DE3624105A1 - Verfahren und vorrichtung zum drahtspritzen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum drahtspritzenInfo
- Publication number
- DE3624105A1 DE3624105A1 DE19863624105 DE3624105A DE3624105A1 DE 3624105 A1 DE3624105 A1 DE 3624105A1 DE 19863624105 DE19863624105 DE 19863624105 DE 3624105 A DE3624105 A DE 3624105A DE 3624105 A1 DE3624105 A1 DE 3624105A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- compressed air
- air
- wire
- flame
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
- B05B7/20—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion
- B05B7/201—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle
- B05B7/203—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed by flame or combustion downstream of the nozzle the material to be sprayed having originally the shape of a wire, rod or the like
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Nozzles (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung
zum Drahtspritzen für Zwecke des Korrosions- und Verschleißschutzes
sowie zur Herstellung definierter
metallischer Oberflächenschichten in Fertigung und
Instandhaltung des Maschinen- und Stahlbaus unter
Verwendung an sich bekannter druckluftgetriebener
Spritzgeräte.
Es ist bekannt, daß beim Lichtbogen- und Flammendrahtspritzen
der erhitzte und aufgeschmolzene Draht mit
Hilfe einer Druckluftströmung zerstäubt und auf die
Werkstückoberfläche geschleudert wird.
Der Vorschub des Drahtes wird vorwiegend mittels
Druckluftturbinen, oft auch als Druckluftmotor bezeichnet,
realisiert. Die Druckluftströmung, die
Führung des Drahtes und die Ausbildung der Flammen
erfolgt mittels eines Düsensystems.
Nach DE-PS 39 22 944 wird die Flamme, die zur Erhitzung
des Drahtes dient, tief ins innere des Düsensystems
zurückverlegt, damit die Flamme nicht durch
die Druckluftströmung beeinträchtigt wird. Weiterhin
wurde mit DE-PS 4 01 825 die Möglichkeit aufgezeigt,
das Zerstäubungsgas, also die Druckluftströmung und
die Flammengase durch eine abgezweigte Teilströmung,
wohl der Druckluft, in seiner Strahlgestalt zu verformen,
indem die abgezweigte Teilströmung gegen den
Spritzstrahl gerichtet wird.
Weiterhin wurde nach DE-AS 16 46 010 zur Vermeidung
des Zurückschlagens der Flamme in die Drahtdüse und
gegen das Festschweißen des Drahtes an der Drahtdüsenmündung
vorgeschlagen, eine zusätzliche Druckluftmenge
in die Zone zwischen Draht und Flamme dann einzuleiten,
wenn die Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes
gestoppt wird. Zur Steuerung der zugehörigen Einrichtung
wird eine durch Druckluft betätigte Kupplung
eingesetzt, die im Wechselspiel mit der Atmosphäre
den Drahtvorschub regelt. Nach den obengenannten und
davon abgewandelten Prinzipien konstruiert, ist eine
Reihe unterschiedlicher Spritzpistolen für das Flammen-
und Lichtbogenspritzen bekannt, die mit erheblichem
Bedarf an Energie, insbesondere Brenngas, Sauerstoff,
Druckluft und Elektroenergie arbeiten. Der
Druckluftbedarf einer Spritzpistole liegt z. B. bei
etwa 40 m3/h.
Der Nachteil der bekannten technischen Lösungen besteht
im relativ geringen energetischen Wirkungsgrad
und damit verbunden, insbesondere im hohen Aufwand
für die Betriebsgase, speziell Druckluft. Dieser hohe
Aufwand, dargestellt durch den stündlichen Gasbedarf,
erfordert hohe Aufwendungen insbesondere unter Baustellenbedingungen
und schränkt die Arbeitsmöglichkeiten
ein.
Unter Baustellenbedingungen z. B. ist für den Betrieb
einer einzigen Flammendraht-Spritzpistole von 3 kg Gewicht
ein dieselgetriebener oder elektrisch getriebener
Kompressor von etwa 1000 kg Gewicht mit entsprechend
hohem Leistungsbedarf an Kraftstoff bzw. Elektroenergie
erforderlich.
