DE10037276A1 - Zusatzeinrichtung für Pulver- und Draht-Flammspritzgeräte - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zusatzeinrichtung (12) für Geräte und Anlagen zum thermischen Spritzen von draht-, stab- und pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen mit einer axial-radial verschiebbaren Klemmhalterung oder Haltevorrichtung (1, 8) für mindestens einen radial und/oder axial drehbaren Pulverinjektor (10), der im Ausmündungsbereich (18) der Flamme eines Hypersonic Flamm- oder Lichtbogen-Drahtspritzstrahls eines Spritzgerätes in beliebig einstellbaren Winkeln zum axialen Flamm- oder Spritzstrahl montier- und justierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zusatzeinrichtung für Geräte und Anlagen zum thermischen Spritzen von draht-, stab- und pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und die Verwendung dieser Zusatzeinrichtung.

In der Beschichtungsindustrie, in Lohnbeschichtungsunter­ nehmen, sowie bei Gelegenheitsanwendern, werden zur Lösung von spezifischen Oberflächenbeschichtungsproblemen, die für die Problemlösung am besten geeigneten Spritzgeräte, Anlagen und Zusatzwerkstoffe verwendet, die dem Stand der Technik entsprechen. In vielen Fällen können jedoch mit den dem Stand der Technik entsprechenden Geräten nicht immer die erforderlichen Schichtqualitäten erzielt werden, oder die angewandte Beschichtungstechnolgie ist sehr kostenintensiv und in vielen auch Fällen unwirtschaftlich.

So werden z. B. in der Zementindustrie bei extrem verschleißintensiven Bauteilen deren Oberflächen mittels Pulverflammspritzen unter Verwendung von pulverförmigen, selbstfließenden Ni-Basis Legierungen mit Hartstoffmischkompenten, Verschleißschutzschichten aufgespritzt und in einem zweiten nachfolgenden Einschmelzvorgang, bei Temperaturen zwischen 1000-1100 Grad Celsius eingeschmolzen.

Die mit der voran beschriebenen konventionellen Technik hergestellten Verschleißschutzschichten haben sich in der Praxis bestens bewährt. Die Herstellung sogenannter Schmelzverbundspritzschichten ist jedoch sehr aufwendig und kostenintensiv. In vielen Fällen kann diese Technologie zudem aus verzugstechnischen - und/oder werkstofftechnischen - Gründen nicht angewendet werden.

Es versteht sich daher von selbst, daß sich sowohl die Beschichtungsbetriebe, die derartige Beschichtungen ausführen, wie auch die Anwender von Bauteilen, die mit Verschleißschutzschichten versehen werden müssen, bemühen, bessere und kostengünstigere Verfahren zu finden und anzuwenden, um Verschleißschutzschichten auf werkstofftechnisch problematischen Großbauteiloberflächen kostengünstig herstellen zu können.

Durch die Anwendung von neu entwickelten HVOF- Beschichtungssystemen, die mit gasförmigen - und/oder mit flüssigen - Brennstoffen in Verbindung mit Oxidationsgasen betrieben werden, können praktisch auf beliebigen Oberflächen hoch verschleißfeste Hartstoffschichten, z. B. pulverförmiges WC/Co 88/12 aufgebracht werden, die sich durch sehr gute Haftung, geringe Porosität und hohe Schichthärte auszeichnen.

Die vorgenannte moderne HVOF-Beschichtungstechnik unter Verwendung von pulverförmigen Zusatzwerkstoffen mit hohen Anteilen von Hartstoffen, ist jedoch ebenfalls sehr kostenintensiv und verfahrenstechnisch in vielen praktischen Anwendungsfällen nicht unproblematisch.

Bei den bekannten HVOF-Brennern, die mit gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen in Verbindung mit Sauerstoff zur Anwendung kommen, werden die pulverförmigen Spritzusatzwerk­ stoffe von der Heckseite des Brenners axial durch die wassergekühlte Brennkammer und die nachgeschaltete Expansionsdüse geführt. Der schmelzplastische Spritzzusatz­ werkstoff tritt alsdann stirnseitig mit dem Hypersonic- Flammenstrahl aus der Expansionsdüse aus und wird mit Überschallgeschwindigkeit auf die Substratoberfläche aufgeschossen, wo sich eine gut haftende, dichte, harte Spritzschicht bildet.

