DE3930726A1

DE3930726A1 - Spray atomising device for coating - has second burner and acceleration chambers to enable higher melting temperatures

Info

Publication number: DE3930726A1
Application number: DE3930726A
Authority: DE
Inventors: Goetz Dipl Ing Maetthaeus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-09-14
Filing date: 1989-09-14
Publication date: 1991-03-28

Abstract

Apparatus for spray coating in which powder, wire or dust is atomised consists of a nozzle having a burner chamber (5) and acceleration chamber (6) to which a further burner (5a) and acceleration (6a) chamber are connected to ensure that the melting temp. and/or acceleration speed can be raised. The end piece of the first nozzle chamber (5,6) is constructed as the fuel feed nozzle (4a) of the second nozzle chamber (5a,6a). The water cooled channels (8,9,10) of the components (7,7a) cooling the nozzle are screw connected to each other. ADVANTAGE - High melting particles, esp. those which melt above 1600 deg.C. can be effectively melted irrespective of whether they are in granulate, powder, wire or rod form.

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Ver spritzen von Pulvern, Drähten oder Stäuben mit einer Zufüh rung der zu verspritzenden Medien und einer Brennkammer zur Erzeugung einer Hochgeschwindigkeits-Flammströmung in einer wassergekühlten Austragsdüse.The invention is directed to a device for ver spray powder, wire or dust with a feeder of the media to be sprayed and a combustion chamber to generate a high speed flame flow in a water-cooled discharge nozzle.

Es ist bekannt, beispielsweise pulverförmige Partikel mit tels einer Gasströmung in einer Brennkammer zu schmelzen und von einer Hochgeschwindigkeitsströmung austragen zu lassen, wobei die zum Aufschmelzen nötige Energie durch die Schmelzflamme aufgebracht wird. Dabei werden die Parti kel stark beschleunigt und in schmelzflüssiger Form auf ei ne zu behandelnde Oberfläche aufgespritzt, um jene zu be schichten.It is known to use powdered particles, for example by means of a gas flow in a combustion chamber and carried out by a high speed flow to let, whereby the energy necessary for melting through the melting flame is applied. The parties strongly accelerated and in molten form on egg sprayed onto the surface to be treated layers.

Die Qualität der Oberflächenbeschichtung, was Porösität, Dichte, Homogenität u. dgl. angeht, hängt sehr stark und wesentlich von der Geschwindigkeit der auftreffenden Teil chen und deren Temperatur ab, so daß man hier bemüht ist, besondere Optimierungsmaßnahmen vorzunehmen.The quality of the surface coating, what porosity, Density, homogeneity and Like., depends very strongly and significantly from the speed of the impacting part chen and their temperature, so that one tries here carry out special optimization measures.

Da die Verweilzeit der Partikel in der Flamme vergleichs weise kurz ist, eignen sich die bekannten Vorrichtungen in der Regel nur zum Verspritzen von Partikeln mit einem Schmelzpunkt um 1600°C oder darunter. Hochschmelzende Werk stoffe, wie Oxidkeramik oder beispielsweise Molybdän, sind gar nicht oder nur mit geringem Wirkungsgrad spritzbar.Since the residence time of the particles in the flame is comparatively as is short, the known devices are suitable in usually only for spraying particles with a Melting point around 1600 ° C or below. Melting plant substances such as oxide ceramics or for example molybdenum not sprayable at all or only with low efficiency.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, mit der auch gerade hochschmelzende Partikel unabhängig von ih rer Art der Einführung in die Düse spritzbar sind, d.h. un abhängig davon, ob sie als Granulat, Pulver, in Draht- oder Stangenform vorliegen.The object of the invention is to provide a solution with of the even melting particles independent of them are sprayable, i.e. un depending on whether they are in the form of granules, powder, in wire or rod shape.

Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an dem ersten Düsenbereich wenigstens eine weitere Brenn- und Düsenkammer zur Erhöhung der Aufschmelztemperatur und/oder der Strömungsgeschwindigkeit vorgesehen ist.With a device of the type described in the introduction solved this problem according to the invention in that the first nozzle area at least one further burning and Nozzle chamber for increasing the melting temperature and / or the flow rate is provided.