Ein weiterer Nachteil der bekannten technischen Lösungen
besteht in den hohen Arbeitserschwernissen beim
Drahtspritzen. Dabei sind die dicken und schweren
Druckluftschläuche und damit das Gewicht der Spritzpistole,
die zumeist von Hand geführt wird, der Lärm
der Druckluftturbine, der aus ihr herausströmenden Abluft
und des Spritzstrahls sowie die Zugwirkung und
staubaufwirbelnde Wirkung der Abluft arbeitserschwerend.
Durch die Erfindung sind die Effektivität und die
Arbeitsbedingungen beim Drahtspritzen zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine zugehörige Vorrichtung zu entwickeln,
mit denen das Drahtspritzen insgesamt mit geringerem
materiellen und energetischen Aufwand sowie geringeren
Arbeitserschwernissen ausgeübt werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß
erfindungsgemäß dem Spritzstrahl aus Drahtschmelzpartikeln,
Flammengasen und gegebenenfalls Druckluft eine
Strömung aus Luft erhöhter Entropie gerichtet zugeführt
wird, derart, daß die Abluft der zum Antrieb des
Drahtvorschubes dienenden Druckluftturbine (2) ungedrosselt
oder bis auf einen Druck, der maximal 50% des
Antriebsluftdruckes entspricht, gedrosselt unter diesem
Druck zu einer gerichteten Strömung geformt und dann
in dem und/oder um den Spritzstrahl zugeführt wird,
und daß die Flamme in mehrere hintereinanderliegende
und auf den Draht gerichtete Flammenkränze aufgeteilt
wird.
Die Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist so aufgebaut, daß der Druckluftkanal
in seinem Ende zum Druckluftraum der Druckluftturbine
hin eine Überschallstrahldüse aufweist, die für ideale
isentropische Entspannung vom Antriebsluftdruck auf
den Druck der Abluft der Druckluftturbine ausgelegt
ist, daß der Druckluftraum der Druckluftturbine insgesamt
im wesentlichen gasdicht ausgeführt ist und daß
der oder die Abluftkanäle der Druckluftturbine mit den
Spritzluftkanälen und/oder zusätzlichen Luftkanälen
des Düsensystems verbunden sind.
Die Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist darüber hinaus so gebaut, daß das Düsensystem
einen gemeinsamen Brenngas-Sauerstoffraum
aufweist, der durch mehrere neben- und hintereinanderliegende
Durchlässe, vorzugsweise in der Draht-Flammendüse
sowie zwischen Draht-Flammendüse und Luftdüse,
mit dem Spritzraum innerhalb des Düsensystems in Verbindung
steht.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß durch
die aufgezeigte überraschend einfache Maßnahme erstmals
nicht nur das Arbeitsvermögen der verfahrensbedingt
erforderlichen Antriebsdruckluft vollständig
genutzt wird, sondern daß darüber hinaus die benötigte
Druckluftmenge bis zu 50% reduziert wird. Auf die
bisher notwendige gesonderte Spritzluft kann vielfach
völlig verzichtet werden; sie wird zumindest wesentlich
reduziert. Dadurch, daß die Abluft der Druckluftturbine,
die höhere Entropie als die bisherige Druckluft
aufweist, unmittelbar dem Spritzstrahl zugeleitet
wird, der vom Arbeiter weggerichtet ist, entfällt die
bisherige Lärmbelastung durch die Turbinenabluft.
Durch die Luftmengenreduzierung insgesamt wird der erforderliche
Strömungsquerschnitt der Druckluftzuleitungen
verringert, wodurch dünnere und damit leichtere
und flexible Druckluftschläuche verwendet werden können.
Weiterhin tritt eine Lärmreduzierung nicht nur
dadurch ein, daß insgesamt der Druckluftdurchsatz reduziert
wird.
