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Die
Erfindung betrifft einen Brennerkopf für luftgekühlte Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräte zum thermischen
Spritzen von stab-, kordel, draht- und pulverförmigen Werkstoffen mit den
Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Eine
Vielzahl von Serienteilen werden mit Flammspritzgeräten 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.
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Um
die erforderlichen Schichtqualitäten
erzeugen zu können
werden spezielle Qualitätsnormen für die Spritzzusatzwerkstoffe
festgelegt und sind bei der Konstruktion von Geräten zum thermischen Spritzen
entsprechende technische Regeln, Bauartvorschriften, sowie gesetzliche
Bestimmungen zu beachten.
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Bekannte
Brennerköpfe
für luftgekühlte Hochgeschwindigkeits-Pulver- und Drahtspritz-Pistolen
sind mit einem so genannten "Syphonblock" als Brenngas Sauerstoff
Mischsystem ausgestattet und mit einer nachgeschalteten Spritzdüse bestückt. Die Brenngas
Sauerstoffmischung erfolgt in dem "Syphonblock" nach dem so genannten "Druckgas Mischsystem", so dass innerhalb
des "Druckgas-Mischsystems" ein zündfähiges Brenngas-Sauerstoffgemisch
entsteht. Durch den Einbau entsprechender Spritzdüsentypen
können
bisher luftgekühlte
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräte mit den meisten Brenngas
Sauerstoffgemischen betrieben werden. Es besteht jedoch bereits
beim Betrieb mit Brenngasen, wie z. B. Propangas oder Ethen mit
relativ niedrigen Verbrennungsgeschwindigkeiten in Verbindung mit
Sauerstoff eine ständige
latente Flammenrückzünd- bzw.
-rückschlaggefahr,
da es bei Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräten in Folge von Ablagerungen
von geschmolzenen Spritzpartikel an der Innenwandung der luftgekühlten Brennkammer,
und/oder an der Spritzdüsenstirnseite u.
a. zu einer Erhöhung
des Brennkammerdruckes sowie zu Verwirblungen des Brenngas-Sauerstoffgemisches
und somit zur Störung
der Strömungsgeometrie
der Hypersonic Hochgeschwindigkeitsflamme beim Ausströmen aus
der Brennkammeraustrittsbohrung kommen kann. Der unstabile Zustand
zwischen Ausströmgeschwindigkeit
und Zündgeschwindigkeit führt dazu,
dass die Zündgeschwindigkeit
der Brenngas Sauerstoffgemische höher wird als die Ausströmgeschwindigkeit
des Brenngas Sauerstoffgemisches, so dass es zwangläufig zu
einer Rückzündung, bzw. zu
einem "Flammen-Rückschlag
in den "Syhonblock" kommt, wo Brenngas
in die 4 Sauerstoffströme
nach dem Drückgasprinzip
zugeführt
wird. Ein "Flammen-Rückschlag
in einen solchen Syhonblock des Standes der Technik führt zur
völligen
Zerstörung
des gesamten Brennerkopfes. Der Betrieb mit hochenergetischen Brenngasen
mit extrem hohen Zünd-
und Verbrennungsgeschwindigkeiten, wie Wasserstoff oder Azetylen
in Verbindung mit Sauerstoff, ist mit luftgekühlten Hochgeschwindigkeitsbrennersystemen,
die mit einem Druckgas-Mischsystem gemäß dem Stand der Technik ausgestattet
sind, nicht möglich,
da die Zündgeschwindigkeiten
der genannten hochenergetischen Brenngas-Sauerstoffgemische beim
Einströmen
in die Brennkammer nach dem Zünden
durch den in der Brennkammer entstehenden Brennkammerdruck höher ist
als die Strömungsgeschwindigkeiten
der Brenngas-Sauerstoffgemische.