Bei HVOF-Beschichtungsbrennern mit radialer Pulverzufuhr wird der pulverförmige Spritzzusatzwerkstoff mittels zwei In­ jektoren, die jeweils zwischen Brennkammer und Expansionsdüse radial zur Spritzachse nachgeordnet sind, in die Expansions­ düse und somit in den Hypersonic-Flammenstrahl injektiert.

Aus der Fachzeitschrift "Schneiden und Schweißen", 52 (2000), Heft 2, Seite 70ff ist es bekannt, dass bei HVOF- Beschichtungsbrennern der pulverförmige Spritzzusatzwerkstoff am Düsenausgang injektiert wird.

Feinstanteile des pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffes < 15 µm, die sich zwangsläufig in jedem spezifizierten HVOF- Spritzpulver im Korngrößenspektrum -45 µm +15 µm befinden, werden durch ihre geringe Masse während der Durchströmung der Brennkammer bzw. der wassergekühlten Expansionsdüse im Zentrum des Hypersonic-Gasstrahles, an die Brennkammer- bzw. Expansionsdüseninnenwandung abgedrängt. Berühren die schmelzplastischen Feinst-Pulverpartikel die Innenwandungen von Brennkammer oder Expansionsdüse kommt es bei den voran kurz beschriebenen Verfahrenstechnikern der axialen - oder radialen - Pulverinjektion in HVOF-Spritzbrennern zu Ablagerungen und Anbackungen und somit häufig zu kostspieligen Betriebstörungen bzw. Stillstandzeiten der Anlage und somit zu Produktionsausfällen.

Die vorgenannte Störungsanfälligkeit steigt extrem an, wenn tiefschmelzende und sehr feinkörnige Spritzpulver verspritzt werden sollen. In vielen Fällen können sehr feine Spritzpulver mit den dem Stand der Technik entsprechenden HVOF-Spritzbrennertypen überhaupt nicht verarbeitet werden, da die feinkörnigen Spritzpulver nicht zentrisch oder radial in die dem Stand der Technik entsprechenden HVOF- Brennersysteme injektiert werden können, da die Brennkammer bzw. die Expansionsdüsen durch Anbackungen der feinen, schmelzplastichen Spritzwerkstoffpartickel sofort verstopfen.

Die Anwender von HVOF-Spritzschichten fordern u. a. von den Lohnbeschichtungsbetrieben sehr dünne, dichte, gut haftende, und glatte HVOF-Fertigschichten, die aus Kostengründen nicht mehr durch Schleifen nachgearbeitet werden müssen. Die vorgenannten "HVOF-Fertigschichten" können jedoch nur unter Verwendung von sehr feinkörnigem Spritzpulver hergestellt werden. Die derzeit dem Stand der Technik entsprechenden HVOF- Spritzbrenner sind jedoch zum Verspritzen von sehr feinen Pulvern aus den voran geschilderten Gründen nicht geeignet.

Hersteller von Spritzpulvern und Hartstoffmischkomponenten, z. B. WC, WCCo, WCNi u. a., Spritzdrähten und HVOF-Spritzanlagen versuchen daher seit einiger Zeit sogenannte "Röhrchendrähte/Falzdrähte-Fülldrähte" aus Nickel- oder Cobaltbasis mit Hartstoff-Füllung herzustellen, die mit bekannten Lichtbogen-Drahtspritzanlagen bzw. gasbetriebenen HVOF-Drahtspritzgeräten verarbeitet werden können. Tests mit den Hartstoff-gefüllten Ni- bzw. Co-Basis-Falzdrähten führten bisher aus verschieden Gründen nicht zu dem gewünschten Erfolg, diese neue Technologie zur kostengünstigen Herstellung von Verschleißschutzschichten mit Produktionssicherheit herzustellen.