Überraschenderweise ist der Strömungslärm der dem
Spritzstrahl übertragenen Abluft der Druckluftturbine
(Luft mit teilweise verbrauchtem Arbeitsvermögen) geringer
als der der üblicherweise zugeführten hochgespannten
Spritzluft mit geringer Entropie, was auf die
Vermeidung von größeren Entspannungsvorgängen im Düsensystem
zurückgeführt werden kann.
Die Druckluftturbine erhält durch die erfindungsgemäße
Lösung im Grunde eine geschlossene bzw. gekapselte
Bauform, so daß auch dadurch der Turbinenlärm verringert
wird. Die Aufwendungen für die Druckluftversorgung
beim Drahtspritzen werden wesentlich reduziert
und die Einsatzmöglichkeiten des Verfahrens vergrößert
bzw. verbessert. So können nunmehr von einem Kompressor
aus nicht nur eine, sondern mehrere Spritzpistolen
versorgt werden. Die Menge aufgewirbelter Stäube und
die Zugluft werden durch die Druckluftmengenreduzierung
insgesamt und insbesondere durch die Zuführung der Abluft
der Druckluftturbine zum Spritzstrahl wesentlich
reduziert. Weiterhin wird in dem Fall, daß die Abluft
der Turbine in zusätzliche Luftkanäle des Düsensystems
geleitet wird, das Düsensystem zusätzlich gekühlt,
was dessen Lebensdauer erhöht und Zeitverluste reduziert
sowie die Möglichkeit eröffnet, den an sich üblichen
Spritzstrahl durch eine zusätzliche koaxiale
oder andersartige Luftströmung zu unterstützen, was
die Spritzqualität erhöht und Spritzverluste verringert.
Im gleichen Sinne wirkt die erfindungsgemäße Maßnahme
betreffs der Gestaltung der Flamme beim Flammendrahtspritzen.
Es wurde überraschenderweise festgestellt,
daß durch die Aufteilung der Flamme in mehrere hintereinanderliegende
auf den Draht gerichtete Flammenkränze
der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung auf den
Draht erhöht und die spezifische Lärmemission verringert
werden kann.
Diese insgesamt überraschende Wirkung führt außerdem
dazu, daß der Verbrauch an Brenngas und Sauerstoff
für die gleiche Spritzleistung reduziert werden kann,
was zusätzlich zu einer Reduzierung der Lärmemission
des Spritzstrahls, der Menge der an sich gesundheitsschädigenden
Flammenabgase sowie materiellen Aufwendungen
für den Spritzprozeß führt.
Die Erfindung kann natürlich auch so genutzt werden,
daß unter Beibehaltung der Druckluft- sowie Sauerstoff-
und Brenngasverbrauch die Spritzleistung überdurchschnittlich
erhöht wird.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden.
Die zugehörige Zeichnung zeigt einen schematischen
Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung in
Form einer Drahtspritzpistole für manuelle Handhabung.
Im Pistolenkörper, der über einen Handgriff
verfügt, ist eine Druckluftturbine angeordnet, deren
wesentliches Bauteil, das Laufrad, in der Zeichnung
dargestellt ist.
Im Pistolenkörper 1 sind je ein Brenngaskanal 3, ein
Sauerstoffkanal 4 und Druckluftkanal 5 so eingearbeitet,
daß der Brenngaskanal 3 und der Sauerstoffkanal 4
in einem gemeinsamen Gemischkanal 6 münden und der
Druckluftkanal 5 in einer Überschallstrahldüse 7
endet, die tangential auf den Außenbereich des Laufrades
gerichtet ist. Der Druckluftraum 8 der Druckluftturbine 2
ist insgesamt nach außen gasdicht ausgeführt.
