bzw. Zerstäubergase
52: Bohrung für nichtbrennbare Kühl- bzw. Zerstäubergase

2 . 3 . 4

41: Connecting piece for non-combustible cooling and / or atomizing gases
42: Atomiser nozzle with connection thread for non-combustible, liquid cooling media, eg. As CO ₂ , N ₂ , water / steam
43: Atomiser nozzle for liquid, non-combustible cooling media and water vapor
44: O-ring
45: Spray-Zerstäuberdüsenbohrungen
46: Mixing bore for non-combustible cooling gases with liquid, non-combustible cooling media and water vapor
49: Internal combustion chamber wall (cooling surface)
50: O-ring
51: Bore for non-combustible cooling or atomizing gases
52: Bore for non-combustible cooling or atomizing gases

55

8787: Input für nichtbrennbare, gasförmige Kühl- und Zerstäubergaseinput for non-combustible, gaseous cooling and Zerstäubergase
8888: Kugelabsperrhahnball valve
8989: Druckregler mit Anzeigemanometerpressure regulator with display gauge
9090: Flowmeter mit Nadelventil und Druckanzeigemanometer am Ausgangflow meter with needle valve and pressure gauge at the outlet
9191: Drucksensor mit Leuchtdioden (rot + grün)pressure sensor with light-emitting diodes (red + green)
9292: Montageplattemounting plate
9393: ZylinderventilRotary valve
9494: Mikroschalter Hf-Zündung "EIN/AUS"microswitch RF ignition "ON / OFF"
9595: "Hyper-Kinetik Flammspritzpistole (Draht)"Hyper-Kinetic Flame spray gun (wire)
9696: Spritzdrahtspray wire
9797: Drahtvorschubgerät mit ElektromotorWire feeder with electric motor
9898: Mikroschalter Drahtvorschub "EIN/AUS"microswitch Wire feed "ON / OFF"
9999: Schrittmotorstepper motor
100100: Schaltkasten mit integrierter elektronischer Schrittmotorsteuerung, Hf-Zündtrafo, Steuer-/Regelelektronikswitchbox with integrated electronic stepper motor control, HF ignition transformer, Control / regulation electronics
101101: Input für Sauerstoffinput for oxygen
102102: Input für Brenngaseinput for fuel gases
103103: Input für nichtbrennbare Flüssige Kühlmedien (Wasser/destilliertes Wasser)input for non-flammable liquid cooling media (Water / distilled water)
105105: Destillationspatrone zur Herstellung von entmineralisiertem Wasserdistillation cartridge for the production of demineralised water
106106: Pumpepump
107107: Durchflussmesser für Wasser (NL/h)Flowmeter for water (NL / h)
108108: Drucksensor mit Rückströmsicherungpressure sensor with backflow protection
109109: Elektromotor für Antrieb der Pumpe 108 Electric motor for driving the pump 108
110110: Pulverförderer mit Regelsystem für die Pulverförderrate (gr./min.)powder Feeder with control system for the powder feed rate (gr./min.)
111111: Input Pulvertransportgasinput Powder transport gas
112112: Hf-ZündelektrodeHf ignition electrode

6, 7

41'': Anschlussstutzen
42'': Zerstäuberdüse
79: Zusatzeinrichtung (Mischblocksystem)
80: Mischblocksystemgrundkörper
81: O-Ring
82: Mischdüsenbohrung
83: Anschlussschraubnippel
84: Anschlussüberwurfmutter
85: Brennkammerinnenraum
86: Mischdüsenkörper

6 . 7

41 '': spigot
42 '': atomizer
79: Additional equipment (mixing block system)
80: Mixing block apparatus body
81: O-ring
82: Mixing nozzle bore
83: Anschlussschraubnippel
84: Connection nut
85: Combustion chamber interior
86: Mixing nozzle body

88th

5353: GeräteverlängerungsanschlussadapterblockDevice Link Connector adapter block
5454: AußenschraubhülseAußenschraubhülse
5555: VerlängerungsanschlussprofilteilExtension connection profile part
5656: Mantelrohrcasing pipe
5757: Pulverrohrpowder tube
5858: SauerstoffrohrleitungOxygen pipeline
5959: BrenngasrohrleitungFuel gas pipeline
6060: Anschlussbohrungconnection bore
6161: Schraubverschlussstopfen für Hartmetall-VerschleißschutzumlenkkammerSchraubverschlussstopfen for carbide wear protection deflection chamber
6262: WinkelkopfgrundkörperAngle head body
6363: Hartmetallverschleißschutzumlenkkammer für SpritzpulverHartmetallverschleißschutzumlenkkammer for spray powder
6464: 360° Ringnute für Kühl- und Zerstäubergasgemischmedium360 ° ring groove for cooling and atomizing gas mixture medium
6565: Axialbohrungen für Kühl- und Zerstäubergasgemischmediumaxial bores for cooling and atomizing gas mixture medium
6767: RadialringnuteRadialringnute
6868: AnschlagfederringStop spring ring
7070: AußenschraubhülseAußenschraubhülse
7171: Profilringprofile ring
7272: GewindeanschlussstutzenThreaded spigot
7474: Axialbohrung für Brenngasaxial bore for fuel gas
7575: Axialbohrung für Sauerstoffaxial bore for oxygen
7676: O-RingO-ring
7777: Kühlgas- und Zerstäubergasgemischmediumbohrungcooling gas and nebulizer gas mixture medium bore
7878: Indes-VerbindungshülseHowever, connection sleeve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 202005020682 U1 [0004]