Aus den voran geschilderten Gründen wird nach wie vor nach einer kostengünstigen, technisch einwandfreien Produktionstechnik gesucht, die den technischen und wirtschaftlichen Anforderungen des Beschichtungsmarktes entsprechen.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit den Geräten und Anlagen zum thermischen Spritzen von draht-, stab- und pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen, die den Stand der Technik beinhalten bzw. darstellen, die anstehenden Beschichtungsprobleme der Anwender zufriedenstellend zu lösen, die Nachteile der bekannten Techniken zu beseitigen und den Anwendern eine produktionssichere, wirtschaftliche und somit kostengünstige Möglichkeit zu schaffen, die geschilderten Beschichtungsprobleme zu lösen.

Die Lösung erfolgt mit einer Zusatzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und deren Verwendung gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Gemäß der Erfindung weist eine universell anwendbare Zusatzeinrichtung eine axial-radial verschiebbare Klemmhalterung oder Haltevorrichtung für einen oder mehrere radial/axial drehbare Pulverinjektoren auf, die im Ausmündungsbereich der Flamme (HVOF-Hypersonic- Flammenstrahl oder Lichtbogen-Drahtspritzstrahl) eines Spritzgerätes so montiert und justiert werden, daß in beliebig einstellbaren Winkeln zum axialen Flammen- und Spritzstrahl, pulverförmige, metallische und/oder nichtmetallische, tief- oder hochschmelzende Spritzzusatzwerkstoffe in allen Korngrößenbereichen unter Verwendung von:

• a) nichtbrennharen Pulvertransportgasen - wie z. B. Druckluft, Stickstoff, Argon u. a. bei Raumtemperatur - oder
• b) nichtbrennbaren Pulvertransportgasen - wie z. B. Druckluft, Stickstoff, Argon u. a. vorgeheizt - oder
• c) Brenngas/Sauerstoffgemisch und pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen wie z. B. Azetylen und Sauerstoff, als brennbares Gemisch durch die Zentralbohrung von einer, oder mehreren Mundstücke(n) (Brennerdüse(n) geführt, wobei das aus der Zentralbohrung ausströmende Brenngas/Sauerstoff­ /Spritzpulver-Gemisch gezündet wird (Spritzpulver wird also durch die Primärflamme geführt und geschmolzen), oder
• d) nichtbrennbaren Pulvertransportgasen - wie z. B. Druckluft, Stickstoff, Argon bei Raumtemperatur oder vorgeheizt, mit einer konzentrisch um den Pulverinjektor angeordnete Ringflamme oder Einzelflammen,

in die Flamme des Spritzgerätes injektiert wird. Das Spritzpulver wird mittels eines/oder mehrerer externer Druck-Pulverfördersysteme über antistatische Pulverschläuche mit beliebig einstellbaren Fördermengen und Fördergasdrücken zu einem oder mehreren Pulverinjektoren gefördert und mit entsprechend einjustiertem Fördergasdruck in das Zentrum der Flamme - HVOF Hypersonic Flamme oder Lichtbogen - injektiert, beschleunigt, auf der Strecke zwischen Eintrittspunkt und Auftreffpunkt auf der Substratoberfläche in schmelz­ plastischen Zustand versetzt und mit der Geschwindigkeit des Flammenstrahles auf die Substratoberfläche gespritzt.

Auf Grund der speziellen Konstruktionskonzeption der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sowie der beliebig wählbaren Pulvertransportgase - nichtbrennbare, kalte - oder vorgeheizte Pulvertransportgase, und bedarfsweise konzentrisch um den Pulverinjektor angeordneten Ring- oder Einzelflammen, können in Abhängigkeit von dem jeweils verwendeten pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoff die bestmöglichen Parameter ermittelt und eingestellt werden, um zu hochwertigen Spritzschichtergebnissen zu gelangen.