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Modifizierte
luftgekühlte
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräte können nur mit Propangas-Sauerstoff-
oder mit Ethengas-Sauerstoffgemischen betrieben werden, wobei für die jeweilige
Anwendung der entsprechenden Brenngas-Sauerstoffkombination eine spezielle
Spritzdüse
erforderlich ist. Ein Betrieb dieser Geräte mit hochenergetischen Brenngasen,
wie z. B. Azetylen oder Wasserstoff zum Erzeugen bestmöglicher
Spritzschichtqualitäten,
bei hohen Abschmelz-Leistungen,
z. B. bei Spritzzusatzwerkstoffen mit hohen Schmelztemperaturen
von > 2.800 Grad Celsius,
z. B. Molybdän,
ist aus den bereits geschilderten Gründen nicht möglich. In
Folge der häufig
auftretenden Funktionsstörungen durch
den voran geschilderten Sachverhalt sind Brennerköpfe zum
thermischen Spritzen, die mit einem "Druckgas Mischsystem" ausgestattet sind eine ständige Unfall-
und Gefahrenquelle für
das Bedienungspersonal. Brennerköpfe
von Pulver- und Flamm-Drahtspritz-Pistolen dieses Standes der Technik
sind deshalb speziell für
die Modifikation bzw. zum Nachrüsten
zum Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen ungeeignet und gefährlich.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, Brennerköpfe für luftgekühlte Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräte und einfache
Umrüstmittel
für luftgekühlte Hochleistungsbrennerköpfe für Pulver-, Draht-Flammspritz-Pistolen,
zu schaffen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden
können
und die insbesondere mit allen Gasen sicher betreibbar sind.
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Die
Lösung
erfolgt mit Brennerköpfen
für luftgekühlte Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräte mit den
Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
dargestellt.
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Gemäß der Erfindung
ist ein Brennerkopf für ein
luftgekühltes
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgerät zum thermischen Spritzen
von stab-, draht- und pulverförmigen
Werkstoffen mit einem Druckgas Mischsystem stromaufwärts einer
luftgekühlten
Brennkammer und einer nachgeschalteten Spritzdüse versehen. Vier getrennte
Bauteile des erfindungsgemäßen luftgekühlten Hochgeschwindigkeitsflammspritzgerät sind als
zusammen wirkende Funktionselemente vorgesehen, von denen das Funktionselement
I als Spritzdüsenadapter
ausgebildet ist, in dem Betriebsgase, Sauerstoff und Brenngase getrennt
in um 360° radial
verteilten Axialbohrungen zu einer stromabwärts gelegenen Stirnseite des
Spritzdüsenadapters
führbar
in getrennte Radialringnuten einmünden. Funktionselement II ist
eine Montagehülse,
mit der Funktionselement III gasdicht an Funktionselement I montierbar
ist. Funktionselement III ist als gasmischende Pulver- und/oder Drahtspritzdüse mit austauschbaren
oder eingepressten Verschleiss-Schutzinserts ausgebildet, in der
die Betriebgase, Sauerstoff und Brenngas zusammenführ- und
mischbar sind, um in die als Funktionselement IV ausgebildete Brennkammer
einzumünden.
Die einzelnen Funktionselemente gleichen zum Umrüsten von Geräten in Ihren äußeren Konturen
und Abmessungen entsprechenden Einzelbauteilen, die in Brennerköpfe von
Pulver-, Draht-Flammspritzgeräten und/oder
luftgekühlten Hochgeschwindigkeitsbrennern
des Standes der Technik eingebaut sind. Mit gleichen äußeren Konturen
und Abmessungen ist die erfindungsgemäße, aus vier Baukomponenten
bestehende Funktionseinheit eines "Allgas-Sicherheits-Hochleistungsbrennerkopfes" gegen dem Stand
der Technik entsprechende Standardbrennerköpfe von Pulver- oder Drahtspritzgeräten und
luftgekühlten
Hochgeschwindigkeitsbrennern mit geringem Kostenaufwand leicht und
unkompliziert austauschbar. Durch die Umrüstmöglichkeit können praktisch alle bei den
verschiedenen Anwendern befindlichen Pulver- und Flamm-Drahtspritzsysteme,
sowie luftgekühlte
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräte mit geringem Aufwand kostengünstig modifiziert
oder durch den Einbau des erfindungsgemäßen Brennerkopfs umgerüstet werden,
so dass den gesetzlichen Anforderungen an luftgekühlte Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräte hinsichtlich
Betriebs- und Funktionssicherheit
entsprochen ist. Ein zusätzlicher,
wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Allgas-Sicherheits-Hochleistungsbrennerkopfes
zum Hochgeschwindigkeitsflammspritzen besteht darin, dass dieser
ohne Rückzünd- oder
