JPH10195628A - 火炎溶射装置および熱溶射方法 - Google Patents
火炎溶射装置および熱溶射方法Info
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- JPH10195628A JPH10195628A JP9349300A JP34930097A JPH10195628A JP H10195628 A JPH10195628 A JP H10195628A JP 9349300 A JP9349300 A JP 9349300A JP 34930097 A JP34930097 A JP 34930097A JP H10195628 A JPH10195628 A JP H10195628A
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- 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
- B05B7/205—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 being originally a particulate material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/123—Spraying molten metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シールの問題をなくして、寿命と信頼性を高
める火炎溶射装置および熱溶射方法を提供する。 【解決手段】 燃焼室２６で発生され狭さく管３４で加
速される液体もしくは気体燃料と酸化性気体とを含む火
炎によって粉末状またはワイヤ状の金属および非金属溶
射材料を熱溶射する火炎溶射装置、特に高速火炎溶射ガ
ン１０，１０ａにおいて、燃焼室２６、狭さく管３４お
よび火炎狭さく通路３２の少なくとも三つの部分を有
し、前記狭さく管３４が交換可能に取り付けられ、蓄力
手段４２，６６の圧力作用を受ける少なくとも一つのシ
ール部材４０，４０ａと連携されている。
める火炎溶射装置および熱溶射方法を提供する。 【解決手段】 燃焼室２６で発生され狭さく管３４で加
速される液体もしくは気体燃料と酸化性気体とを含む火
炎によって粉末状またはワイヤ状の金属および非金属溶
射材料を熱溶射する火炎溶射装置、特に高速火炎溶射ガ
ン１０，１０ａにおいて、燃焼室２６、狭さく管３４お
よび火炎狭さく通路３２の少なくとも三つの部分を有
し、前記狭さく管３４が交換可能に取り付けられ、蓄力
手段４２，６６の圧力作用を受ける少なくとも一つのシ
ール部材４０，４０ａと連携されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室で発生され
狭さく管で加速される液体もしくは気体の燃料と酸化性
気体とを含む火炎によって粉末状またはワイヤ状の金属
および非金属溶射材料を熱溶射するための火炎溶射装
置、特に高速火炎溶射ガンに関するものである。本発明
はまた、この種の材料の溶射方法にも関する。
狭さく管で加速される液体もしくは気体の燃料と酸化性
気体とを含む火炎によって粉末状またはワイヤ状の金属
および非金属溶射材料を熱溶射するための火炎溶射装
置、特に高速火炎溶射ガンに関するものである。本発明
はまた、この種の材料の溶射方法にも関する。
【０００２】
【従来の技術】粉体供給通路付きインゼクタを有するト
ーチ本体に、燃焼ガス用ならびに酸化性気体および搬送
ガス用の供給通路のある粉体火炎溶射用の簡易な安全ト
ーチは、例えばスイス特許明細書第４５１６６２号に開
示されている。このトーチには粉体供給装置のカラーが
設けられ、カラーはびんの様な粉体収容容器のクビを受
け、一方、粉体供給装置はトーチ本体のハウジングの一
部にねじ込まれ、粉体供給通路はほぼ軸方向に沿った孔
の形で、粉体供給装置から延びている。
ーチ本体に、燃焼ガス用ならびに酸化性気体および搬送
ガス用の供給通路のある粉体火炎溶射用の簡易な安全ト
ーチは、例えばスイス特許明細書第４５１６６２号に開
示されている。このトーチには粉体供給装置のカラーが
設けられ、カラーはびんの様な粉体収容容器のクビを受
け、一方、粉体供給装置はトーチ本体のハウジングの一
部にねじ込まれ、粉体供給通路はほぼ軸方向に沿った孔
の形で、粉体供給装置から延びている。
【０００３】密な被膜を製造するために、気体および液
体燃料用高速火炎溶射装置とガンが長年用いられてい
る。このような装置では、燃焼室で火炎を発生させてか
ら、いわゆる狭さく管における狭さくによって加速す
る。
体燃料用高速火炎溶射装置とガンが長年用いられてい
る。このような装置では、燃焼室で火炎を発生させてか
ら、いわゆる狭さく管における狭さくによって加速す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの高速火炎溶射
ガンでは、そのような装置に摩耗の点、溶射材料が狭さ
く通路にこびりつく点、および火炎のパラメータを一定
に保つ点で比較的重大な問題のあることが経験で示され
ている。
ガンでは、そのような装置に摩耗の点、溶射材料が狭さ
く通路にこびりつく点、および火炎のパラメータを一定