Die erprobte, erfindungsgemäße Technik kann praktisch bei allen bekannten Spritzgeräten, wie z. B. Pulverflammspritzgeräten, Flamm-Drahtspritzpistolen, HVOF- Spritzgeräten und Lichtbogen-Drahtspritzanlagen, mit offenem oder geschlossenem Düsensystem angewendet werden. Durch die radiale Pulverinjektion aus einem oder mehreren Injektoren in den Spritzstrahl eines HVOF-Brenners oder in den Spritzstrahl einer Lichtbogen-Drahtspritzpistole kann praktisch jede beliebige Spritzschicht und jeder beliebige Schichtaufbau, z. B. (Mischungen z. Spritzdraht Mo mit WC CO 88/12 Hartstoffeinlagerungen) erzeugt werden.

Bei der praktischen Erprobung der voran geschilderten, erfindungsgemäßen Beschichtungstechnik wurde z. B. superfeines WC Co 88/12 Spritzpulver im Korngrößenbereich -25 µm + 5 µm unter Verwendung von radial 90 Grad zur Spritzachse angeordneten 2 Pulverinjektoren und Stickstoff als Pulvertransportgas in den Hypersonic-Flammenstrahl eines gasbetriebenen HVOF-Brenners injektiert und auf eine vorbereitete Substratoberfläche aus St7.2 gespritzt.

Das erzielte Spritzschichtergebnis zeigte überraschender­ weise nach der Werkstofflaboruntersuchung eine sehr dichte WC Co 88/12 Spritzschicht mit einer Porosität < 1,0%, mit optimaler, fehlerfreier Anbindung der erzeugten Spritzschicht an den Grundwerkstoff und einer extrem glatten Schichtoberfläche, die bestens als Fertigspritzschicht auf Bauteiloberflächen verwendet werden kann.

In einem weiteren Versuch wurde z. B. eine optimale, kostengünstige Problemlösung zur Herstellung von Verschleißschutzschichten wie folgt erzielt.

In den HVOF-Spritzstrahl (Molybdänspritzdraht 1/8" Draht Durchmesser) einer gasbetriebenen HVOF-Drahtspritzpistole (Spritzleistung: 3,5 Kg./h. Mo-Draht) wurde nach der voran beschriebenen neuen Technik mit 2 Pulverinjektoren unter Verwendung von Stickstoff zusätzlich 3,5 Kg./h. WC Co 88/12 Spritzpulver - Korngrößenspektrum -45 µm + 20 µm - injektiert, so daß die Gesamtspritzleistung also 7,0 Kg./h. betrug. Das Ergebnis des Versuches war eine hervorragende HVOF-Mischspritzschicht bestehend aus 50% Gewichtsanteilen Molybdän und 50% Gewichtsanteilen WC Co/88/12 Hartstoffkomponenten. Die Spritzschicht zeichnet sich durch eine hervorragend glatte Schichtoberfläche aus. Die metallographische Auswertung zeigte eine praktisch porenfreie Mo-Spritzschicht mit gleichmäßig verteilt eingelagerten WC Co­ /88/12 Partikeln.

Weitere Versuche mit feinkörnigen selbstfließenden Ni- und Co-Basispulverlegierungen, die nach der erfindungsgemäßen Technik radial aus einem oder mehreren Pulverinjektoren in den Molybdän-Draht-Spritzstrahl eines HVOF-Drahtspritzsystems injektiert wurden, bestätigten nach der metallographischen Auswertung der Versuchsschichten, durch sehr dichte, optimal haftende, glatte Schichtoberflächen die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Technologie gegenüber vorbekannten Beschichtungstechniken.

Neue Anwendungsmöglichkeiten der voran beschriebenen Kombinationsspritzschichten wie z. B. Mo/Ni-Basis oder auch Mo/Keramik (Molybdän/Chromoxid/od. Molybdän/­ Aluminiumoxid) liegen z. B. auf dem Sektor Automobilbau serienmäßige Beschichtung von Kolbenringen, Sychronringen, Schaltgabeln u. a.