Rückschlaggefahr
mit allen bekannten Brenngas-Sauerstoffkombinationen betrieben werden
kann, wie z. B. mit Azetylen-Sauerstoff, Wasserstoff-Sauerstoff,
Propangas-Sauerstoff, Ehtengas-Sauerstoff, Propylen-Sauerstoff, ohne dass
es notwendig ist für
die entsprechende Benngas-Sauerstoffkombination unterschiedliche
Spritzdüsen-Konstruktionen vorzusehen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Funktionselement
I mit auf getrennten Teilkreisen um auf 360° radial verteilten Axialbohrungen
versehen für
axial-radialen Druckausgleich der Betriebsgase in zwei stirnseitigen
Ringnuten.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist für Sauerstoff
eine äußere Ringnute
und für
Brenngas eine innere Ringnute von Funktionselement I vorgesehen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist Funktionselement
III mit einer Vielzahl von Sauerstoffbohrungen, einem Radialringraum
zwischen Innen- und Außendüse in einem Ringraum,
nachgeschalteten Druckdüsenbohrungen und
einem Ring- oder Injektorspalt versehen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist Funktionselement
III für
axial-axial druckausgeglichenes Brenngas mit einer inneren Ringnute,
einer Vielzahl Axialbohrungen, einem Ringspalt, Mischdüsenbohrungen
und stirnseitigen Auslassbohrungen zu einem Innenraum der Brennkammer
versehen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird Sauerstoff
mittels einer mechanischen- oder elektronischen Gasdurchfluss Mess-
und Regeleinheiten bei einem Zuströmdruck von 5 – 12 bar
zugeführt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird Brenngase
mittels einer mechanischen- oder elektronischen Gasdurchfluss Mess-
und Regeleinheiten mit einem Zuströmdruck größer 1,5 bar zugeführt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verjüngt die
Brennkammer sich konisch zur Mündung
hin für
erhöhte
Austrittsgeschwindigkeiten.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung strömt über vorgeschaltete Mess-
und Druckregeleinheiten zugeführtes
Kühlgas in
den Brennraum der Brennkammer ein und bewirkt im Einmündungsbereich
der Druckluft eine Mantelströmung
an der Innenwand der Brennkammer zur Kühlung der Brennkammer-Innenwand
im Verbrennungsprozess.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind in den Kühlrippen
oder im Außenmantel
der Brennkammer mit Druckluft beaufschlagte, radial fokussierende
Axialbohrungen angebracht zur Verbesserung der Kühlung der Brennkammer sowie
zur Steigerung der Abschmelzleistung bei HVOF Drahtspritzprozessen.
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Die
erfindungsgemäßen Effekte
der Verbesserung der Kühlung
der Brennkammer und Erhöhung der
Abschmelzleistung von bis zu 50% gegenüber HVOF Brennersystemen des
Standes der Technik basieren auf dem aus der Brennkammer mit mehrfacher
Schallgeschwindigkeit austretenden, mit fokussierendem Kühl- und Zerstäubergas
umhüllten "Hypersonik Flammenstrahl", der wie ein starker
Injektor wirkt, in dem über
die um 360° radial,
axial angeordneten Bohrungen große Mengen von Luft aus der Umgebung
angesaugt werden, die einerseits a) zur deutlichen Verbesserung
der Brennkammer-Kühlung und
b) zur Erhöhung
der Abschmelzleistung bei HVOF Drahtspritzprozessen beitragen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Brennerkopf
einen Winkel auf für
Spritzgeräteverlängerungen
zum Innenbeschichten von zylindrischen Bauteilen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Brennerkopf
einen 80°-Winkel
auf mit Spritzgeräteverlängerungen
zum Innenbeschichten von zylindrischen Bauteilen mit schwer erreichbaren
Beschichtungszonen. Für
spezifische Anwendungen, wie zum HVOF Pulverbeschichten von Innenbohrungen
oder sonstigen, schwer erreichbaren Beschichtungszonen kann der Winkelkopf
auch in Ausführungen
mit von 0 – 90° Winkel gefertigt
und zur Anwendung gebracht werden.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
dargestellt. Es zeigen:
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1:
einen Längs-
und einen Querschnitt durch einen Brennerkopf des Standes der Technik,
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2, 3:
einen Längs-
und einen Querschnitt durch einen Brennerkopf mit den Funktionselementen
I, II, III und IV gemäß der Erfindung,
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4:
einen Längsschnitt
durch einen 80° Winkelbrennerkopf
zum Verspritzen von pulverförmigen
Zusatzwerkstoffen mit Spritzgeräte-Verlängerung
gemäß der Erfindung.
