DE1135263B

DE1135263B - Nozzle head for flame spray guns

Info

Publication number: DE1135263B
Application number: DEM37150A
Authority: DE
Inventors: Dr Richard Weber; Karl Kreutzfeld; Ernst Gauf
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1958-03-27
Filing date: 1958-03-27
Publication date: 1962-08-23

Description

Düsenkopf für Flammspritzpistolen Bei den bisher üblichen Flammspritzpistolen für metallisches oder keramisches Gut, das in Draht-, Stangen- oder Pulverform zugeführt werden kann, erfolgt die Zuleitung der Brenngase (Propan, Acetylen usw.) mit Hilfe von feinen Düsen, die meistens in Kegelform in die Brennkammer einmünden. Dabei kann das geschmolzene metallische oder keramische Gut entweder nach dem alten Schoopschen Prinzip durch ein besonderes Preßgas (Luft, Stickstoff, Sauerstoff usw.) aus der Brennkammer herausgeschleudert oder aber auch ohne Zuhilfenahme eines besonderen Preßgases lediglich durch die Expansion der Verbrennungsmedien (Gas und Sauerstoff bzw. Luft) in einer entsprechenden Brennkammer zerstäubt werden.Nozzle head for flame spray guns In the previously common flame spray guns for metallic or ceramic goods that are supplied in wire, rod or powder form the fuel gases (propane, acetylene, etc.) are supplied with the aid of fine nozzles, which mostly open into the combustion chamber in a cone shape. Included the molten metallic or ceramic goods can either be according to old Schoopschen Principle by a special compressed gas (air, nitrogen, oxygen, etc.) from the Combustion chamber thrown out or without the help of a special one Compressed gas only through the expansion of the combustion media (gas and oxygen or air) are atomized in a suitable combustion chamber.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung der Brennerdüsen in solchen bekannten Flammspritzpistolen; nach der Erfindung besteht die Brennerdüse in Flammspritzpistolen aus an sich bekannten porösen Sinterwerkstoffen mit beispielsweise 10 bis 100 #t Porenweite. Gemäß der Erfindung wird mit Hilfe des porösen Sinterwerkstoffes eine besonders feine Aufteilung der Verbrennungsmedien bewirkt, und wahrscheinlich eine (katalytische) Oberflächenverbrennung erzielt, die eine wesentlich konzentriertere; d. h. auf einen engen Raum begrenzte Verbrennung der Gase mit sich bringt und damit eine solche Temperaturerhöhung, daß schwer schmelzbare Metalle bzw. keramische Stoffe bis zur Höhe ihres Schmelzpunktes erhitzt werden.The invention relates to an improvement in the burner nozzles in such known flame spray guns; According to the invention, the burner nozzle consists of flame spray guns from porous sintered materials known per se with, for example, 10 to 100 #t Pore size. According to the invention is with the help of the porous sintered material causes particularly fine division of the combustion media, and probably one (catalytic) surface combustion achieved, which is a much more concentrated; d. H. limited to a narrow space combustion of the gases with it and thus such a temperature increase that difficult to melt metals or ceramic materials be heated up to the height of their melting point.

Als Sinterwerkstoffe kommen insbesondere Zinnbronze und Chrom-Nickelstahl-Sinterlegierungen in Frage, die auf dem Markt sowohl als Filterwerkstoffe als auch zur Gas- und Luftverteilung sowie als Flammensperren bekannt sind und verwendet werden. Die Dichte solcher porösen Zinnbronzen liegt zwischen etwa 5 und 6,2 g/cm3; bei Chrom-Nickelstahl-Sinterlegierungen liegt die Dichte zwischen 3,4 und 4,0 g/cm3.Tin bronze and chromium-nickel steel sintered alloys, which are known and used on the market both as filter materials and for gas and air distribution and as flame barriers, are particularly suitable as sintered materials. The density of such porous tin bronzes is between about 5 and 6.2 g / cm3; In the case of chromium-nickel steel sintered alloys, the density is between 3.4 and 4.0 g / cm3.

An Hand zweier Ausführungsbeispiele seien zwei Formen der Gestaltung der neuen Brennerdüsen in zwei verschiedenen Flammspritzpistolen-Typen des Näheren erläutert.On the basis of two exemplary embodiments, two forms of design will be considered the new burner nozzles in two different flame spray gun types explained.

Die Abb. 1 zeigt die an sich bekannte Ausbildung des Kopfes einer Schoopschen Drahtspritzpistole und die Abb. 2 die Ausbildung der Brennkammer bei einer ohne Preßgas und nur mit der Expansion der Brenngase arbeitenden Pistole. In beiden Abbildungen ist mit M der den Kopf der Pistole bildende Außenmantel (meistens aus Leichtmetall) bezeichnet, mit der Öffnung 0e für den Austritt der erhitzten, zerstäubten metallischen oder keramischen Teilchen. Mit D ist in Abb. 1 der bekannte Brennerkegel bezeichnet, der durch eine überwurfmutter W auf den Gas- und Sauerstoffzuführungsleitungen aufsitzt und zweckmäßig eine Stahlbüchse H enthält, durch deren Öffnung O der zu verspritzende Draht hindurchgeführt wird. Erfindungsgemäß ist dieser Brennerkegel D aus einem Sinterwerkstoff hergestellt und vorteilhaft mit zusätzlichen nicht durchgehenden Bohrungen K im Inneren des Kegels versehen, um eine weitere Verteilung der Verbrennungsmedien in Richtung des Gasstromes innerhalb des Kegels zu bewirken.Fig. 1 shows the known design of the head of a Schoop's wire spray gun and Fig. 2 show the formation of the combustion chamber a pistol that works without compressed gas and only with the expansion of the fuel gases. In both figures, the outer jacket forming the head of the pistol (usually made of light metal), with the opening 0e for the outlet of the heated, atomized metallic or ceramic particles. With D in Fig. 1 is the known one Denotes burner cone, which by a union nut W on the gas and oxygen supply lines sits down and expediently contains a steel sleeve H, through the opening of which O the to spraying wire is passed through. This burner cone is according to the invention D made of a sintered material and advantageously with additional non-continuous Bores K are provided in the interior of the cone in order to further distribute the combustion media in the direction of the gas flow inside the cone.