Es hat sich gezeigt, daß durch das Vorsehen einer weiteren Brenn- und Düsenkammer im Strömungsweg der aufzuschmelzen den Medien sich die notwendigen Einflußnahmen auf das Spritzverhalten erreichen lassen. So kann einmal die Schmelztemperatur erhöht werden, die Verweildauer in hei ßer Umgebung kann erhöht werden, die Strömungsgeschwindig keit kann nicht nur erhöht, sondern in gleicher Weise auch, wenn dies gewünscht ist, verlangsamt werden, um eine höhere Verweilzeit in höherer Temperatur zu erreichen u. dgl. mehr. It has been shown that by providing another The firing and nozzle chamber in the flow path of the melt the media the necessary influence on the Let spraying behavior be achieved. So it can Melting temperature can be increased, the residence time in hot The environment can be increased, the flow rate speed can not only increase, but in the same way Also, if this is desired, slow down to one to achieve a higher dwell time at a higher temperature u. Like. more.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Düsenmund der er sten Düsenkammer als Brennstoffzuführdüse der zweiten Dü senkammer ausgebildet ist. Damit kann das zur Erzeugung notwendiger Temperatur benötigte Gas oder Gasgemisch einge bracht werden, etwa das Methan, Propan, NAP-Gase, Acethy len od. dgl. immer in Verbindung mit Sauerstoff, um nur ei nige Möglichkeiten zu nennen.In an embodiment it is provided that the nozzle mouth of the most nozzle chamber as the fuel supply nozzle of the second nozzle is formed chamber. This can be used for generation required temperature or gas or gas mixture turned on be brought, such as methane, propane, NAP gases, acetyl len or the like. Always in connection with oxygen, to only egg to name a few possibilities.

Zweckmäßig ist es auch, die Wasserkühlkanäle der die Düsen kühlenden Bauteile miteinander verbindbar zu gestalten, wie dies die Erfindung ebenfalls vorsieht. Damit wird eine mit der Erfindung ebenfalls vorgesehene Möglichkeit mit einfachen Mitteln erreicht, nämlich die einzelnen Abschnit te der Vorrichtung, soweit Düsen- und Brennkammern betrof fen sind, in Modulbauweise auszuführen. So kann beispiels weise eine Vierfachdüse in der Weise zusammengestellt wer den, daß auf eine erste Düse eine zweite Düse aufge schraubt wird, auf diese wiederum eine dritte und nachfol gend eine vierte.It is also useful to use the water cooling channels of the nozzles to make cooling components connectable with each other, as the invention also provides. So that becomes a possibility also provided with the invention achieved simple means, namely the individual section te of the device, as far as nozzle and combustion chambers concerned are to be carried out in modular construction. For example as a quadruple nozzle in the way who put together that a second nozzle on a first nozzle is screwed on this in turn a third and successor a fourth.

Die Möglichkeit der Einflußnahme ist dabei unterschiedlich ster Art und Weise gestaltbar. So kann die Länge der ein zelnen Düsenstrecken durch entsprechend unterschiedliche Module variiert werden, um damit auf die Verweildauer der Partikel in der Brennkammer Einfluß zu nehmen. Die Quer schnitte können sich von Modul zu Modul stufenweise erhö hen, um die Strömungsgeschwindigkeit zu reduzieren, sie können aber auch in Art einer Venturi-Düse profiliert sein, um Beschleunigungen der Strömungen zu erreichen u. dgl. mehr. Da sich die Kühlsysteme in gleicher Weise mit einander verbinden lassen, können einzelne Düsen jederzeit individuell umgestaltbar ausgebildet sein.The possibility of exerting influence is different very customizable. So the length of the one individual nozzle sections by correspondingly different Modules are varied to reflect the length of stay Particles in the combustion chamber. The cross cuts can gradually increase from module to module hen to reduce the flow velocity, they can also be profiled in the manner of a Venturi nozzle to accelerate the currents u. Like. more. Because the cooling systems work in the same way individual nozzles can be connected at any time be individually designed.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Figur einen Halbschnitt durch eine mögliche Ausführungs form einer Vorrichtung nach der Erfindung.The invention is below with reference to the drawing explained in more detail, for example. This shows in the only one Figure a half section through a possible execution form of a device according to the invention.