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5:
einen Längsschnitt
durch eine 80 Grad – Winkelkopfverlängerung" gemäß der Erfindung.
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1:
In einen Brennerkopf 1 zum Hochgeschwindigkeits-Pulver- oder Drahtspritzen
des Standes der Technik werden Brenngas an einem Anschluss 2 und
Sauerstoff an einem Anschluss 3 in einen als Gasmischorgan
ausgebildeten Syphonblock 4 bei vorgewählten Zuströmdrücken nach dem "Druckgas Mischprinzip" zusammen geführt an einer Radialnute 5,
in der ein zündfähige Brenngas-Sauerstoffgemisch
entsteht, das mittels vier radial, axial angeordneter Bohrungen 6 zur
Stirnseite des Syphonblocks 4 geführt wird. In einem Ringraum 7 zwischen dem
Syphonblock 4 und einer aufgeschraubten Spritzdüse 8 verteilt
sich das zündfähige Brenngas-Sauerstoffgemisch
radial und über
eine Vielzahl von radial, axial fokussierend angeordneten Bohrungen 14 strömt es aus
einer Stirnseite der Spritzdüse 8 aus.
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Der
Spritzdüse 8 ist
eine luftgekühlte
Brennkammer 10 nachgeschaltet. Aus der Stirnseite der Spritzdüse 8 strömt aus den
konzentrisch fokussierend um die zentrale Pulver- und/oder Drahtaustrittsbohrung 11 mit
Verschleißschutzinsert
angeordneten Brenngasbohrungen 9 das Brenngas-Sauerstoff-Gemisch in die von
innen luftgekühlte
Brennkammer 10.
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2, 3:
Entsprechende Merkmale werden mit den Bezugszeichen aus 1 bezeichnet.
Ein Brennerkopf 1 zum Hochgeschwindigkeits-Pulver- oder
-Drahtspritzen weist einen als Spritzdüsenadapter ausgebildeten Syphonblock 4 als
Funktionselement I auf, der unter Beibehaltung äußerer Form- und Baumaße die Betriebgase, nämlich Sauerstoff über Anschluss 6 und
Brenngase über Anschluss 7,
auf getrennten Teilkreisen in um auf 360° radial verteilten Axialbohrungen 15, 16 zur Stirnseite
des Syphonblocks 4 in getrennte Radialringnuten 17, 18 führt. Die
getrennte Brenngas-Sauerstoffführung führt während des
Betriebs des Brennerkopfes 1 zu axial, 360° radialem
Druckausgleich der Betriebgase in den beiden stirnseitigen Radialringnuten 17, 18,
wobei Sauerstoff in die äußere Ringnute 17 und
Brenngas in die innere Ringnute 18 eingespeist wird.