Ein weiterer Vorteil der universell anwendbaren Zusatzeinrichtung zum thermischen Spritzen gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß die Zusatzeinrichtung mit einem oder mehreren Pulverinjektoren nicht nur in Kombination mit den verschiedenen Spritzssystemen, z. B. während des Drahtspritzprozessen, mit einer HVOF- Drahtspritzpistole betrieben werden kann. Die radiale Pulverinjektion aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann praktisch bei allen bekannten Spritzsystemen, z. B. gas- oder mit flüssigen Brennstoffen betriebene HVOF-Brennern oder gasbetriebene Drahtspritzpistolen, in den aus der Stirnseite der Gerätes austretenden Flammenstrahl erfolgen, ohne daß Spritzzusatzwerkstoff in dem Spritzgerät selbst gefördert und verspritzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a eine Draufsicht auf eine universell anwendbare Zusatzeinrichtung für die Radialinjektion von pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen gemäß der Erfindung,

Fig. 1b einen Querschnitt durch eine universell anwendbare Zusatzeinrichtung für die Radialinjektion von pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen gemäß der Erfindung,

Fig. 2a ein Querschnitt durch eine Variante der universell anwendbaren Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2b eine Draufsicht auf eine weitere Variante der universell anwendbaren Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2c ein Querschnitt durch eine Variante der universell anwendbaren Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 einen senkrechten Längsschnitt durch eine HVOF- Pulverflammspritzpistole Typ "TopGun" mit der Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 einen senkrechten Längsschnitt durch eine HVOF- Pulverflammspritzpistole Typ "TopGun" mit einer weiteren Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 5 einen Brennerkopf einer gasbetriebenen Flamm- Drahtspritzpistole mit der Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 6 einen Brennerkopf einer gasbetriebenen Pulverflammspritzpistole mit der Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung, und

Fig. 7 einen senkrechten Längsschnitt einer HVOF- Pulverflammspritzpistole Typ "TopGun K" mit der Zusatzeinrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 1a, b: Eine auf einen Brennerkopf aufmontierbare Zusatzeinrichtung 12 weist als Klemmhalterung ein Klemmstück 1 und ein Spannjoch 8 auf, die jeweils zur Montage an einen Ausmündungsbereich eines Spritzgerätes (nicht dargestellt) angepaßt sind. Klemmstück 1 und Spannjoch 8 sind jeweils mit koaxialen Bohrungen zur Aufnahme von Führungsbüchsen 3, Gelenkstücken 4, Gewindebüchsen 6 und Zylinderkopfschrauben 7 versehen. Mit Rasterklemmhebeln 2 auf den Zylinderkopfschrauben 7 können Klemmstück 1 und Spannjoch 8 gegeneinander axial verstellt werden. Zwischen Klemmstück 1 und Spannjoch 8 ist jeweils eine Reduzierhülse 11 um Zylinderkopfschraube 7 vorgesehen.

Die Klemmhalterung 1, 8 für einen oder mehrere Injektoren 10 wird mit den Rasterklemmhebeln 2 an die Abmessung und an die Geometrie des Brennerkopfes des jeweiligen Spritzsystems so angepaßt, daß die Zusatzeinrichtung 12 problemlos montiert werden kann.

Pulverinjektoren 10 sind jeweils gehalten auf einer Spannhalterung 9 in Bohrungen 16. Spannhalterung 9 ist in Gelenkstück 4 verschieblich mit Gewindestift 5 gehalten und ist mit Gelenkstück 4 schwenkbar um die Zylinderkopfschraube 7. Die Pulverinjektoren 10 sind jeweils in der Spannhalterung 9 in Büchsen 13 gehalten, in denen die Pulverinjektoren 10 über Gewinde verstellbar sind. Die Pulverinjektoren 10 können über Spannhebel 14 in der Spannhalterung 9 fixiert werden.

Die Pulverinjektoren 10 sind mit Anschlüssen (nicht dargestellt) für Zuleitungen für Spritzpulver und Pulvertransportgase versehen. Austrittsbohrungen 15 der Pulverinjektoren 10 ermöglichen es in den axial aus der Stirnseite der Expansionsdüse des Spritzgerätes austretenden Flammstrahl, z. B. hochschmelzendes Spritzpulver unter Verwendung von Pulvertransportgasen mit Heizflammen, bereits vorgeschmolzen zu injektieren.