に保つ点で比較的重大な問題のあることが経験で示され
ている。
【０００５】さらに、市販の高速火炎溶射ガンは構造が
比較的複雑であるため、製造費が極めて高い。コストの
理由でこの種の火炎溶射ガンは限られた範囲しか用いら
れない。
比較的複雑であるため、製造費が極めて高い。コストの
理由でこの種の火炎溶射ガンは限られた範囲しか用いら
れない。
【０００６】米国特許明細書第４３４２５５１号には、
液体燃料を燃焼室に供給して酸素で燃やし、それによっ
て出来た火炎を狭い管状通路で狭さくして加速する点火
装置付き高速トーチが記載されている。米国特許明細書
第４３４３６０５号にも、高速火炎を狭さく効果で発生
させ、燃料の燃焼室に特定のノズル型噴射を全く含まな
い内燃のトーチが開示されている。
液体燃料を燃焼室に供給して酸素で燃やし、それによっ
て出来た火炎を狭い管状通路で狭さくして加速する点火
装置付き高速トーチが記載されている。米国特許明細書
第４３４３６０５号にも、高速火炎を狭さく効果で発生
させ、燃料の燃焼室に特定のノズル型噴射を全く含まな
い内燃のトーチが開示されている。
【０００７】高速溶射ガンに関する特定の難点は、温度
負荷を受けやすい領域におけるシールの問題によって起
こるが、これらのシールの問題は用いる材料の膨張係数
によって起こる。従来は、ゴムベースまたはプラスチッ
クベースのＯリングが一般に用いられているが、それら
は寿命が比較的短く、つまり使用時間が短くなる。
負荷を受けやすい領域におけるシールの問題によって起
こるが、これらのシールの問題は用いる材料の膨張係数
によって起こる。従来は、ゴムベースまたはプラスチッ
クベースのＯリングが一般に用いられているが、それら
は寿命が比較的短く、つまり使用時間が短くなる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者はこの従来技術
にかんがみて、本明細書の発明の詳細な説明の冒頭のと
ころで言及した火炎溶射装置の構造を改良し、またその
取扱いを簡単にすることを目的としており、本発明は特
に上記のシールの問題をなくしてこの種の装置の寿命と
信頼性を総体的に高めることを求めるものである。独立
請求項の教示内容はこの目的を達成するものであり、従
属請求項は有利な改良について述べるものである。
にかんがみて、本明細書の発明の詳細な説明の冒頭のと
ころで言及した火炎溶射装置の構造を改良し、またその
取扱いを簡単にすることを目的としており、本発明は特
に上記のシールの問題をなくしてこの種の装置の寿命と
信頼性を総体的に高めることを求めるものである。独立
請求項の教示内容はこの目的を達成するものであり、従
属請求項は有利な改良について述べるものである。
【０００９】本発明によれば、火炎溶射装置は少なくと
も三つの部分、好ましくは燃焼室、狭さく管および火炎
狭さく通路を含む水冷トーチシステムを有し、このシス
テムにおいては、狭さく管が、交換可能に取り付けら
れ、蓄力手段の圧力作用を受ける少なくとも一つのシー
ル部材と連携されている。
も三つの部分、好ましくは燃焼室、狭さく管および火炎
狭さく通路を含む水冷トーチシステムを有し、このシス
テムにおいては、狭さく管が、交換可能に取り付けら
れ、蓄力手段の圧力作用を受ける少なくとも一つのシー
ル部材と連携されている。
【００１０】挿入された狭さく管用のシール部材に関連
した本発明の別の構成は、少なくとも一つのらせんばね
であり、したがってうず巻きまたはらせん構造である
が、板ばねまたは板ばね組立体でもよい。
した本発明の別の構成は、少なくとも一つのらせんばね
であり、したがってうず巻きまたはらせん構造である
が、板ばねまたは板ばね組立体でもよい。
【００１１】１つまたは複数のコイルばねを冷却水通路
に取り付けること、また、１つまたは複数の板ばねをば
ね室に取り付けることが望ましいことが分かった。この
場合、ばねがシール部材に対して一端部で押圧するが、
好ましくは、１対のシール部材用リングを用い、傾斜面
で相互に圧迫し、それで簡単に半径方向に形状を変える
こともできる対を成す配置とする。
に取り付けること、また、１つまたは複数の板ばねをば
ね室に取り付けることが望ましいことが分かった。この
場合、ばねがシール部材に対して一端部で押圧するが、
好ましくは、１対のシール部材用リングを用い、傾斜面
で相互に圧迫し、それで簡単に半径方向に形状を変える
こともできる対を成す配置とする。
【００１２】溶射材料導入口付き火炎溶射ガンに関し
て、狭さく管の粉末状溶射材料の導入口または取入口領
域に着脱自在なインサート、特に非鉄金属、好ましくは
銅のインサートを設けると望ましいことが分かった。
て、狭さく管の粉末状溶射材料の導入口または取入口領
域に着脱自在なインサート、特に非鉄金属、好ましくは
銅のインサートを設けると望ましいことが分かった。
【００１３】本発明によれば、液体燃料室と圧力依存制
御用のニードル弁のニードルとが液体燃料の流路に設け
られる。ニードル弁は、液体燃料供給の流れを可能にす
るか閉止するために、らせんばねによって制御すること
もでき、他方、ニードル弁は液体燃料室の液体燃料の圧
力で開けることができ、また圧力の降下で閉じることが
できる。
御用のニードル弁のニードルとが液体燃料の流路に設け
られる。ニードル弁は、液体燃料供給の流れを可能にす