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In
der als gasmischenden Pulver- und/oder Drahtspritzdüse 14 ausgebildeten
Funktionselement III werden Sauerstoff und Brenngas, nachdem Funktionselement
III mittels einem als Montagehülse 19 ausgebildeten
Funktionselement II gasdicht mit Funktionselement I zusammen geschraubt
wurde, zusammen geführt
und gemischt. Durch eine Vielzahl Sauerstoffbohrungen 20 strömt Sauerstoff
in einen Radialringraum 21 zwischen Innen- und Außendüse 22, 23 in
einen Ringraum 24, in nach geschaltete Druckdüsenbohrungen 25,
durchströmen
einen Ringspalt 26 mit Überschallgeschwindigkeit
und münden
dann in die zentrisch gegenüber
liegenden, fokussierend angeordneten Mischdüsenbohrungen 27, um
schließlich
aus den Auslassbohrungen 28 in die Brennkammer 10 einzumünden. Das
axial-radial druckausgeglichene Brenngas gelangt von der inneren
Ringnute 18 über
Axialbohrungen 29 in den Ringspalt 26, wird durch
den mit Überschallgeschwindigkeit
den Ringspalt 26 durchströmenden Sauerstoff in die Mischdüsenbohrungen 27 mitgerissen
und optimal gemischt und mündet
als Brenngas-Sauerstoffgemisch aus den stirnseitigen Auslassbohrungen 28 in
den Innenraum der Brennkammer 10, die das Funktionselement
IV bildet.
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In
Kühlrippen
oder einem Außenmantel 30 der
Brennkammer 10 sind mit Druckluft beaufschlagbare, radial
fokussierende Axialbohrungen 31 angebracht.
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Ein
Anschluss 35 am Brennerkopf 1 für Kühlgas ist über eine
Ringnute 36 und Axialbohrung 37 mit einem 360° Ringraum 38 und über Radialverbindungsbohrungen 39 in
der Montagehülse 19 mit
der Brennkammer 10 verbunden.
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4:
Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus 1–3 bezeichnet. Ein
Brennerkopf 1 zum Hochgeschwindigkeits-Pulver- oder –Drahtspritzen
ist mit einem Syphonblock 4 als Funktionselement I ausgestattet,
der mittels dem als Montagehülse 19 ausgebildeten
Funktionselement II über
ein Zwischenstück
gasdicht und winkelig zu einer Längsachse 42 des
Funktionselements III zusammen geschraubt ist. An das als Brennkammer 10 ausgebildete
Funktionselement IV ist ein Druckluftanschluss 32 montiert,
die mit den Axialbohrungen 31 verbunden ist zur Kühlung der
Brennkammer 10.
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5:
Entsprechende Merkmale sind mit den Bezugszeichen aus 1–4 bezeichnet. Ein
Brennerkopf 1 zum Hochgeschwindigkeitspulverspritzen weist
einen 80°-Winkel
auf mit Spritzgeräteverlängerungen 43 zum
Innenbeschichten von zylindrischen Bauteilen mit schwer erreichbaren
Beschichtungszonen.
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Über ein
Metallrohr 44 wird Sauerstoff in die äußere Ringnute 17 und über ein
Metallrohr 45 Brenngas in die innere Ringnute 18 eingespeist.
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Verfahren
zum Betreiben der Brennerköpfe von
luftgekühlten
Hochgeschwindigkeits-Flammspritzgeräten gemäß der Erfindung Sauerstoff
wird mittels einer Gassteuerung mit mechanischen- oder elektronischen Gasdurchfluss Mess-
und Regeleinheiten bei einem Zuströmdruck von 5 – 12 Bar über Anschluss 6 am
Brennerkopf 1 eingespeist und gelangt über Radialringnute 33 von
Funktionselement I im Spritzdüsenadapter über die
Axialbohrungen 15 in die Ringnute 17 und in das
Mischsystem von Funktionselement III.
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Die
für den
HVOF Beschichtungsprozess verwendeten Brenngase werden an Anschluss 7 mittels
einer Gassteuerung mit mechanischen- oder elektronischen Gasdurchfluss
Mess- und Regeleinheiten bei einem Zuströmdruck von größer 1,5
bar am Brennerkopf 1 eingespeist und gelangen über Radialringnute 34 und
Axialbohrungen 16 in die stirnseitige innere Ringnute 18 und
strömen
dann in den Ringspalt 26 um gemeinsam mit Sauerstoff gemischt aus
den Auslassbohrungen 28 in die Brennkammer 10 von
Funktionselement IV einzumünden.