Fig. 2a: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus Fig. 1 bezeichnet. Ein Injektorhaltering 25 für zwei Pulverinjektoren 10 und eine Klemmhalterung 1, 8 werden vor der Montage an die Geometrie der Brennerkopfes des jeweiligen Spritzsystems angepaßt, bzw. entsprechend modifiziert und gefertigt. Pulverinjektoren 10 sind jeweils zu ihrer eigenen Längsachse axial verschieblich gehalten auf dem Injektorhaltering 25.

Fig. 2b: Ein Injektorhaltering 25 für vier Pulverinjektoren 10 ist mit Gewindestiften 5 auf der Klemmhalterung 1, 8 fixiert. Die Pulverinjektoren 10 sind jeweils zu ihrer eigenen Längsachse axial verschieblich gehalten auf dem Injektorhaltering 25.

Fig. 2c: Injektorhaltering 25 ist für die Pulverinjektoren 10 mit schrägen Anlageflächen 17 und entsprechend schrägen Bohrungen 16 versehen, die geschwenkte Montage der Pulverinjektoren 10 ermöglichen.

Fig. 3: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus Fig. 1 und 2 bezeichnet. Eine HVOF-Pulverflammspritzpistole 24 Typ "TopGun" mit waagrechter Brennkammer und nachgeschalteter, wassergekühlter Expansionsdüse wie offenbart in DE-A 44 43 811, deren Offenbarung ausdrücklich Teil der vorliegenden Unterlagen ist, weist die erfindungsgemäße Zusatzeinrichtung 12 mit zwei radial drehbaren und vertikal verschieblich einstellbaren Pulver­ injektoren 10, die es ermöglichen, in den axial aus der Stirnseite 18 aus der Expansionsdüse 19 austretenden Hypersonic-Flammenstrahl, z. B. feinkörnige Spritzpulver, unter Verwendung von kalten oder vorgeheizten, nicht brennbaren Pulvertransportgasen, zu injektieren. Die Pulverinjektoren 10 sind jeweils gehalten auf einer Spannhalterung 9, die in Gelenkstück 4 verschieblich gehalten und mit Gelenkstück 4 schwenkbar um die Zylinderkopfschraube 7 sind.

Fig. 4: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus Fig. 1, 2 und 3 bezeichnet. Die HVOF-Pulverflammspritzpistole Typ "TopGun" entspricht der aus Fig. 3. Die Zusatzeinrichtung 12 weist zwei radial drehbare und vertikal verschieblich, einstellbare Pulverinjektoren 10 auf, mit konzentrisch um die zentrale Pulver/Pulvertransportgas­ austrittsbohrung 15 angeordneten Brenngas- Sauerstoffgemischaustrittsbohrungen 21, die es ermöglichen, in den axial aus der Stirnseite 18 aus der Expansionsdüse 19 austretenden Hypersonic-Flammenstrahl, z. B. hochschmelzende Spritzpulver unter Verwendung von Pulvertransportgasen mit Heizflammen, bereits vorgeschmolzen zu injektieren. Die Pulverinjektoren 10 sind jeweils gehalten wie in Fig. 3 dargestellt.

Fig. 5: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus Fig. 1, 2, 3 und 4 bezeichnet. Ein Brennerkopf 20 einer gasbetriebenen Flamm-Drahtspritzpistole mit einem Draht 23 ist mit der Zusatzeinrichtung 12 ausgestattet, mit der Spritzpulver aus 2 Pulverinjektoren 10 in den axial aus dem Brennerkopf 20 austretenden Flamm-Draht-Spritzstrahl unter Verwendung von nicht brennbarem Pulvertransportgas zusätzlich injektiert werden kann.