るか閉止するために、らせんばねによって制御すること
もでき、他方、ニードル弁は液体燃料室の液体燃料の圧
力で開けることができ、また圧力の降下で閉じることが
できる。
【００１４】しかし、らせんばねの代りにニードル弁に
板ばねまたは板ばねユニットを用いることもできるが、
そのためには、液体燃料の供給の流れを遮断するため
に、液体燃料室のニードル弁を圧縮空気によって制御さ
れるピストンの動作に従動させるのが望ましいことが分
かった。液体燃料圧力の低下時の安全遮断を二つの異な
った方法で行うことができることは明らかである。
板ばねまたは板ばねユニットを用いることもできるが、
そのためには、液体燃料の供給の流れを遮断するため
に、液体燃料室のニードル弁を圧縮空気によって制御さ
れるピストンの動作に従動させるのが望ましいことが分
かった。液体燃料圧力の低下時の安全遮断を二つの異な
った方法で行うことができることは明らかである。
【００１５】それ故、本発明による火炎溶射ガンの特定
の構造の特徴の一つは、例えばらせんばね、あるいは板
ばね組立体のような圧縮ばねを用いて、温度が上がるた
めに起こる狭さく管における膨張の変化を補償すること
である。
の構造の特徴の一つは、例えばらせんばね、あるいは板
ばね組立体のような圧縮ばねを用いて、温度が上がるた
めに起こる狭さく管における膨張の変化を補償すること
である。
【００１６】本発明はまた、本発明による火炎溶射装置
を用いて液体もしくは気体燃料と酸化性気体を含む火炎
による粉末状またはワイヤ状の金属および非金属溶射材
料の熱溶射方法も提供する。その方法において、火炎
は、ブタン、エチルアルコールなどのような脂肪族化合
物を含む液体燃料か気体燃料のいずれかで、または灯
油、ディーゼル油などの石油化学製品のような芳香族化
合物を含む液体燃料か気体燃料で発生させる。液化ガス
も用いることができる。
を用いて液体もしくは気体燃料と酸化性気体を含む火炎
による粉末状またはワイヤ状の金属および非金属溶射材
料の熱溶射方法も提供する。その方法において、火炎
は、ブタン、エチルアルコールなどのような脂肪族化合
物を含む液体燃料か気体燃料のいずれかで、または灯
油、ディーゼル油などの石油化学製品のような芳香族化
合物を含む液体燃料か気体燃料で発生させる。液化ガス
も用いることができる。
【００１７】金属材料を０．１ないし１０ kg/h、好ま
しくは０．５ないし８．０ kg/hの定量的流量で火炎
に、あるいは硬質物質をマトリクス金属の火炎に上記に
対応した流量で供給すると望ましいことが分かった。
しくは０．５ないし８．０ kg/hの定量的流量で火炎
に、あるいは硬質物質をマトリクス金属の火炎に上記に
対応した流量で供給すると望ましいことが分かった。
【００１８】上記の高速火炎溶射ガンを用いる本発明に
よる方法は、特に化学産業、石油化学産業で、また例え
ば大規模燃焼施設におけるエネルギ発生において、耐食
層をつくるのに用いられる。
よる方法は、特に化学産業、石油化学産業で、また例え
ば大規模燃焼施設におけるエネルギ発生において、耐食
層をつくるのに用いられる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明のこれ以上の利点、特徴お
よび詳細は、図面を参照した次の好適な実施形態の説明
により明らかにする。
よび詳細は、図面を参照した次の好適な実施形態の説明
により明らかにする。
【００２０】図１を参照して、高速溶射ガン１０は、ほ
ぼ円筒形状の中央本体１２を有し、中央本体１２から一
方には中央本体１２の長手方向軸Ａに対し角度ｗで傾斜
する取っ手部１４、他方には軸方向火炎案内管または胴
部（銃身）１６が突出している。軸方向火炎案内管また
は胴部１６の開口端部１８には冷却水流出管２２用の連
結リング２０があり、冷却水流出管２２は取っ手部１４
へ延び、それに隣接して取っ手部１４に金属または非金
属の粉体を送る粉体供給管２４が配設されており、粉体
供給管２４は案内管１６に向かう中央本体１２の端部に
連通している。
ぼ円筒形状の中央本体１２を有し、中央本体１２から一
方には中央本体１２の長手方向軸Ａに対し角度ｗで傾斜
する取っ手部１４、他方には軸方向火炎案内管または胴
部（銃身）１６が突出している。軸方向火炎案内管また
は胴部１６の開口端部１８には冷却水流出管２２用の連
結リング２０があり、冷却水流出管２２は取っ手部１４
へ延び、それに隣接して取っ手部１４に金属または非金
属の粉体を送る粉体供給管２４が配設されており、粉体
供給管２４は案内管１６に向かう中央本体１２の端部に
連通している。
【００２１】図３に示すように、中央本体１２は流体燃
料と酸素用の霧化ノズル３０付き燃焼室２６を含み、霧
化ノズル３０は、霧化ノズル３０から漏斗形状に拡大し
ている燃焼室端部２７に軸向きに配設されている。燃焼
室２６は、案内管１６に向かって、びんの首と同様な形
状に先細になって、粉体供給管２４（図１）が開口する
粉体供給領域の摩耗部２８につながっている。図２はま
た、もう一つの粉体供給部２４ａも示している。
料と酸素用の霧化ノズル３０付き燃焼室２６を含み、霧
化ノズル３０は、霧化ノズル３０から漏斗形状に拡大し
ている燃焼室端部２７に軸向きに配設されている。燃焼
室２６は、案内管１６に向かって、びんの首と同様な形
状に先細になって、粉体供給管２４（図１）が開口する