Der Abluftkanal 9 der Druckluftturbine 2
steht mit den Spritzluftkanälen 10 des Düsensystems in
Verbindung. Das Düsensystem weist einen gemeinsamen
Brenngas-Sauerstoffraum 11 auf, der mit dem Gemischkanal 6
in Verbindung steht. Der Brenngassauerstoffraum 11
steht weiterhin mit mehreren neben- und hintereinanderliegenden
Durchlässen 12, 13 in der Draht-
Flammendüse 14 sowie zwischen Draht-Flammendüse 14 mit
Luftdüse 15 und damit mit dem Spritzraum 16 innerhalb
des Düsensystems in Verbindung.
Die durch den Druckluftkanal 5 zugeführte Druckluft
steht unter einem Überdruck von 5 bar. In der Überschallstrahldüse
7 wird die Druckluft unter Entspannung,
d. h. einer ersten Entropiezunahme zu einem
Druckluftstrahl geformt, der das Laufrad 2 antreibt.
Die Größe der Spritzluftkanäle 10 ist so ausgelegt,
daß sich im Druckluftraum 8 nach verrichteter mechanischer
Antriebsarbeit unter weiterer restlicher
Entropieerhöhung in der Druckluft ein Luftdruck von
maximal 2 bar Überdruck einstellt. Die unter diesem
Überdruck stehende Abluft wird durch die Spritzluftkanäle 10
zu einer anfänglich konisch auf den Spritzstrahl
gerichteten Strömung geformt. Die Überschalldrahtdüse 7
ist für isentropische Entspannung von 5
auf 2 bar nach bekannten Regeln konstruiert.
- Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 - Pistolenkörper
2 - Druckluftturbine
3 - Brenngaskanal
4 - Sauerstoffkanal
5 - Druckluftkanal
6 - Gemischkanal
7 - Überschallstrahldüse
8 - Druckluftraum
9 - Abluftkanäle
10 - Spritzluftkanäle
11 - Brenngas-Sauerstoffraum
12 - Durchlässe
13 -
14 - Draht-Flammendüse
15 - Luftdüse
16 - Spritzraum
Claims (2)
1. Verfahren zum Drahtspritzen, insbesondere zum Flammen-
Drahtspritzen für Zwecke des Korrosions- und
Verschleißschutzes sowie zur Herstellung definierter
metallischer Oberflächenschichten unter Verwendung
an sich bekannter druckluftgetriebener Spritzgeräte,
gekennzeichnet dadurch, daß dem Spritzstrahl
aus Drahtschmelzpartikeln, Flammengasen und
gegebenenfalls Druckluft eine Strömung aus Luft erhöhter
Entropie gerichtet zugeführt wird, derart,
daß die Abluft der zum Antrieb des Drahtvorschubes
dienenden Druckluftturbine (2) ungedrosselt oder bis
auf einen Druck, der maximal 50% des Antriebsluftdruckes
entspricht, gedrosselt unter diesem Druck
zu einer gerichteten Strömung geformt und dann in
den und/oder um den Spritzstrahl zugeführt wird,
und daß die Flamme in mehrere hintereinanderliegende
und auf den Draht gerichtete Flammenkränze aufgeteilt
wird.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Punkt
1, gekennzeichnet dadurch, daß der Druckluftkanal
(5) in seinem Ende zum Druckluftraum (8) der Druckluftturbine
(2) hin eine Überschallstrahldüse (7)
aufweist, die für ideale isentropische Entspannung
vom Antriebsluftdruck auf den Druck der Abluft der
Druckluftturbine (2) ausgelegt ist, daß der Druckluftraum
(8) der Druckluftturbine (2) insgesamt
im wesentlichen gasdicht ausgeführt ist, daß der
oder die Abluftkanäle (9) der Druckluftturbine (2)
mit den Spritzluftkanälen (10) und/oder zusätzlichen
Luftkanälen des Düsensystems verbunden sind
und daß das Düsensystem einen gemeinsamen Brenngas-
Sauerstoffraum (11) aufweist, der durch mehrere neben-
und hintereinanderliegende Durchlässe (12; 13) vorzugsweise
in der Draht-Flammendüse (14) sowie zwischen
Draht-Flammendüse (14) und Luftdüse (15) mit dem
Spritzraum (16) innerhalb des Düsensystems in Verbindung
steht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD27973685 | 1985-08-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3624105A1 true DE3624105A1 (de) | 1987-02-26 |
Family
ID=5570549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863624105 Withdrawn DE3624105A1 (de) | 1985-08-16 | 1986-07-17 | Verfahren und vorrichtung zum drahtspritzen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3624105A1 (de) |