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Bevor
das Brenngas-Sauerstoffgemisch aus der zentralen Austrittsbohrung 12 der
luftgekühlten Brennkammer 10 ausströmt und gezündet wird,
wird die Pulver- oder Spritzdrahtzuführung eingeschaltet, so dass
Spritzpulver oder Spritzdraht mit dem Brenngas-Sauerstoffgemisch
gemeinsam im Zentrum der stirnseitigen Drahtaustrittbohrung 11 austritt,
wobei entweder pulverförmiger
Spritzzusatzwerkstoff mittels eines Fördergasstromes aus nichtbrennbaren Gasen,
z. B. Stickstoff, durch das Zentrum der luftgekühlten Brennkammer 10 gefördert wird
oder drahtförmiger
Spritzusatzwerkstoff aus dem Zentrum der stirnseitigen Drahtaustrittsbohrung 11 austritt
und dabei von dem gleichzeitig ausströmenden Brenngasgemisch umhüllt wird.
Dann wird das Brenngas Sauerstoffgemisch gezündet und der Beschichtungsprozess
kann beginnen.
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Das
Brenngas-Sauerstoffgemisch strömt aus
dem konisch sich zur Ausmündung
hin verjüngenden
Brennraum der Brennkammer 10.
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Über Anschluss 35 am
Brennerkopf 1 wird Kühlgas,
wie z. B. Druckluft über
vor geschaltete Mess- und Druckregeleinheiten zugeführt, das über die
Ringnute 36 und die Axialbohrung 37 in den 360° Ringraum 38 und
die Radialverbindungsbohrungen 39 in der Montagehülse 19 in
die Brennkammer 10 strömt
und im Einmündungsbereich
eine Mantelströmung
an der Innenwand der Brennkammer 10 bewirkt und somit die
Brennkammer-Innenwand beim Verbrennungsprozess kühlt und vor Überhitzung schützt.
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Nachdem
das aus der Brennkammer 10 ausströmende Brenngas-Sauerstoffgemisch
gezündet ist,
werden die Brenngas-Sauerstoffmengen,
die für den
HVOF Beschichtungsprozess erforderlich sind auf die vorgegebenen
Sollwerte hochgefahren, das Gleiche gilt für die Kühlluft für die Kühlung der Brennkammer-Innenwand. Über einen
Anschluss 40, in den eine Pulver- oder Drahtführungshülse eingeschraubt
ist, werden nach Bedarf pulverförmige Spritzzusatzwerkstoffe
mittels eines externen Pulverfördersystems,
unter Verwendung von Trägergasen (Stickstoff
oder Argon) oder drahtförmige
Spritzzusatzwerkstoffe und integriert oder extern regelbare Drahtfördersysteme
zugeführt,
die über
die Zentralbohrung 41 im Spritzdüsenadapter 4 und über die Zentralbohrung 11 im
Verschleißschutzinsert
durch die konische Auslassbohrung 12 der Brennkammer 10 gefördert werden.
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Nach
dem die Brenngas-Sauerstoff- und Druckluftmengen nach dem Zünden des
Brenngas-Sauerstoffgemisches auf die Sollwerte hochgefahren wurden,
strömt
aus der Auslassbohrung der Brennkammer 10 eine Hochgeschwindigkeitsflamme mit
mehrfacher Schallgeschwindigkeit, die auf Grund der spezifischen,
sich in Strömungsrichtung
konisch verjüngenden
Ausbildung der Brennkammerkontur und durch die Mantelströmung der
Druckluft an der Innenwand der Brennkammer beim Austreten auf einen
Brennpunkt konzentriert ist. Der Spritzdrahtvorschub wird deshalb
beim HVOF Drahtspritzprozess so geregelt, dass die Drahtspitze im
Brennpunkt von der Hochgeschwindigkeitsflamme geschmolzen und von
dem schlauchförmig
fokussierend aus der Brennkammeraustrittsbohrung 12 ausströmenden Druckluftstrom
fein zerstäubt
mit der kinetischen Energie des HVOF Flammenstrahles und des Zerstäubergases
auf die Substratoberfläche
aufspritzt, wo sich eine dichte, optimal haftende Spritzschicht
bildet. Beim Verspritzen von pulverförmigen Spritzzusatzwerkstoffen
läuft der
Beschichtungsprozess analog ab.