粉体供給領域の摩耗部２８につながっている。図２はま
た、もう一つの粉体供給部２４ａも示している。
【００２２】火炎方向ｘに粉体供給領域と隣接して火炎
狭さく管３４中を延びる軸方向火炎通路３２がある。火
炎狭さく管３４は火炎溶射ガン１０に嵌合し、外側ジャ
ケット管３６とともに、冷却水通路３８を画定するが、
冷却水通路３８は案内管１６の自由端で鋼の口リング１
９で覆われ、それで口端部１８を提供している。
狭さく管３４中を延びる軸方向火炎通路３２がある。火
炎狭さく管３４は火炎溶射ガン１０に嵌合し、外側ジャ
ケット管３６とともに、冷却水通路３８を画定するが、
冷却水通路３８は案内管１６の自由端で鋼の口リング１
９で覆われ、それで口端部１８を提供している。
【００２３】傾斜面４１で相互に押し付けられているリ
ング部４０’、４０”を備える二分割形のシール部材４
０が一端で口リング１９に押し付けられており、リング
部４０’、４０”は拡大寸法で部分的に図２の下に示さ
れている。シール部材４０は、火炎方向ｘと反対方向の
端面で冷却水通路３８に取り付けられたうず巻きまたは
らせん形状のらせんばね４２の作用（ばね力）を受け、
冷却水通路３８の冷却水をシールする。図３および図４
は、対応するシール部材４０またはリング部４０’、４
０”が燃焼室２６の付近のさらなるシール領域４４でば
ね手段の作用を受けることを示している。
ング部４０’、４０”を備える二分割形のシール部材４
０が一端で口リング１９に押し付けられており、リング
部４０’、４０”は拡大寸法で部分的に図２の下に示さ
れている。シール部材４０は、火炎方向ｘと反対方向の
端面で冷却水通路３８に取り付けられたうず巻きまたは
らせん形状のらせんばね４２の作用（ばね力）を受け、
冷却水通路３８の冷却水をシールする。図３および図４
は、対応するシール部材４０またはリング部４０’、４
０”が燃焼室２６の付近のさらなるシール領域４４でば
ね手段の作用を受けることを示している。
【００２４】図２から図７は空気を用いないで、液体燃
料圧力が低下した時に安全閉止弁で膨張の補償をするら
せんばね４２付きの構成を示す。ばね力を蓄える蓄力手
段であるらせんばね４２によって、燃焼室２６と火炎狭
さく管３４の間に、シール圧を生ずる。つまり、らせん
ばね４２が、リング状の受け部材７１を介して、火炎狭
さく管３４の外周に取り付けられた止め具７２に押し付
けられており、これによって、火炎狭さく管３４が燃焼
室２６側へ押されて、火炎狭さく管３４と燃焼室２６の
絞られた先端部との間をシールしている。符号３９（図
３）は燃焼室２６の水冷用冷却通路を示す。
料圧力が低下した時に安全閉止弁で膨張の補償をするら
せんばね４２付きの構成を示す。ばね力を蓄える蓄力手
段であるらせんばね４２によって、燃焼室２６と火炎狭
さく管３４の間に、シール圧を生ずる。つまり、らせん
ばね４２が、リング状の受け部材７１を介して、火炎狭
さく管３４の外周に取り付けられた止め具７２に押し付
けられており、これによって、火炎狭さく管３４が燃焼
室２６側へ押されて、火炎狭さく管３４と燃焼室２６の
絞られた先端部との間をシールしている。符号３９（図
３）は燃焼室２６の水冷用冷却通路を示す。
【００２５】図４に示す実施形態においては、挿入され
た火炎狭さく管３４ａは火炎方向ｘに見て燃焼室２６の
下流に配設されている。上記のように、燃焼室２６と火
炎狭さく通路３２との間にさらなるシール領域４４が見
られる。４６は中央本体１２の外側ケーシング４８用の
機械式ねじ手段である。
た火炎狭さく管３４ａは火炎方向ｘに見て燃焼室２６の
下流に配設されている。上記のように、燃焼室２６と火
炎狭さく通路３２との間にさらなるシール領域４４が見
られる。４６は中央本体１２の外側ケーシング４８用の
機械式ねじ手段である。
【００２６】図３に示すように、中央本体１２の後部に
は、冷却水供給管路５０、液体燃料供給管路５２、図２
のＨＦケーブル接続部５４が設けられており、高周波電
線５４によって高速火炎の点火ができる。
は、冷却水供給管路５０、液体燃料供給管路５２、図２
のＨＦケーブル接続部５４が設けられており、高周波電
線５４によって高速火炎の点火ができる。
【００２７】図６は液体燃料を霧化ノズル３０に供給す
る液体燃料室５６を示すが、火炎方向ｘと反対側にニー
ドル弁用圧力プレート５８が続いており、保持体または
ヨーク部５９内でこの圧力プレート５８に隣接して霧化
ノズル３０への液体燃料供給管路中のニードル６０用の
さらなるらせんばね４２ａがある。霧化ノズル３０の長
手方向軸Ａ１に対して傾斜して、霧化ノズル３０に隣接
した酸素供給管路６２がある。
る液体燃料室５６を示すが、火炎方向ｘと反対側にニー
ドル弁用圧力プレート５８が続いており、保持体または
ヨーク部５９内でこの圧力プレート５８に隣接して霧化
ノズル３０への液体燃料供給管路中のニードル６０用の
さらなるらせんばね４２ａがある。霧化ノズル３０の長
手方向軸Ａ１に対して傾斜して、霧化ノズル３０に隣接
した酸素供給管路６２がある。
【００２８】この安全システムの場合、圧力プレート５
８はらせんばね４２ａによってニードル６０とともに上
流側（図６の左側）へ付勢されており、その場合霧化ノ
ズル３０への流通がニードル弁で閉じられている。液体
燃料室５６の液体燃料の圧力が所望の圧力になると、ら