Claims

High-speed flame spraying system for the thermal spraying of coating material of wire or powdery materials with a compressed gas system for operating gases, namely oxygen and fuel gases and for non-combustible cooling and atomizing gas and with a spray gun from a device body ( 1 ), a gas mix block carrier ( 2 ) and a downstream spray nozzle ( 15 ), which are placed in a cooled combustion chamber ( 19 ) of the spray gun opens, wherein oxygen and fuel gases are guided separately via radially distributed axial bores ( 39 . 40 . 12 . 27 ) in the device main body ( 1 ) and gas mix block carrier ( 2 ) and are combined in mixing nozzle bores ( 17 ) of the spray nozzle ( 15 ) and together from front-side outlet bores ( 21 ) in the combustion chamber ( 10 ), an axial-central supply ( 3 . 8th . 22 ) for the wire or powdered materials by device body ( 1 ), Gas mixed block carrier ( 2 ) and downstream spray nozzle ( 15 ) in the combustion chamber ( 19 ), wherein a jacket cooling gas flow from the non-combustible cooling and atomizing gas is provided, the hose-shaped, focusing a combustion chamber annulus ( 16 ) between the spray nozzle ( 15 ) and an inner wall ( 49 ) of the combustion chamber ( 19 ) and the inner wall ( 49 ) enveloped from the inside, characterized in that at least one further, liquid, non-combustible cooling medium is provided for mixing with the non-combustible cooling and Zerstäubergas.

High-speed flame spraying system according to claim 1, characterized in that the at least one further, liquid, non-combustible cooling medium with very fine water droplets enriched.

High-speed flame-spraying installation according to claim 1, characterized in that the at least one further, non-combustible cooling medium contains normal tap water and a distillation cartridge ( 105 ) is provided.

High-speed flame spraying system according to claim 3, characterized in that the demineralized water pressure- and is volume controlled.

High-speed flame-spraying installation according to claim 4, characterized in that atomizer nozzle bores ( 45 ) are provided, by means of which the demineralized water very finely atomized in the pressure and flow rate controlled, non-combustible, cooling and Zerstäubergas is eingesüsbar.

High-speed flame spraying system according to claim 3 or 4, characterized in that water vapor in the at least a further, non-combustible cooling medium is included.

High-speed flame spraying system according to claim 6, characterized in that the water vapor by means of an electric heated continuous heating cartridge with upstream reverse current fuse obtained from the demineralized water.

High-speed flame-spraying installation according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one further non-combustible cooling medium is located in the non-combustible cooling and atomizing gas upstream of the combustion chamber annulus ( 16 ) is supplied.

High-speed flame spraying system according to one of the preceding claims, characterized in that deep-frozen, liquid nitrogen (N ₂ ) or frozen, liquid carbon dioxide (CO ₂ ) is contained in the at least one further non-combustible cooling medium.

High-speed flame spraying installation according to one of the preceding claims, characterized in that the internally cooled combustion chamber ( 19 ) is arranged downstream of a preferably designed as a Laval nozzle, preferably water cooled from the outside of the accelerator.

High-speed flame spraying installation according to one of the preceding claims, characterized in that a radial annular space ( 11 ) for cooling and atomizing mixture medium from the outer screw sleeve ( 26 . 70 ) is surrounded and inside the combustion chamber ( 19 ) borders.

High-speed flame-spraying installation according to one of the preceding claims, characterized in that a threaded connecting piece ( 72 ) on the outer screw sleeve ( 70 ), via the cooling gas, z. B. compressed air or nitrogen between Außenschraubhülse ( 26 . 70 ) and combustion chamber ( 19 ) can be fed.

An auxiliary device designed as a mixing block system for a high-speed flame spraying installation according to one of the preceding claims, characterized in that for the supply of non-combustible cooling and Zerstäubergases a connecting piece ( 41 '' ) and for the supply of liquid, non-combustible cooling media, a spray nozzle ( 42 '' ) in a mixing block system body ( 80 ), wherein the cooling media via at least two atomizer nozzle bores ( 45 ) to the cooling and atomising gases and through at least one mixing nozzle bore ( 82 ) in a mixing nozzle body ( 86 ) to the connection ( 42 ) of the cooled spray gun.

Sprayer extension for a high-speed flame spraying system for thermal spraying of coating material of pulverulent materials according to one of the preceding claims, characterized in that a jacket tube ( 56 ) is provided on the one hand on an extension connection profile part ( 55 ) and connected via a device extension connection adapter block ( 53 ) gas-tight to the device body ( 1 ) and the jacket tube ( 56 ) on the other hand downstream to an angle head body ( 62 ), which has a deflection chamber ( 63 ) Contains a carbide wear protection insert for spray powder.

Sprayer extension for a high-speed flame spraying installation according to claim 14, characterized in that the angular head body ( 62 ) a 360 ° ring groove ( 64 ) and axial bores ( 65 ) for the cooling and atomizing gas mixture medium.