Fig. 6: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 bezeichnet. Der Brennerkopf 20 einer gasbetriebenen Pulverflammspritzpistole ist mit der Zusatzeinrichtung 12 mit Spritzpulverinjektion ausgestattet. Je nach Bedarf kann aus einem oder mehreren Pulverinjektoren 10 feinkörniges Spritzpulver in den axial aus dem Brennerkopf 20 austretenden Flammen-Pulver-Spritzstrahl unter Verwendung von nicht brennbaren Pulvertransportgasen injektiert werden.

Fig. 7: Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 bezeichnet. Eine HVOF- Pulverflammspritzpistole Typ "TopGun K" mit Brennkammer und nachgeschalteter, wassergekühlter Expansionsdüse 19 ist mit der Zusatzeinrichtung 12 mit Pulverinjektoren 10 ausgestattet. Mit der Zusatzeinrichtung 12 und der Pulverinjektion aus einer oder mehreren Pulverinjektoren 10 kann in den axial aus der Stirnseite 18 aus der Expansionsdüse 19 austretenden Hypersonic-Flammenstrahl mit Spritzpulver, unter Verwendung von vorgeheiztem, nicht brennbarem Pulvertransportgas, Spritzpulver injektiert werden.

Claims (10)

1. Zusatzeinrichtung (12) für Geräte und Anlagen zum thermischen Spritzen von draht-, stab- und pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen mit einer axial-radial verschiebbaren Klemmhalterung oder Haltevorrichtung (1, 8) für mindestens einen radial und/oder axial drehbaren Pulverinjektor (10), der im Ausmündungsbereich (18) der Flamme eines Hypersonic-Flamm- oder Lichtbogen- Drahtspritzstrahls eines Spritzgerätes in beliebig einstellbaren Winkeln zum axialen Flamm- oder Spritzstrahl montier- und justierbar ist.

2. Zusatzeinrichtung (12) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Pulverinjektor (10) pulverförmige Spritzzusatzwerkstoffe unter Verwendung nicht brennharer Pulvertransportgase, wie Druckluft, Stickstoff, Argon, bei Raumtemperatur, injektiert werden.

3. Zusatzeinrichtung (12) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Pulverinjektor (10) pulverförmige Spritzzusatzwerkstoffe unter Verwendung nicht brennbarer Pulvertransportgase, wie Druckluft, Stickstoff, Argon, vorgeheizt injektiert werden.

4. Zusatzeinrichtung (12) gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass mit dem Pulverinjektor (10) pulverförmige Spritzzusatzwerkstoffe unter Verwendung von Brenngas/­ Sauerstoffgemisch und pulverförmiger Spritzzusatzwerk­ stoffe, wie z. B. Azetylen und Sauerstoff, als brennbares Gemisch durch die Zentralbohrung einer, oder mehrerer Mundstücke(n) oder Brennerdüse(n) geführt wird, und das aus der Zentralbohrung ausströmende Brenngas-/­ Sauerstoff- und Spritzpulver-Gemisch gezündet wird.

5. Zusatzeinrichtung (12) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Pulverinjektor (10) Spritzpulver unter Verwendung von nicht brennbaren Pulvertransportgase, wie Druckluft, Stickstoff, Argon, bei Raumtemperatur oder vorgeheizt, mit einer konzentrisch um den Pulverinjektor angeordneten Ringflamme oder Einzelflammen injektiert werden.

6. Zusatzeinrichtung (12) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Pulverinjektor (10) Spritzpulver injektiert werden.

7. Zusatzeinrichtung (12) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzpulver mittels einer oder mehrerer Druck-Pulverfördersysteme gefördert wird.

8. Zusatzeinrichtung (12) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzpulver über antistatische Pulverschläuche gefördert wird.

9. Zusatzeinrichtung (12) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzpulver mit einstellbaren Fördermengen und -drücken gefördert wird.

10. Verwendung der Zusatzeinrichtung (12) gemäß Anspruch 1 für Kombinationsspritzschichten, wie Mo/Ni-Basis oder auch Mo/Keramik aus Molybdän/Chromoxid od. Molybdän/­ Aluminiumoxid zur serienmäßigen Beschichtung von Kolbenringen, Sychronringen, Schaltgabeln im Automobilbau.