せんばね４２ａが下流側（図６の右側）へ付勢されてニ
ードル６０が開位置へ動かされ、液体燃料が霧化ノズル
３０で酸素とともに霧化される。
８はらせんばね４２ａによってニードル６０とともに上
流側（図６の左側）へ付勢されており、その場合霧化ノ
ズル３０への流通がニードル弁で閉じられている。液体
燃料室５６の液体燃料の圧力が所望の圧力になると、ら
せんばね４２ａが下流側（図６の右側）へ付勢されてニ
ードル６０が開位置へ動かされ、液体燃料が霧化ノズル
３０で酸素とともに霧化される。
【００２９】図７に、燃焼室２６の流出口の摩耗部とし
ての銅インサート６４の位置を明瞭に例示する。
ての銅インサート６４の位置を明瞭に例示する。
【００３０】図８から図１２は、膨張補償用の板ばね組
立体６６、６６ａと圧縮空気によって制御される安全遮
断弁付きの火炎溶射ガン１０ａの構成を示す。燃焼室２
６と狭さく管３４ａとの間にシール圧を発生させる図８
および図９の板ばね組立体６６は、ばね室６７の端面ま
たは環状面６７ａを押し付けるが、この表面６７ａはガ
ンの開口の方にあり、板ばね組立体は燃焼室２６の方の
シール部材４０ａを押圧する（図１１）。さらに図９
は、火炎狭さく管３４ａの粉体材料取入口２５と火炎溶
射ガン１０ａへの酸素供給管路５１を示す。
立体６６、６６ａと圧縮空気によって制御される安全遮
断弁付きの火炎溶射ガン１０ａの構成を示す。燃焼室２
６と狭さく管３４ａとの間にシール圧を発生させる図８
および図９の板ばね組立体６６は、ばね室６７の端面ま
たは環状面６７ａを押し付けるが、この表面６７ａはガ
ンの開口の方にあり、板ばね組立体は燃焼室２６の方の
シール部材４０ａを押圧する（図１１）。さらに図９
は、火炎狭さく管３４ａの粉体材料取入口２５と火炎溶
射ガン１０ａへの酸素供給管路５１を示す。
【００３１】火炎狭さく管３４ａは冷却水通路３８に挿
入されて、その中空部で火炎狭さく通路３２を形成し、
膨張補償用ばね圧によって、すなわちらせんばね４２ま
たは板ばね組立体６６によってシールされる。トーチの
使用の際起こる膨張の変動は蓄力手段４２、６６のばね
圧によって補償される。
入されて、その中空部で火炎狭さく通路３２を形成し、
膨張補償用ばね圧によって、すなわちらせんばね４２ま
たは板ばね組立体６６によってシールされる。トーチの
使用の際起こる膨張の変動は蓄力手段４２、６６のばね
圧によって補償される。
【００３２】図１２に示す安全システムの場合、弁プラ
ンジャ６８を圧縮空気室または気密室７０の圧縮空気に
よって下流側（図１２の下方）へ付勢し、ニードル６０
を下流側へ移動させてニードル弁を開け、液体燃料を液
体燃料室５６によってニードル弁、次いで霧化ノズル３
０へ供給して酸素とともに霧化する。このように圧縮空
気室７０はニードル弁のニードル６０の板ばね組立体６
６ａの力に抗して弁プランジャ６８を下流側（図１２の
下方）へ動かす働きをする。
ンジャ６８を圧縮空気室または気密室７０の圧縮空気に
よって下流側（図１２の下方）へ付勢し、ニードル６０
を下流側へ移動させてニードル弁を開け、液体燃料を液
体燃料室５６によってニードル弁、次いで霧化ノズル３
０へ供給して酸素とともに霧化する。このように圧縮空
気室７０はニードル弁のニードル６０の板ばね組立体６
６ａの力に抗して弁プランジャ６８を下流側（図１２の
下方）へ動かす働きをする。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明の火炎溶射装置お
よび熱溶射方法によれば、少なくとも三つの部分、好ま
しくは燃焼室、狭さく管および火炎狭さく通路を含む水
冷トーチシステムを有し、このシステムにおいては、狭
さく管が、交換可能に取り付けられ、蓄力手段の圧力作
用を受ける少なくとも一つのシール部材と連携され、シ
ールの問題をなくして、システムの寿命と信頼性を総体
的に高めることができる。
よび熱溶射方法によれば、少なくとも三つの部分、好ま
しくは燃焼室、狭さく管および火炎狭さく通路を含む水
冷トーチシステムを有し、このシステムにおいては、狭
さく管が、交換可能に取り付けられ、蓄力手段の圧力作
用を受ける少なくとも一つのシール部材と連携され、シ
ールの問題をなくして、システムの寿命と信頼性を総体
的に高めることができる。
【図１】高速火炎溶射ガンの側面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる火炎溶射ガンの長
手方向軸Ａに沿った長手方向側断面図である。
手方向軸Ａに沿った長手方向側断面図である。
【図３】図２の長手方向軸Ａを通る長手方向平断面図で
ある。
ある。
【図４】シール圧を生じるコイルばねを含む火炎溶射ガ
ンの燃焼室と火炎狭さく通路を通る図３に対応する長手
方向部分断面図である。
ンの燃焼室と火炎狭さく通路を通る図３に対応する長手
方向部分断面図である。
【図５】図２に示す実施形態に関する燃焼室と火炎狭さ
く通路の間の分離面を通る長手方向部分断面図である。
く通路の間の分離面を通る長手方向部分断面図である。
【図６】液体燃料の圧力で制御されるニードル弁と液体
燃料を酸素で霧化するための霧化ノズルとを付けた第３
図の拡大図である。
燃料を酸素で霧化するための霧化ノズルとを付けた第３
図の拡大図である。
【図７】粉体供給管または粉体供給インゼクタの配置に