Ein mit 1 bezeichneter Düsenkopf der allgemein mit 2 be zeichneten Vorrichtung, trägt eine zentrische Zuführung 3 für das oder die zu verspritzenden Medien, deren spezielle Zuführung hier nicht näher dargestellt ist. Diese Zufüh rung 3 ist mit einem Düsenmundstück 4 zur Zuführung der Brennstoffe, wie Methan, Propan od. dgl., und Sauerstoff ausgerüstet. Der nachfolgende Düsenbereich 5 ist als Brenn- und Düsenkammer gestaltet mit einer Verlängerungs- oder Beschleunigungsstrecke 6.A designated with 1 nozzle head of the generally designated 2 be device carries a central feed 3 for the or the media to be sprayed, the special feed is not shown here. This feed 3 is equipped with a nozzle mouthpiece 4 for supplying fuels such as methane, propane or the like, and oxygen. The subsequent nozzle area 5 is designed as a combustion and nozzle chamber with an extension or acceleration section 6 .

Die die Brennkammer 5 und die Beschleunigungsstrecke 6 um gebenden Bauteile, z.B. der mit 7 bezeichnete Düsenträger, sind mit einer Kühlwasserzuführeinrichtung 8 versehen und mit Kühlkanälen 9, 9a, 9b, die nur andeutungsweise darge stellt sind. The combustion chamber 5 and the acceleration section 6 to imaging components, such as the designated nozzle carrier 7 are provided with a cooling water delivery 8, and with cooling channels 9, 9 a, 9 b, which are only schematically represents Darge.

In Strömungsrichtung am Ende der Beschleunigungsstrecke 6 ist eine weitere Brennstoffzuführdüse 4a vorgesehen, der eine Brenn- und Düsenkammer 5a folgt, an die sich eine wei tere Beschleunigungsstrecke 6a anschließt. Auch hier sind die wesentlichen Bauteile 7a, die diese Elemente umgeben, wassergekühlt, die Wasserkühlungszufuhr ist mit 8a bezeich net. Die Kühlkanäle können dabei über Verbindungsbohrungen 10 miteinander verknüpft sein, derart, daß lediglich ein Kühlwasserzufluß und -abfluß für das gesamte Aggregat not wendig ist, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt wä re.In the flow direction at the end of the acceleration section 6 , a further fuel supply nozzle 4 a is provided, which is followed by a combustion and nozzle chamber 5 a, to which a further acceleration section 6 a adjoins. Here, too, the essential components 7 a, which surround these elements, are water-cooled, the water cooling supply is designated 8 a. The cooling channels can be linked to one another via connecting bores 10 such that only a cooling water inflow and outflow is necessary for the entire unit, without the invention being restricted to this.

Erkennbar können die Brenn- und Düsenkammern 5 und 5a un terschiedlich in Länge und Durchmesser gestaltet sein, ebenso wie die Beschleunigungsstrecken 6 und 6a, wobei sich weitere Düsenkörper anschließen können, was nicht nä her dargestellt ist.Recognizable, the combustion and nozzle chambers 5 and 5 a can be designed differently in length and diameter, as can the acceleration sections 6 and 6 a, it being possible for further nozzle bodies to follow, which is not shown in more detail.

Claims

1. Device for spraying powders, wires or dusts with a supply of the media to be sprayed and a combustion chamber for generating a high-speed flame flow in a water-cooled discharge nozzle, characterized in that at least one wide right at the first nozzle area ( 5, 6 ) Combustion and nozzle chamber ( 5 a) hen hen to increase the melting temperature and / or the flow rate.

2. Device according to claim 1, characterized in that the nozzle mouth of the first nozzle chamber ( 5 , 6 ) as a fuel supply nozzle ( 4 a) of the second nozzle chamber ( 5 a, 6 a) is formed out.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the water cooling channels ( 8 , 9 , 10 ) of the cooling components ( 7 , 7 a) are designed to be connectable to each other.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the nozzle chamber ( 5 ', 5 a) surrounding Verbindungsele elements ( 7 , 7 a) are designed as screwable modules.