Die in Abb. 2 gezeigte Brennerdüse D' für eine Metallspritzpistole, bei der kein besonderes Preßgas für die Zerstäubung der erhitzten Teilchen verwendet wird, ist scheibenförmig, beispielsweise in der Größe eines 5-Pfennigstückes, ausgebildet, ist wenige Millimeter dick und besteht ebenfalls erfindungsgemäß aus einem der eingangs genannten Sinterwerkstoffe. Die Scheibe D' sitzt lösbar in einer Fassung F mit dem Sockel S und dem daran angeschnittenen dünneren Zapfen Z, der durch eine zentrale Bohrung in der Scheibe D' hindurchgeht und die Scheibe D' auf dem Sockel S aufsitzen läßt, wobei zur besseren Gasverteilung neben den bekannten Kanälen K1 und den Bohrungen B für den Zutritt der Verbrennungsmedien zusätzliche Gaskanäle K2 in der BrennerfassungF angeordnet sein können. Die Drahtzuführung ist wieder durch die Öffnung O zu denken.The burner nozzle D 'shown in Fig. 2 for a metal spray gun, in which no special compressed gas is used for atomizing the heated particles, is disk-shaped, for example the size of a 5-pfennig piece, is a few millimeters thick and is also made according to the invention one of the aforementioned sintered materials. The disk D 'sits releasably in a socket F with the base S and the thinner pin Z cut on it, which passes through a central hole in the disk D' and allows the disk D ' to sit on the base S, with next to for better gas distribution the known channels K1 and the bores B for the access of the combustion media additional gas channels K2 can be arranged in the burner socket F. The wire feed is to be thought of through the opening O again.

Zur Kühlung des Mantels M können in bekannter Weise zusätzliche Kühlkanäle L angeordnet und mit einem Kühlmittel beaufschlagt werden. Die Kühlung des Sinterwerkstoffbrenners D geschieht im allgemeinen durch die Kühlwirkung der ständig frisch zugeführten Verbrennungsmedien (Luft, Sauerstoff und Gas). Es kann unter Umständen zweckmäßig sein, die Brennerseite, d. h. die dem Brennraum zugekehrte Seite der Brennerkegel D oder -scheiben D' gegen die Gefahr des Anschmelzens zu schützen. In diesem Falle empfielt es sich, eine dünne poröse Aluminiumoxydschicht auf die Fläche des Sinterwerkstoffbrenners aufzuspritzen oder auch den Sinterwerkstoff bzw. seine Körner mit einer Aluminiumoxydschicht zu überziehen.To cool the jacket M, additional cooling channels can be used in a known manner L arranged and acted upon with a coolant. The cooling of the sintered material burner D happens in general through the cooling effect of the constantly freshly supplied Combustion media (air, oxygen and gas). It can be useful under certain circumstances be the burner side, d. H. the one facing the combustion chamber page to protect the burner cone D or disks D 'against the risk of melting. In this case it is advisable to apply a thin, porous aluminum oxide layer on the To spray the surface of the sintered material burner or the sintered material or to coat its grains with a layer of aluminum oxide.

Gegebenenfalls können die Brenner D auch ganz aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sein. Im allgemeinen wird man jedoch die auf dem Markt käuflichen aus Zinnbronzen bestehenden Sinterwerkstoffe mit etwa 91% Cu und 9 % Sn ohne weiteres verwenden und leicht auswechseln können, da dieser Teil einer Flammspritzpistole schnell und billig zu ersetzen ist, falls ein Brenner unbrauchbar geworden sein sollte.If necessary, the burner D can also be made entirely of a ceramic Material be made. In general, however, one becomes the ones commercially available on the market Sintered materials consisting of tin bronze with about 91% Cu and 9% Sn easily and can be easily replaced as this is part of a flame spray gun Replacing it quickly and cheaply should a burner become unusable should.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Nozzle head for flame spray guns for melting metallic or ceramic goods supplied in wire, rod or powder form by means of fuel gases, characterized in that the nozzle head components (D; D ') made of metallic or ceramic sintered material with a Pore sizes from 1 to 100 #t exist.

2. Nozzle head according to claim 1, characterized in that the nozzle head components (D, D ') are made of tin bronze with specific densities between about 5 and 6.2 g / cm3 as a sintered material.

3. Nozzle head according to claim 1, characterized in that the nozzle head components (D, D ') consist of chromium-nickel-steel sintered alloys with specific densities between 3.0 to 4.0 g / cm3.

4. Nozzle head according to claim 1 to 3, characterized in that the nozzle head components (D, D ') at least on the burner side with a porous are provided with an aluminum oxide coating.

5. nozzle head according to claim 1 to 4, characterized characterized in that, in addition, in the interior of the nozzle head component (D) not continuous Drilling. (K) are arranged for the gas distribution.

6. Nozzle head according to claim 1 to 4, characterized in that the nozzle components with no atomizing gas working flame spray guns made from a disc a few millimeters thick (D ') with a central hole for placing on the wire feed spigot (Z), additional gas channels (K2) in the burner socket for better gas distribution (F) can be arranged.