関する一例として火炎狭さく通路への粉体供給の領域を
通る図２の拡大図である。
関する一例として火炎狭さく通路への粉体供給の領域を
通る図２の拡大図である。
【図８】本発明の他の実施形態にかかる火炎溶射ガンの
長手方向軸Ａに沿った長手方向側断面図である。
長手方向軸Ａに沿った長手方向側断面図である。
【図９】図８の長手方向軸Ａを通る長手方向平断面図で
ある。
ある。
【図１０】シール圧を生じる板ばね付き火炎溶射ガンの
燃焼室と火炎狭さく通路を通る図９に対応する長手方向
平断面図である。
燃焼室と火炎狭さく通路を通る図９に対応する長手方向
平断面図である。
【図１１】燃焼室または火炎狭さく通路の遷移領域、粉
体材料取入口のある狭さく管、および板ばね配設部を通
る長手方向断面の図１０の拡大図である。
体材料取入口のある狭さく管、および板ばね配設部を通
る長手方向断面の図１０の拡大図である。
【図１２】液体燃料用ニードル弁と圧縮空気による霧化
ノズルシステムの他の実施形態の図６にほぼ対応する平
面図である。
ノズルシステムの他の実施形態の図６にほぼ対応する平
面図である。
１０，１０ａ…火炎溶射装置，２６…燃焼室，３２…火
炎狭さく通路，３４…狭さく管，４０，４０ａ…シール
部材，４０’，４０''…リング部，４２…らせんばね，
５６…液体燃料室，６０…ニードル，６４…インサー
ト，６６，６６ａ…板ばね，６７…ばね室，６８…プラ
ンジャ，７０…気密室，Ａ…長手方向軸。
炎狭さく通路，３４…狭さく管，４０，４０ａ…シール
部材，４０’，４０''…リング部，４２…らせんばね，
５６…液体燃料室，６０…ニードル，６４…インサー
ト，６６，６６ａ…板ばね，６７…ばね室，６８…プラ
ンジャ，７０…気密室，Ａ…長手方向軸。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨセフ・シュミット スイス国，シーエイチ 1020 レネンス ブイディー，スル ラ クロイクス 41 (72)発明者 オリビエ・ビーラント スイス国，シーエイチ 1001 ローザンヌ エスティー スルピセ，プリベ クーテ ドゥ 2905
Claims (18)
- 【請求項１】 燃焼室で発生され狭さく管で加速される
液体もしくは気体燃料と酸化性気体とを含む火炎によっ
て粉末状またはワイヤ状の金属および非金属溶射材料を
熱溶射する火炎溶射装置、特に高速火炎溶射ガンにおい
て、 燃焼室２６、狭さく管３４および火炎狭さく通路３２の
少なくとも三つの部分を有し、前記狭さく管が交換可能
に取り付けられ、蓄力手段４２，６６の圧力作用を受け
る少なくとも一つのシール部材４０，４０ａと連携され
ていることを特徴とする火炎溶射装置。 - 【請求項２】 請求項１において、挿入された前記狭さ
く管３４用のシール部材４０と連携する前記蓄力手段と
して、少なくとも一つのらせんばね４２があることを特
徴とする火炎溶射装置。 - 【請求項３】 請求項１において、挿入された前記狭さ
く管３４用のシール部材４０と連携する前記蓄力手段と
して、少なくとも一つの板ばね６６があることを特徴と
する火炎溶射装置。 - 【請求項４】 請求項２において、前記ばね４２が前記
狭さく管３４を取り巻く冷却水通路３８に取り付けら
れ、前記冷却水通路３８を画定するシール部材４０に押
圧されるように配設されていることを特徴とする火炎溶
射装置。 - 【請求項５】 請求項３において、ばね室６７に取り付
けられた前記板ばね組立体６６が環形状面または端面６
７ａの一つを圧迫し、シール部材４０ａを押圧するよう
に配設されていることを特徴とする火炎溶射装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記シール部材４０，４０ａが前記狭さく管３４を取り
囲み、火炎溶射装置１０，１０ａの長手方向軸Ａに対し
て傾斜した傾斜面４１で相互に押し付けられている少な
くとも二つのリング部４０’，４０”を備えていること
を特徴とする火炎溶射装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
粉体材料取入口２５が着脱自在インサート６４によって
前記狭さく管３４に形成されていることを特徴とする溶
射材料導入口付き火炎溶射装置。 - 【請求項８】 請求項７において、前記インサート６４
が非鉄金属インサート、好ましくは銅から形成されてい
ることを特徴とする火炎溶射装置。 - 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかにおいて、
液体燃料の流路に液体燃料室５６および圧力依存制御用
のニードル弁のニードル６０が設けられていることを特
徴とする液体燃料供給装置付き火炎溶射装置。 - 【請求項１０】 請求項９において、らせんばね４２ａ
が制御エレメントとして液体燃料供給の流れを開ける前
記ニードル６０に連携され、前記ニードル弁は液体燃料
室５６の液体燃料の圧力によって開けられ、圧力の低下
時に閉じられることができるようにしたことを特徴とす
る火炎溶射装置。 - 【請求項１１】 請求項９において、少なくとも一つの
板ばね６６ａが制御エレメントとして液体燃料供給の流
れを開ける前記ニードル６０に連携し、前記ニードル弁
は液体燃料室５６の液体燃料の圧力によって開けられ、
圧力の低下時に閉じられることができるようにしたこと