GB (1) | GB2180171A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111945099A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-17 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种CoCrFeNi高熵合金涂层的制备方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105299187A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-02-03 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 附件传动齿轮箱转接衬套尺寸恢复的修理方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE428344A (de) * | 1938-08-11 | |||
US2963033A (en) * | 1955-09-23 | 1960-12-06 | Metallizing Company Of America | Spray gun for fusible materials |
US4325512A (en) * | 1980-02-04 | 1982-04-20 | Norton Company | Flame spray gun |
-
1986
- 1986-07-17 DE DE19863624105 patent/DE3624105A1/de not_active Withdrawn
- 1986-08-01 GB GB08618898A patent/GB2180171A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111945099A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-11-17 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种CoCrFeNi高熵合金涂层的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2180171A (en) | 1987-03-25 |
GB8618898D0 (en) | 1986-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2724318A1 (de) | Verfahren und anlage zum druckluftstrahlen | |
DE3427434A1 (de) | Spruehverfahren und vorrichtung zum formen feuerfester strukturen | |
DE19731975C2 (de) | Verfahren zum Verhindern des Anhaftens von zu briketierendem Gut an einer Walzenoberfläche und Brikettierwalzenpresse | |
DE1483378B1 (de) | Verfahren zum Fuehren von Metallbaendern in Durchlaufoefen od.dgl. | |
AT411482B (de) | Wasser-nebel-bedüsungssystem, insbesondere für teilschnittmaschinen im streckenvortrieb | |
DE3624105A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum drahtspritzen | |
DE69327724T2 (de) | Vorrichtung und methode zur bildung einer "spray in place" struktur | |
DE2018044A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Flammen | |
DE4429142B4 (de) | Düsenspritzkopf zum Hochgeschwindigkeitsflammspritzen so wie Verfahren zur Verarbeitung von Beschichtungspulvern | |
WO1985004614A1 (en) | Process and apparatus for subjecting workpieces, construction elements or similar to an air jet laden with granular particles | |
DE3326602A1 (de) | Vorrichtung zum druckluftstrahlen | |
DE2748946A1 (de) | Strahlschleifverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE2938250C2 (de) | Verfahren zum Flammspritzauskleiden des Konverterfutters bei senkrechter Stellung des Konverters und Vorrichtung zu dessen Durchführung | |
AT280570B (de) | Spritzvorrichtung fuer faser- oder staubfoermige stoffe, insbesondere isolierstoffe | |
DE689205C (de) | Brenner zum Schweissen von Rohren | |
DE4042276A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum herstellen von schutzschichten | |
DE2818720B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallpulver | |
DE2251788A1 (de) | Vorrichtung zum aufbringen von flaemmpulver | |
DE973108C (de) | Wanderrost-Feuerungsanlage | |
AT228027B (de) | Vorrichtung zum thermochemischen Flämmen von Metallkörpern | |
DE2644146A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur direkten beheizung eines wirbelschichtofens | |
DE964665C (de) | Vorrichtung zum Flammspritzen von thermoplastischen Kunststoffen | |
DE862359C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum UEberziehen von Flaechen mit plastischen und anderen halbfluessigen Gemischen | |
AT99418B (de) | Verfahren und Düsensystem zur Zerstäubung langgestreckten, durch die Mittelachse des Düsensystems fortbewegten Spritzgutes. | |
AT247391B (de) | Vorrichtung zum Aufblasen von gas- und/oder dampfförmigen Medien auf das Bad und die Schlacke eines Martin-Ofens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |