NO162650B

NO162650B - DEVICE FOR THERMAL SPRAYING OF WASTE MATERIALS

Info

Publication number: NO162650B
Application number: NO85851703A
Authority: NO
Inventors: Manfred Oechsle; Uwe Szieslo; Karl-Peter Streb; Wolfgang Simm
Original assignee: Castolin Sa
Priority date: 1983-08-30
Filing date: 1985-04-29
Publication date: 1989-10-23
Also published as: NO162650C; NO851703L

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for termisk sprøyting av påsveisematerialer, som omfatter en avkjølbar dyse for strålebunting med et rom som på beskikningssiden er utvidet for opptagelse av innretninger for regulerbar tilførsel av driftskomponenter, dvs driftsgasser og påsvéismateriale. The invention relates to a device for thermal spraying of welding materials, which comprises a coolable nozzle for beam bundling with a space which on the coating side is extended to accommodate devices for adjustable supply of operating components, i.e. operating gases and welding material.

Det er kjent anordninger av nevnte type for termisk sprøy-ting for påføring av pulver fra tysk utlegningsskrift 1 089 614. Teknikkens stilling for øvrig representeres ved EPO søknad 812 01061.9 og ved tidskriftet "Metall", hefte 3/83, side 238, fig. lb. Ved sistnevnte anordning benyttes nitro-gen som transportgass, og flammen (brenngass er en blanding av metylacetylenpropadien og oksygen) dannes i den vannav-kjølte dyse for strålebunting. Fremgangsmåten ifølge EPO patentsøknad 812 01061.9 forutsetter et omfattende dose-ringssystem med elektronisk styring og regulering, dvs. det tilordnede, omtalte anlegg er svært kostbart og anskaffelse og bruk av et slikt anlegg lønner seg bare for bestemte an-vendelsesformål, skjønt det med et slikt anlegg (driftskomponentene blir ført sammen etter liketrykkprinsippet) kan oppnås sprøytekvaliteter, som uten videre kan sammenlignes med de som kan oppnås ved plasma- og flammesjokksprøyting, dvs er meget høyverdige. Da disse anlegg ikke kan drives ved bruk av ren acetylen og som nevnt er svært kostbare, er bruk av dem til forholdsvis normale sprøytepåsveisingsopp-drag utelukket. I slike tilfelle har man hittil ikke kunnet utnytte de fordeler som forbindes med en slik fremgangsmåte og en slik dyse for strålingsbunting, dvs- unngåelse hhv reduksjon av sprøytetap, bedre partikkelpåsmelting og stør-re partikkelakselerasjon. Devices of the aforementioned type for thermal spraying for applying powder are known from German specification 1 089 614. The state of the art is otherwise represented by EPO application 812 01061.9 and by the magazine "Metall", booklet 3/83, page 238, fig. lb. In the latter device, nitrogen is used as transport gas, and the flame (burning gas is a mixture of methylacetylene propadiene and oxygen) is formed in the water-cooled nozzle for beam bundling. The method according to EPO patent application 812 01061.9 presupposes an extensive dosing system with electronic control and regulation, i.e. the associated, mentioned facility is very expensive and the acquisition and use of such a facility is only worthwhile for specific purposes of use, although with such plant (the operating components are brought together according to the equal pressure principle) spray qualities can be achieved, which can easily be compared to those that can be achieved by plasma and flame shock spraying, i.e. are of very high quality. As these facilities cannot be operated using pure acetylene and, as mentioned, are very expensive, their use for relatively normal spray welding tasks is excluded. In such cases, it has so far not been possible to utilize the advantages associated with such a method and such a nozzle for radiation bundling, i.e. avoidance or reduction of spray loss, better particle melting and greater particle acceleration.

Ved anordningen ifølge det innledningsvis nevnte tyske ut-legningsskrif t foreligger det ikke noe brennkammer, men bæ-regass-pulverutløpskanalens munning er anordnet umiddelbart i området hvor buntedysen munner i strålebuntekanalen, hvor det utvidede rom rundt dysen bare fungerer som oksygentil-førsel hvor oksygenet gjennom en ringformet spalte blir iblandet bæregass-pulverstrømmen. Bortsett fra faren for tilbakeslagstenning i bæregass-pulvertilførselskanalen, er dysen ikke regulerbart utført, slik at det her ikke foreligger tilpasningsmuligheter til forskjellig pulver. Dessuten In the device according to the initially mentioned German specification, there is no combustion chamber, but the mouth of the carrier gas powder outlet channel is arranged immediately in the area where the bundle nozzle opens into the beam bundle channel, where the expanded space around the nozzle only functions as an oxygen supply where the oxygen through an annular gap is mixed with the carrier gas-powder stream. Apart from the danger of flashback ignition in the carrier gas-powder supply channel, the nozzle is not adjustable, so that there are no possibilities of adaptation to different powders. Furthermore

må hele anordningen tennes forfra, noe som heller ikke er farefritt. - :;Til grunn for-oppfinnelsen ligger således den oppgave f å tr l'-i.:. veiebringe en anordning som arbeider med sammenlignbart lave sprøytetap, som arbeider ifølge det s.k. trykkforskjellsprin-sipp, og som' dels med henblikk på apparatinnsatsen ikke krever mer hhv ikke krever vesentlig mer enn det som hittil var nødvendig ved flammesprøyting, og som dels ved tilpasset foranderlighet av brennkamret tillater bruk av alle brennbare gasser, spesielt også acetylen, og bruk av forskjellige sprøytepulvere og med hvilken spesielt også tenning hhv igangsetting kan beherskes på en sikker måte. the entire device must be ignited from the beginning, which is also not without danger. - :;The invention is thus based on the task f å tr l'-i.:. provide a device which works with comparably low spray losses, which works according to the so-called pressure difference principle, and which, partly with regard to the apparatus input, does not require more or does not require significantly more than what was previously necessary for flame spraying, and which, partly due to the adapted changeability of the combustion chamber, allows the use of all flammable gases, especially acetylene, and the use of different spray powders and with which, in particular, ignition or starting can be controlled in a safe way.

Denne oppgave løses ved en anordning av innledningsvis nevnte type ifølge oppfinnelsen ved at det utvidede rom er utformet som brennkammer med strømningsakselererende overgangskontur til buntedysens innløpsmunning, og at det i brennkamret er anordnet en med hensyn til strålebuntedysens innmunning aksialt regulerbar, trykkfo.rskjellsbeskikket brennerdyse hhv,, en dyseholder med dyse, og at det videre i brennkamrets vegg er anordnet en tennelektrode som kan innstilles på dysen og at denne er forsynt med et bryterelement som kopler inn elektroden etter spyling av buntedysen og før tilførsel av brenngassen. Fordelaktige videreutviklinger av denne løsning vil fremgå av de avhengige krav 2 til 14. This task is solved by a device of the type mentioned at the outset according to the invention in that the extended space is designed as a combustion chamber with a flow-accelerating transition contour to the inlet mouth of the bundle nozzle, and that in the combustion chamber there is arranged an axially adjustable, pressure differential-equipped burner nozzle with respect to the mouth of the jet bundle nozzle, or , a nozzle holder with a nozzle, and that there is also an ignition electrode arranged in the wall of the combustion chamber which can be set on the nozzle and that this is provided with a switch element that switches the electrode on after flushing the bundle nozzle and before supplying the fuel gas. Beneficial further developments of this solution will appear from the dependent claims 2 to 14.

Den gitte løsning kan enklest realiseres ved at strålebuntedysen kombineres med en flammesprøytepistol på en slik måte at brennkammervolumets foranderlighet bibeholdes. I dette tilfelle er man riktignok avhengig av den til enhver tid an-vendte sprøytepistols effektdata. Hvis dette ikke er ønskelig og man ønsker å kunne berarbeide også tråd, foruten pulver som sprøytetilsetningsmateriale, utformes dyseholderen som tilsvarende tilpasset brenner-dyseenhet, samtidig som det grunnleggende prinsipp blir bibeholdt. The given solution can most easily be realized by combining the jet bundle nozzle with a flame spray gun in such a way that the variability of the combustion chamber volume is maintained. In this case, one is admittedly dependent on the power data of the spray gun used at all times. If this is not desirable and one wants to be able to process wire as well, in addition to powder as a spray additive, the nozzle holder is designed as a correspondingly adapted burner-nozzle unit, while maintaining the basic principle.

Som følge av løsningen ifølge oppfinnelsen oppnås følgende fordeler med henblikk på påføringslagene: Ved materialer med høyt smeltepunkt (oksyder, kermet, metaller med høyt smeltepunkt m v) har det vist seg at det kan oppnås en vesentlig bedre skiktkvalitet. Tettheten i det påførte skikt blir vesentlig økt i forhold til flammesprøytepåførte lag. Også ad-hesjonskraften er vesentlig bedret som følge av sprøytepar-tiklenes høyere kinetiske energi, og det vil ikke oppstå svekkelser av det påførte skikt som følge av pulverpartikler som setter seg fast i strålebuntekanalen og siden løsner før eller senere. Som følge av buntingen av sprøytestrålen vil de ellers uunngåelige sprøytetap ved målrettet påføring reduseres vesentlig. As a result of the solution according to the invention, the following advantages are achieved with regard to the application layers: In the case of materials with a high melting point (oxides, cermets, metals with a high melting point, etc.), it has been shown that a significantly better layer quality can be achieved. The density of the applied layer is significantly increased compared to flame spray applied layers. The adhesion force is also significantly improved as a result of the spray particles' higher kinetic energy, and there will be no weakening of the applied layer as a result of powder particles that get stuck in the beam bundle channel and then loosen sooner or later. As a result of the bundling of the spray jet, the otherwise unavoidable spray losses during targeted application will be significantly reduced.

Det kan også benyttes tilsetningsmaterialer som det hittil ikke har vært mulig å sprøyte alene med en flammesprøytepis-tol. Videre er også kravet til at alle i dette arbeidsområ-de vanlige brenngasser skal kunne brukes, spesielt også acetylen, oppfylt som følge av tilsvarende optimal justering av brennkammervolumet og endelig krever driften av en slik anordning ikke noen omfattende elektronisk styring, men bare en enkel elektrisk kopling og regulering for sikring av de riktige trinn etter tur for tenning. For driftssikker tenning ved igangsetting og således for at anordningen skal væ-re brukbar i det hele tatt, er det nemlig vesentlig at igang-settingen skjer i følgende trinn, for at den brennbare gass-oksygen-blanding skal reduseres til et minimum for igangsettingsfasen: Spyling med rent oksygen, aktivisering av tenninnretningen og først deretter tilførsel av brenngassen. Hvis denne rekkefølge ikke blir overholdt, vil dette ved tenning umiddelbart foran flammesprøytepistolens dyse føre til en eksplosjon eventuelt med slokking av flammen, eller ved tenning ved utgangsmunningen av strålebuntedysen, slik det er tilfelle ved anordningen ifølge ovennevnte tyske utlegningsskrift, til en tilbakeslagstenning inn i dysen og til slokking av flammen. Denne rekkefølge, som således er av så stor betydning for igangsettingsfasen, kunne riktignok ved flamme-sprøytepistolen manipuleres for hånd for gasstilførselens vedkommende, og inklusive innkoplingen av tennanordningen på anordningen ifølge oppfinnelsen, men dette ville være for omstendelig og usikkert. It is also possible to use additive materials that it has so far not been possible to spray alone with a flame spray gun. Furthermore, the requirement that all common fuel gases in this work area can be used, especially also acetylene, is fulfilled as a result of corresponding optimal adjustment of the combustion chamber volume and finally the operation of such a device does not require any extensive electronic control, but only a simple electric connection and regulation to ensure the correct steps in turn for ignition. For reliable ignition upon start-up and thus for the device to be usable at all, it is essential that the start-up takes place in the following steps, so that the combustible gas-oxygen mixture is reduced to a minimum for the start-up phase: Flushing with pure oxygen, activating the ignition device and only then supplying the fuel gas. If this order is not observed, this will lead to an explosion immediately in front of the nozzle of the flame spray gun, possibly with the extinguishing of the flame, or, if ignited at the exit mouth of the jet bundle nozzle, as is the case with the device according to the above-mentioned German specification, to a backfire into the nozzle and for extinguishing the flame. This order, which is thus of such great importance for the initiation phase, could of course be manipulated by hand with the flame spray gun for the gas supply, and including the connection of the ignition device to the device according to the invention, but this would be too cumbersome and uncertain.

Hva angår tennanordningen som er utstyrt med en elektrode, har det også vist seg å være vesentlig for varig driftsevne av anordningen at elektroden etter utført tenning kan trek-kes tilbake fra brennkamret. Dette er også vesentlig, dels for at strømningen i brennkamret ikke skal forstyrres og dels for at tilpasning av brennkammervolumet til de til enhver tid foreliggende omstendigheter ikke skal hindres. I praksis betyr dette at dysen og elektroden kjøres sammen til tenn-stilling og at det optimale brennkammervolum deretter, avhengig av de aktuelle krav, kan reguleres uhindret av elektroden . With regard to the ignition device which is equipped with an electrode, it has also been shown to be essential for the long-term operability of the device that the electrode can be withdrawn from the combustion chamber after ignition has been carried out. This is also essential, partly so that the flow in the combustion chamber is not disturbed and partly so that adaptation of the combustion chamber volume to the circumstances present at any time is not hindered. In practice, this means that the nozzle and the electrode are driven together to the ignition position and that the optimal combustion chamber volume can then, depending on the relevant requirements, be regulated unhindered by the electrode.

I brennkamrets forbrenningsrom, som må være varierbart med henblikk på størrelsen også ved en kombinasjon av flammesprøy-tepistol/strålebuntedyse, finner det sted en i høy grad kont-rollert forbrenning av de blandede gasser, som eventuelt kan føre til temperaturer, hvor det endog opptrer metallfordamp-ning. Av denne grunn er også brennkammerveggen utformet slik at den kan avkjøles. In the combustion chamber of the combustion chamber, which must be variable in terms of size also with a combination of flame spray gun/jet bundle nozzle, a highly controlled combustion of the mixed gases takes place, which can eventually lead to temperatures where even metal evaporation. For this reason, the combustion chamber wall is also designed so that it can be cooled.

Da brennkammervolumet ved anordningen ifølge oppfinnelsen Then the combustion chamber volume of the device according to the invention

kan varieres som følge av regulerbarheten av dysen hhv bren-nerdyseenheten, kan oppholdstiden for pulverpartiklene i brennkamret påvirkes, dvs pulveret blir passende forvarmet hhv målrettet brakt til den ønskede temperatur, før det kommer sterkt akselerert inn i strålebuntedysen. I denne forbindelse er det vesentlig at det mellom brennkammer og inn-gangsmunningen i strålebuntekanalen foreligger en strømnings-akselererende overgangskontur, fortrinnsvis med konveks form-givning med henblikk på anordningens akse. Dette er av spesielt stor betydning i foreliggende tilfelle, da pulverpa?"-tiklene, som trer ut av brennkamret i det minste i påbegynt smeltetilstand, ellers kunne avleire seg allerede i strålebuntekanalens munningsområde. Hvis dette område ved en lite strøm- can be varied as a result of the adjustability of the nozzle or burner nozzle unit, the residence time of the powder particles in the combustion chamber can be affected, i.e. the powder is appropriately preheated or purposefully brought to the desired temperature, before it enters the beam bundle nozzle strongly accelerated. In this connection, it is essential that there is a flow-accelerating transition contour between the combustion chamber and the entrance opening in the beam bundle channel, preferably with a convex shape with a view to the axis of the device. This is of particular importance in the present case, as the powder particles, which emerge from the combustion chamber at least in the beginning of melting, could otherwise deposit already in the mouth area of the beam bundle channel. If this area at a low current

ningsvennlig utformning ikke gror helt igjen, vil slik avlei-ring føre til fare for løsrivning og hvis slike løsrevne partikler kommer i det påførte skikt, vil dette ikke føre til optimale beleggresultater. ation-friendly design does not completely grow back, such deposits will lead to the risk of detachment and if such detached particles get into the applied layer, this will not lead to optimal coating results.

Ved forandring av brennkammerstørrelsen, eventuelt også forandring av strålebuntedysens lengde, kan det sprøytes tilsetningsmaterialer med høyt eller lavt smeltepunkt, og dessuten er det mulig å tilføre forstøvnings- hhv. tilsetningsgasser som gjør anordningens virkemåte målrettet påvirkbar. By changing the size of the combustion chamber, possibly also changing the length of the jet bundle nozzle, additive materials with a high or low melting point can be sprayed, and it is also possible to add atomization or additive gases that make the device's mode of operation influenceable in a targeted manner.

Med henblikk på lengdetilpasning til det sprøytemateriale som benyttes, er strålebuntedysen med fordel utført i flere deler, noe som vil bli nærmere omtalt nedenfor. With a view to adapting the length to the spray material used, the beam bundle nozzle is advantageously made in several parts, which will be discussed in more detail below.

Når anordningen utformes med en brennerdyseenhet, blir pulver-matingen ved pulversprøyting overtatt av et eksternt pulverma-tesystem, slik at en jevn pulvermating blir muliggjort. Ved anvendelse av tråd som sprøytetilsetningsmateriale, skjer trådfremmatingen likeledes via en ekstern fremmatingsenhet for tråd av kjent type. When the device is designed with a burner nozzle unit, the powder feed by powder spraying is taken over by an external powder feed system, so that a uniform powder feed is made possible. When using wire as a spray additive material, the wire is also fed via an external feed unit for wire of a known type.

Spesielt for lengre brukstid av anordningen i begge varian-ter, har det vist seg fordelaktig å sørge for dannelse av en mantelstrømning i strålebuntedysens innerkanal. Dette er lett å realisere apparatmessig. Ved hjelp av en slik mantel-strømning kan fastklebning av partikler i ferd med å smelte på innerkanalens vegger hindres, noe som er av stor betydning for lengre driftstid. Especially for a longer service life of the device in both variants, it has proven advantageous to provide for the formation of a mantle flow in the jet bundle nozzle's inner channel. This is easy to realize in terms of equipment. With the help of such a mantle flow, sticking of particles in the process of melting to the walls of the inner channel can be prevented, which is of great importance for a longer operating time.

Avhengig av strålebuntedysens lengde, kan det også i innløps-munnings-halvdelen, fortrinnsvis i området foran innløpsmun-ningen, tas ytterligere forholdsregler for utformning av en slik mantelstrømning, som eksempelvis også kan fremkalles ved tilførsel av inertgass. Dessuten er det også mulig å utforme i det minste en del av strålebuntekanalens vegg av et porøst materiale (f.eks. keramikk) og omgi dette formlegeme med et hulrom som kan beskikkes med trykkgass. Den innpressede gass, som eventuelt også kan være en brenngass, vil da danne et mantelskikt i kanalen, og fastklebning av smeltede partikler er praktisk talt ikke lenger mulig. Depending on the length of the jet bundle nozzle, further precautions can also be taken in the inlet-mouth half, preferably in the area in front of the inlet mouth, for the design of such a mantle flow, which can for example also be induced by the supply of inert gas. In addition, it is also possible to design at least part of the wall of the beam bundle channel from a porous material (e.g. ceramic) and surround this molded body with a cavity that can be coated with pressurized gas. The pressed-in gas, which may also be a fuel gas, will then form a mantle layer in the channel, and adhesion of molten particles is practically no longer possible.

For øvrig må strålebuntedysens indre kanal ikke være sylind-risk, men kan være konisk utvidet mot dysens munning. Otherwise, the jet bundle nozzle's inner channel must not be cylindrical, but can be conically extended towards the mouth of the nozzle.

Bortsett fra de praktiske utførelsesformer som vil bli omtalt mer detaljert, og de fordelaktige videreutviklinger, er det med løsningen ifølge oppfinnelsen tilveiebrakt en anordning som har en uhyre enkel konstruksjon, hvis ene del endog kan være en konvensjonell flammesprøytepistol, som fordi brennkammervolumet lett kan tilpasses er tilgjengelig for al-le vanlige brenngasser hhv. brenngassblandinger på området og som sikrer en trygg tenningsprosess. Apart from the practical embodiments which will be discussed in more detail, and the advantageous further developments, the solution according to the invention provides a device which has an extremely simple construction, one part of which can even be a conventional flame spray gun, which because the combustion chamber volume can be easily adapted is available for all common fuel gases or fuel gas mixtures in the area and which ensure a safe ignition process.

Vesentlig for anordningen ifølge oppfinnelsen er således ut-formningen av et brennkammer, hvor utløpsdysen for brenngas-sene og bæregasstrømmen er anordnet regulerbar i lengderet-ning. Brennkamrets størrelse er variabelt og det er først de gasser som er forbrent i brennkamret som under akselerasjon når inn i strålebuntekanalen.Da pulverpartiklene likeledes kommer først inn i brennkamret, blir de tilpasset der, påbegynt smeltet hhv smeltet, og kommer så inn i buntekanalen Essential for the device according to the invention is thus the design of a combustion chamber, where the outlet nozzle for the combustion gases and the carrier gas flow is arranged to be adjustable in the longitudinal direction. The size of the combustion chamber is variable and it is only the gases that have been burned in the combustion chamber that under acceleration enter the beam bundle channel. As the powder particles also first enter the combustion chamber, they are adapted there, initially melted or melted, and then enter the bundle channel

i denne tilstand. Vesentlig er også anordningen av en tilba-ketrekkbar tennelektrode i brennkamret for sikring av tenning av bare en forholdsvis liten brenngassblanding i brennkamret ved igangsetting av anordningen. in this condition. Also essential is the arrangement of a retractable ignition electrode in the combustion chamber to ensure ignition of only a relatively small fuel gas mixture in the combustion chamber when the device is started.

Anordningen ifølge oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av noen utførelseseksempler under henvis-ning til tegningen. The device according to the invention will be described in more detail in the following with the help of some design examples with reference to the drawing.

I den skjematiske tegning viser In the schematic drawing shows

fig. 1 et snitt av anordningen av en flammesprøytepistol/ strålebuntedysekombinasjon; fig. 1 a section of the arrangement of a flame spray gun/jet bundle nozzle combination;

fig. 2 et snitt av anordningen i form av en kombinasjon av brennkammerdyseenhet/strålebuntedyse; fig. 2 a section of the device in the form of a combustor nozzle unit/jet bundle nozzle combination;

fig. 3 en spesiell utførelsesform av strålebuntedysen; fig. 3 a particular embodiment of the beam bundle nozzle;

fig. 4 ytterligere en spesiell utførelsesform av strålebuntedysen for utformning av en mantelstrømning; fig. 4 a further particular embodiment of the beam bundle nozzle for shaping a mantle flow;

fig. 5 en foretrukket utførelsesform av elektrode-utform-ningen; fig. 5 a preferred embodiment of the electrode design;

fig. 6 et koplingsskjerna for anordningen; fig. 6 a connection core for the device;

fig. 7 et funksjonsdiagram og fig. 7 a functional diagram and

fig. 8 et snitt gjennom en del av anordningen i ytterligere en utførelsesform. fig. 8 a section through part of the device in a further embodiment.

Ifølge fig. 1 er anordningens vesentlige deler flammepisto-len 6", som bare er antydet med stiplet strek, en adapter 3, som inneholder brennkamret 2, strålebuntedysen 1 og tennanordningen med elektroden 7. Flammesprøytepistolen 6" er i og for seg kjent og vil ikke trenge en nærmere forklaring. Adapteren 3 må selvsagt ha slike dimensjoner hva angår den opptagende boring at flammepistolens 6" hode 6', hvor også brennerdysen 5 foreligger, kan innføres i adapteren 3 på en slik måte at det med egnede organer kan fikseres i forskjellige stillinger, slik at brennkamret 2 kan tilpasses til de til enhver tid aktuelle krav. Tennanordningen med tennelektroden 7 er da likeledes anordnet regulerbar med henblikk på sin lengdeakse, slik at den egnede tennavstand til dysen 5 kan innstilles og det kortvarig kan dannes en tennlysbue hhv tenngnist for tenning. According to fig. 1, the essential parts of the device are the flame gun 6", which is only indicated by a dashed line, an adapter 3, which contains the combustion chamber 2, the beam bundle nozzle 1 and the ignition device with the electrode 7. The flame spray gun 6" is known per se and will not need a further explanation. The adapter 3 must of course have such dimensions with regard to the receiving bore that the head 6' of the flame gun 6", where the burner nozzle 5 is also present, can be introduced into the adapter 3 in such a way that it can be fixed in different positions with suitable means, so that the combustion chamber 2 can be adapted to the relevant requirements at any time. The ignition device with the ignition electrode 7 is then also arranged to be adjustable with regard to its longitudinal axis, so that the suitable ignition distance to the nozzle 5 can be set and an ignition arc or ignition spark can be briefly formed for ignition.

I foreliggende sammenheng er tennanordningen ifølge fig. 5 utformet som følger: Elektroden 7 danner ankeret i en magnetspole 11, som ved magnetisering fører elektroden 7 til tenningsstilling nær dysen 5 (stiplet) mot virkningen av en tilbakeføringsfjær 12. I denne stilling er tenningsstrømmen koplet inn av en grensebryter 13 (fig. 6). Etter at tenning har funnet sted, koplet med strømutkopling av spolen 11, vil elektroden 7 ved hjelp av fjæren 12 føres tilbake ut av brennkamret 2. Det er viktig for tenningen at den ikke finner sted først etter at brennkamret 2 er fylt, men straks når en tennbar gassblanding begynner å strømme inn i brennkamret. In the present context, the ignition device according to fig. 5 designed as follows: The electrode 7 forms the armature in a magnetic coil 11, which by magnetization leads the electrode 7 to the ignition position near the nozzle 5 (dotted) against the action of a return spring 12. In this position, the ignition current is connected by a limit switch 13 (fig. 6 ). After ignition has taken place, coupled with current disconnection of the coil 11, the electrode 7 will be led back out of the combustion chamber 2 by means of the spring 12. It is important for the ignition that it does not take place until after the combustion chamber 2 has been filled, but immediately when an ignitable gas mixture begins to flow into the combustion chamber.

Strålebuntedysen 1 inklusive adapteren 3 er, som vist i fig. 1, utformet vannavkjølbar, og kjølekanalene 14, 15 er forbundet med en forbindelsesledning 16. Strømningstilkoplingen 17 for kjølemiddel til begge kjølekanaler 14, 15 er anordnet i forbindelsesområdet mellom strålebuntedysen 18 og adapteren 3 og det er anordnet en felles utstrømningsforbindelse 19 for kjølemiddel fra begge kanaler 14, 15. The jet bundle nozzle 1 including the adapter 3 is, as shown in fig. 1, designed to be water-coolable, and the cooling channels 14, 15 are connected by a connecting line 16. The flow connection 17 for coolant to both cooling channels 14, 15 is arranged in the connection area between the jet bundle nozzle 18 and the adapter 3 and a common outflow connection 19 for coolant from both channels is arranged 14, 15.

Av hensyn til muligheten for lengdetilpasning, kan strålebuntedysen 1 ifølge fig. 3 (dette gjelder både utførelses-formen ifølge fig. 1 og 2) være utformet av enkeltdeler 22, som kan føyes til hverandre og som med henblikk på kjølemid-delpassasje er forbundet med hverandre via shuntledninger 23, med mindre hver enkeltdel 22 er forsynt med separate tilfør-sels- og utstrømningselementer. Due to the possibility of length adjustment, the beam bundle nozzle 1 according to fig. 3 (this applies to both the embodiment according to Fig. 1 and 2) be formed of individual parts 22, which can be joined to each other and which, for the purpose of coolant passage, are connected to each other via shunt lines 23, unless each individual part 22 is provided with separate inflow and outflow elements.

For utformning av ovennevnte mantelstrømning innenfor strålebuntedysen 1 er det i den enden som ligger nærmest adapteren anordnet en eller flere gasstilførselsåpninger 21, som skje-matisk antydet i fig. 4. Slike åpninger 21' kan dessuten anordnes i området for den halvdel av strålebuntedysen 1 som ligger nærmest munningen, hhv i strømningsdødpunktene bak en avtrapping 24 (til høyre i fig. 4). Disse utførelsesformer kan også tas i bruk ved anordningen ifølge fig. 2. For the design of the above-mentioned mantle flow within the beam bundle nozzle 1, one or more gas supply openings 21 are arranged at the end nearest the adapter, as schematically indicated in fig. 4. Such openings 21' can also be arranged in the area of the half of the beam bundle nozzle 1 which is closest to the mouth, or in the flow dead spots behind a taper 24 (on the right in Fig. 4). These embodiments can also be used with the device according to fig. 2.

Det er vesentlig for en upåklagelig driftssikker oppstarting og dermed for hele anordningens funksjonsevne ved anordninger ifølge begge utførelseseksempler (fig. 1 og 2) at brenngass-tilførselsregulatoren 8 og oksygen- hhv trykkluft-til-førselsregulatoren 9 for flammesprøytepistolen 6" på den ene side og innkoplingselementet 10 for tennanordningen er utformet, sammenkoplet og anordnet slik at spyling av strålebuntedysen med oksygen eller trykkluft, innkopling av tennanordningen og tilstrømning av brenngassen kan bevirkes tvangsmessig etter hverandre. Til dette er egnede regule-rings- og styreelementer uten videre tilgjengelige. It is essential for an impeccably reliable start-up and thus for the entire device's functionality in devices according to both design examples (fig. 1 and 2) that the fuel gas supply regulator 8 and the oxygen or compressed air supply regulator 9 for the flame spray gun 6" on the one hand and the connection element 10 for the ignition device is designed, connected and arranged so that flushing of the beam bundle nozzle with oxygen or compressed air, connection of the ignition device and inflow of the fuel gas can be effected forcibly one after the other. For this, suitable regulation and control elements are readily available.

Den del (flammesprøytepistol 6" hhv dyseholder 6 ifølge fig. 2) som er bevegelig hhv regulerbar med henblikk på brennkamret 2, er fortrinnsvis forsynt med en markering eller et regulerbart anslag for at vedkommende del med sin dyse 5 bringes til korrekt tenningsavstand til elektroden 7 for tenning . The part (flame spray gun 6" or nozzle holder 6 according to Fig. 2) which is movable or adjustable with regard to the combustion chamber 2 is preferably provided with a marking or an adjustable stop so that the part in question with its nozzle 5 is brought to the correct ignition distance to the electrode 7 for ignition.

Tennanordningen hhv elektroden 7 anordnes hensiktsmessig i området 3' på påsetningssiden av adapteren 3 som inneholder brennkamret 2, slik at gjennomgangsåpningen i adapterveggen for elektroden 7 blir tildekket selv ved det største innstil-te volum av brennkamret 2. Dette er fordelaktig med henblikk på de høye temperaturer i brennkamret 2. The ignition device or the electrode 7 is appropriately arranged in the area 3' on the attachment side of the adapter 3 which contains the combustion chamber 2, so that the passage opening in the adapter wall for the electrode 7 is covered even at the largest set volume of the combustion chamber 2. This is advantageous in view of the high temperatures in the combustion chamber 2.

Utførelsesformen ifølge fig. 2 skiller seg fra den som er beskrevet i forbindelse med fig. 1, praktisk talt bare ved at det her i stedet for sprøytepistolen er anordnet en tilsvarende tilpasset brennkammer-dyseenhet hhv dyseholder 6 The embodiment according to fig. 2 differs from that described in connection with fig. 1, practically only in that instead of the spray gun, a correspondingly adapted combustion chamber nozzle unit or nozzle holder 6 is arranged here

og at man dermed ikke lenger er bundet til flammesprøytepis-tolens 6" effektdata. Dessuten kan det her både benyttes pulverformet eller trådformet tilført sprøytemateriale. Ved flammesprøytepistolen er pulverforrådsbeholderen ikke vist og ved dyseholderen ifølge fig. 2 er fremmatningselementene for det trådformede sprøytemateriale ikke vist, idet slike ele-menter er alminnelig kjent. Dyseholderen 6 ifølge fig. 2 kan selvsagt også være utstyrt med en tilkopling for en pulverforrådsbeholder eller en pulvertilførselsledning. Tilsvarende deler av denne utførelsesform ifølge fig. 2 er der-for betegnet med tilsvarende henvisningstall forsynt med en indeksstrek. and that one is thus no longer bound to the flame spray gun's 6" power data. Moreover, both powdered or filamentary supplied spray material can be used here. With the flame spray gun, the powder storage container is not shown and with the nozzle holder according to Fig. 2, the feed elements for the filamentous spray material are not shown, since such elements are generally known. The nozzle holder 6 according to Fig. 2 can of course also be equipped with a connection for a powder supply container or a powder supply line. Corresponding parts of this embodiment according to Fig. 2 are therefore designated with corresponding reference numbers provided with a index line.

I fig. 8 er flammesprøytepistolen hhv brennkammer-dyseenhe-ten, elektroden og tilsvarende tilkoplingsledninger ikke vist. Det som her fremgår spesielt klart er den konvekse utformning av overgangskonturen 4' fra brennkamret 2 til strålebuntekanalen 25, som utvider seg noe konisk mot utgående munning 26. En slik utvidelse kan også anordnes ved utfø-relsesformene ifølge fig, 1 og 2. Ved utførelsesformen ifølge fig. 8 er strålebuntekanalens 25 vegg dessuten utformet som formlegeme 27 av et porøst, gassgjennomslippelig materiale. Det porøse formlegeme 27 er omgitt av et hulrom 28 som kan beskikkes med trykkgass og som får tilført trykkgas-sen gjennom en trykkgass-beskikningstilkopling 29. Hulrommet 28 er, som vist, med fordel forsynt med et hulromvolum som blir mindre fra beskikningstilkoplingen 29, slik at det sikres en mest mulig jevn trykkgass-utløpsfordeling gjennom formlegemets 27 porøse materiale over hele dette legemes lengde. Pormlegemet 27 er eksempelvis dannet av sintret Al203 eller ZrO^ hhv. blandingsformer derav. Da formlegemet 27 er gassgjennomslippelig over hele sin flate, vil det på In fig. 8, the flame spray gun or the combustion chamber nozzle unit, the electrode and corresponding connection lines are not shown. What is particularly clear here is the convex design of the transition contour 4' from the combustion chamber 2 to the beam bundle channel 25, which expands somewhat conically towards the exit mouth 26. Such an expansion can also be arranged in the embodiments according to figs, 1 and 2. In the embodiment according to fig. 8, the wall of the beam bundle channel 25 is also designed as a molded body 27 of a porous, gas-permeable material. The porous molded body 27 is surrounded by a cavity 28 which can be coated with pressurized gas and which is supplied with the pressurized gas through a pressurized gas coating connection 29. The cavity 28 is, as shown, advantageously provided with a cavity volume which becomes smaller from the coating connection 29, as that the most even possible compressed gas outlet distribution is ensured through the porous material of the mold body 27 over the entire length of this body. The mold body 27 is, for example, formed of sintered Al 2 O 3 or ZrO 3 , respectively. mixed forms thereof. As the shaped body 27 is gas-permeable over its entire surface, it will

en måte dannes en til stadighet fornyet gasspute med henblikk på ovennevnte mantelstrømning. Det er også fullt ut mulig å anordne ekstra åpninger 21 umiddelbart i tilslutning til overstrømningskonturen 4'. Den trykkgass som tilføres gjennom tilkoplingen 29, kan uten videre også være en brenngass, som sørger for ekstra akselerasjon av den totale strømning i strålebuntekanalen 25. in a way, a constantly renewed gas cushion is formed with a view to the above-mentioned mantle flow. It is also entirely possible to arrange additional openings 21 immediately adjacent to the overflow contour 4'. The compressed gas that is supplied through the connection 29 can easily also be a fuel gas, which ensures additional acceleration of the total flow in the beam bundle channel 25.

I koplingsskjemaet ifølge fig. 6 er det bare de store henvis-ningstallene 5, 7, 8, 8, 10, 11, 13 og X, Y, som refererer seg direkte til tilsvarende henvisningstall i fig. 1-5. Til selve anordningen hører bare elementene 5, 7, 8, 9, 11 av denne kobling, dvs de som befinner seg under strek-punkt-linjen i høyre del av koblingsskjemaet. In the connection diagram according to fig. 6, only the large reference numbers 5, 7, 8, 8, 10, 11, 13 and X, Y refer directly to corresponding reference numbers in fig. 1-5. Only the elements 5, 7, 8, 9, 11 of this connection belong to the device itself, i.e. those located below the dash-dotted line in the right part of the connection diagram.

Ved hjelp av tilsvarende releer Kg, K2, K3, K4, som fastholdes hhv. slås ut med forsinkelse, og tilhørende koplingselementer sikres anordningens nødvendige funksjonsforløp ifølge fig. 1, hvor t3 gjengir den egentlige driftsfase. De viste kurver har selvsagt bare kvalitativ betydning. Eksempelvis tydeliggjør tenningskurven at tenningsstrømmen bare flyter i tidsinter-vallet t2, i hvilket brenngassen først begynner å strømme. Elektrodekurven tydeliggjør at elektroden blir trokket tilbake umiddelbart etter intervallet . I intervallet t^, dvs etter utkopling av styringen ved S^, reduseres brenn-gasstilførselen straks, skjønt oksygentilførselen kan fort-sette noe for spyling. By means of corresponding relays Kg, K2, K3, K4, which are maintained respectively. is switched out with a delay, and associated connecting elements ensure the device's necessary functional sequence according to fig. 1, where t3 represents the actual operating phase. The curves shown are of course only qualitative. For example, the ignition curve makes it clear that the ignition current only flows in the time interval t2, in which the fuel gas first begins to flow. The electrode curve makes it clear that the electrode is withdrawn immediately after the interval. In the interval t^, i.e. after switching off the control at S^, the fuel gas supply is immediately reduced, although the oxygen supply may continue somewhat for purging.

Claims

1. Device for thermal spraying of overlay welding materials, comprising a coolable nozzle (1) for beam bundling with a space (2) which is extended on the coating side to accommodate a device for adjustable supply of the operating components, i.e. operating gases and overlay welding material, characterized in that the extended space is designed as a combustion chamber (2) with a flow-accelerating transition contour (4;4') to the inlet mouth of the bundle nozzle (1) and that in the combustion chamber (2) there is arranged a with regard to the jet bundle nozzle (1 ) inlet mouth (4) axially movable, pressure differential-equipped burner nozzle (5;5') or a nozzle holder (6;6') with nozzle, and that there is also an ignition electrode (7) arranged in the wall of the combustion chamber (2), which can be set on the nozzle (5;5") and which is provided with a coupling element ( 10), which connects the ignition electrode (7) after flushing the bundle nozzle (1) and before supplying the fuel gas.

2. Device as stated in claim 1, characterized in that the flow-accelerating transition contour (4<1>) from the combustion chamber (2) to the jet bundle nozzle's (1) inlet mouth (4) is convexly designed in relation to the device's longitudinal axis.

3. Device as stated in claim 1, characterized in that the nozzle holder (6) in the form of a known per se flame spray gun (6") is adjustably arranged in the bore of an adapter (3) on the beam bundle nozzle (1).

4. Device as stated in claim 1, characterized in that the adjustable ignition electrode (7) is designed as an armature for a magnetic coil (11) and is provided with a return spring (12) and with an ignition current switch contact (13).

5. Device as stated in claim 1, characterized in that the ignition electrode (7) is arranged in the area (3<1>) on the attachment side of the beam bundle nozzle (1) adapter (3).

6. Device as stated in claim 1, characterized in that the wall of the combustion chamber (2) is provided with a cooling channel (14) and that this is connected to the cooling channel (15) for the beam bundle nozzle (1).

7. Device as stated in claim 6, characterized in that the coolant inlet connection (17) for both cooling channels (14,15) is arranged in the connection area (18) between the beam bundle nozzle (1) and the combustion chamber (2) and that a common coolant outlet connection (19) for both channels (14,15).

8. Device as stated in claim 1, characterized in that a nozzle tube (20) is replaceably arranged in the beam bundle nozzle (1) and extends over its entire internal length.

9. Device as stated in claim 1, characterized in that one or more gas supply openings (21) are arranged at the end of the jet bundle nozzle (1) on the adapter side for the design of a mantle flow along the inner wall of the nozzle (1).

10. Device as stated in claim 1, characterized in that one or more gas supply openings (21') are arranged in the half of the jet bundle nozzle (1) on the mouth side for white shaping of a mantle flow along the inner wall of the nozzle (1).

11. Device as stated in claim 1, characterized in that the beam bundle nozzle (1) is formed by several individual parts (22) which can be connected to each other.

12. Device as specified in claim 1, characterized in that the inner wall of the beam bundle nozzle (1) is formed by a tubular mold body (27) of porous, gas-permeable material, which is inserted into the nozzle body, and that the mold body is surrounded by a cavity (28) which can be coated with a pressurized gas.

13. Device as stated in claim 12, character characterized by the cavity (28) being designed with a decreasing cavity volume from the pressurized gas deposition connection (29) to the end of the nozzle (1).

14. Device as stated in claim 1, characterized in that the connection element (10) for the electrode (7) and the fuel gas supply (8) and oxygen or The compressed air supply regulator (9) for the device is connected and arranged so that the flushing of the jet bundle nozzle (1), in the connection of the ignition current and the inflow of fuel gas take place one after the other.