を特徴とする火炎溶射装置。 - 【請求項１２】 請求項１０または１１において、前記
ニードル弁が圧縮空気によって制御されるプランジャ６
８の作用で液体燃料室５６の液体燃料供給の流れを遮断
するようにしたことを特徴とする火炎溶射装置。 - 【請求項１３】 請求項１２において、前記プランジャ
６８が気密室７０に取り付けられていることを特徴とす
る火炎溶射装置。 - 【請求項１４】 請求項１ないし１３のいずれかに記載
の火炎溶射装置を用いて液体もしくは気体燃料と酸化性
気体とを含む火炎によって粉末状またはワイヤ状の金属
および非金属溶射材料を熱溶射する方法において、 ブタン、エチルアルコールなどのような脂肪族化合物を
含む液体または気体の燃料で前記火炎を発生させること
を特徴とする熱溶射方法。 - 【請求項１５】 請求項１ないし１３のいずれかに記載
の火炎溶射装置を用いて液体もしくは気体燃料と酸化性
気体とを含む火炎によって粉末状またはワイヤ状の金属
および非金属溶射材料を熱溶射する方法において、 灯油、ディーゼルなどの石油化学製品のような芳香族化
合物を含む液体または気体の燃料で前記火炎を発生させ
ることを特徴とする熱溶射方法。 - 【請求項１６】 請求項１ないし１３のいずれかに記載
の火炎溶射装置を用いて液体もしくは気体燃料と酸化性
気体とを含む火炎によって粉末状またはワイヤ状の金属
および非金属溶射材料を熱溶射する方法において、 液化ガスで前記火炎を発生させることを特徴とする熱溶
射方法。 - 【請求項１７】 請求項１４ないし１６のいずれかにお
いて、金属材料が０．１ないし１０ kg/h、好ましくは
０．５ないし８．０ kg/hの定量的流量で火炎に供給さ
れることを特徴とする熱溶射方法。 - 【請求項１８】 請求項１４ないし１７のいずれかにお
いて、硬質物質が０．１ないし１０ kg/h、好ましくは
０．５ないし８．０ kg/hの定量的流量でマトリクス金
属の火炎に供給されることを特徴とする熱溶射方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19652649A DE19652649A1 (de) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | Flammspritzvorrichtung und Verfahren zum thermischen Spritzen |
| DE19652649-3 | 1996-12-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10195628A true JPH10195628A (ja) | 1998-07-28 |
Family
ID=7815111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9349300A Pending JPH10195628A (ja) | 1996-12-18 | 1997-12-18 | 火炎溶射装置および熱溶射方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0848998A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10195628A (ja) |
| BR (1) | BR9706100A (ja) |
| CA (1) | CA2225073A1 (ja) |
| DE (1) | DE19652649A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013156009A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Sulzer Metco (Us) Inc | 公差補償ばねを備える燃焼溶射ガン |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19844934A1 (de) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Linde Ag | Brennstoff für das thermische Spritzen |
| US6189625B1 (en) | 1999-05-06 | 2001-02-20 | Gordon Duane Hopkins | Liquid mist fire extinguisher |
| DE19959515A1 (de) * | 1999-12-09 | 2001-06-13 | Dacs Dvorak Advanced Coating S | Verfahren zur Kunststoffbeschichtung mittels eines Spritzvorganges, eine Vorrichtung dazu sowie die Verwendung der Schicht |
| DE102009033620A1 (de) | 2009-07-17 | 2011-01-20 | Mtu Aero Engines Gmbh | Kaltgasspritzen von oxydhaltigen Schutzschichten |
| CH702999A1 (de) * | 2010-04-29 | 2011-10-31 | Amt Ag | Vorrichtung zur Beschichtung von Substraten mittels Hochgeschwindigkeitsflammspritzen. |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL100168C (ja) * | 1955-05-02 | 1900-01-01 | ||
| CH451662A (de) | 1967-06-06 | 1968-05-15 | Continental Schweissapp Ag | Apparat zum autogenen Auftragsschweissen |
| US4342551A (en) | 1980-05-23 | 1982-08-03 | Browning Engineering Corporation | Ignition method and system for internal burner type ultra-high velocity flame jet apparatus |
| US4343605A (en) | 1980-05-23 | 1982-08-10 | Browning Engineering Corporation | Method of dual fuel operation of an internal burner type ultra-high velocity flame jet apparatus |
| US4416421A (en) * | 1980-10-09 | 1983-11-22 | Browning Engineering Corporation | Highly concentrated supersonic liquified material flame spray method and apparatus |
| US4540121A (en) * | 1981-07-28 | 1985-09-10 | Browning James A | Highly concentrated supersonic material flame spray method and apparatus |
| WO1988003058A1 (en) * | 1986-10-31 | 1988-05-05 | LOEWE, Günter | Device for flame spraying of coating materials |
| US5271965A (en) * | 1991-01-16 | 1993-12-21 | Browning James A | Thermal spray method utilizing in-transit powder particle temperatures below their melting point |
| US5405085A (en) * | 1993-01-21 | 1995-04-11 | White; Randall R. | Tuneable high velocity thermal spray gun |
| CA2119430A1 (en) * | 1993-04-20 | 1994-10-21 | Joseph P. Mercurio | Dense oxide coatings by thermal spraying |
-
1996
- 1996-12-18 DE DE19652649A patent/DE19652649A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-12-05 EP EP97121412A patent/EP0848998A3/de not_active Withdrawn
- 1997-12-16 BR BR9706100-0A patent/BR9706100A/pt not_active Application Discontinuation
- 1997-12-17 CA CA002225073A patent/CA2225073A1/en not_active Abandoned
- 1997-12-18 JP JP9349300A patent/JPH10195628A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2013156009A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Sulzer Metco (Us) Inc | 公差補償ばねを備える燃焼溶射ガン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0848998A2 (de) | 1998-06-24 |
| CA2225073A1 (en) | 1998-06-18 |
| EP0848998A3 (de) | 1999-03-17 |
| DE19652649A1 (de) | 1998-06-25 |
| BR9706100A (pt) | 2001-11-27 |
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