JPS5845783Y2 - バ−ナノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ノズル体から戊り、このノズル体がフレーム
噴射装置の頭部で設けられる取付は部へ挿入可能であり
またパウダ搬送ガスチャンネルおよび燃焼ガスチャンネ
ルまたは複数の燃焼ガスチャンネルをもち、このチャン
ネルまたはこれらチャンネルがパウダ出口チャンネルを
同心的に囲繞するノズルの面で開口または開口（複）し
、さらにパウダ出口チャンネルの挿入体から戊り、この
挿入体は、末広がりに流出しかつ燃焼ガス流を突き抜る
パウダ搬送ガス流を形成するように構成されている表面
を−特にセラミ′ツクパウダで一塗布するフレーム噴射
装置用バーナノズルに関する。

密封性、強度等に関するパウダフレーム噴射層の品質は
、各種の要因に左右される。

サンドブラストによる適当な基礎材料の準備、所定の噴
射距離、噴射角度等の維持のように正しく調整されてい
る噴射パラメータを有する申し分なく機能に適したパウ
ダフレーム噴射ピストルは、いずれの場合にも理想的な
層の構造を保証しない。

例えばセラミックとも称される金属酸化物のような特に
高温でしか溶融しないパウダ噴射材料は、加工の場合大
きい困難度を備えている。

接着ブリッジ（Ｈａｆｔｂｒｉｉｃｋｅ）として使用さ
れている発熱反応をする金属パウダは、ノズル端面の構
造部分が最適設計でない限り、ノズル端面へ耐着する傾
向がある。

上述の種類の欠陥が発生するバーナノズルは、既に前か
らスイス特許第２０７４号とアメリカ特許第２１２５７
７４号により公知である。

ドイツ特許第１２４５８１３号によるノズルの設計によ
って、既に上述のノズルに対する改良が遠戚されている
。

しかし上記の噴射ノズルも極端に完結する場合また特に
高温でしか溶融しないパウダ状セラミック噴射材料の加
工の場合、不完全な層の品質しかもたらされないことが
判明した。

発熱反応をする金属パウダの加工の場合または長期間に
亙る噴射の場合、上述のノズルは、このノズルの端面で
パウダ残渣により耐着または焼けつく傾向がある。

高温で溶融するパウダ状噴射材料、例えば酸化アルミニ
ウム、酸化ジルコニウムおよび所謂サーメット等（金属
パウダと金属酸化物の混合物）のようなものを噴射する
場合、さらに中央に設けである噴射ノズルとこれに同心
的配設しである高温フレームとの間にある環状チャンネ
ルから冷却ガス流が排出され、このガス流は、粒子が、
高温フレームと直接接触し従ってそこで最適に溶融され
ることを妨げることによって噴射粒子の加熱を不十分な
ものとする。

ドイツ特許第２１７５７７４号から認識できるように、
このノズルは、円筒状部分が、平坦に構成される端面の
上に１．７ｍｍだけ突出するかまたはこの端面の前に置
かれるように設計されである。

上述の空気力学的に好しくない設計のために、明らかに
渦流が構成され、この渦流がノズルの端面でのパウダ残
渣の沈着をもたらし、この残渣の沈着物が剥離しそのた
め層の品質を阻害することになる。

従って本考案の主要な目的は噴射耐着されるコーチング
の品質に対して有害な結果を招く残渣の耐着と焼付きを
防止して噴射成分（ガス、パウダ）の最適分布を保証す
る上述の種類のバーナノズルを提供するにある。

上記課題は、本考案による上述の種類のバーナノズルの
場合、バーナノズルの出口端面を凸面になるように彎曲
させるかまたは切頭円錐状にしまたノズル本体が少くと
も開口範囲で、湿潤しない材料から構成されることと、
パウダとガスとに対するチャンネルは、出てくるパウダ
とガス流が出口側面の前で互に切断または貫入されるよ
うに、配置されまた構成されることによって解決される
。

上述のバーナノズルの最も簡単な実施例は、非湿潤性材
料即ち、例えば所定の温度の場合アルミニウムと反応し
ない材料から成るブロックノズルであり、このノズルで
は端面を切頭円錐状または凸面状に彎曲して構成するも
のである。

上記端面の中央ではパウダ出口孔があり、この孔のまわ
りに同心的に多数のガス孔または環状溝ガスチャンネル
を設けてあり、上記溝から燃焼ガス−酸素混合物が軸線
方向または適当な焦点へ集中するように噴出しまたフレ
ームの運動エネルギを有する噴射粒子が適宜準備された
加工品表面上へ加速される。

凸面に彎曲されるかまたは平坦な切頭円錐形状の端面ば
、個々にさらに詳しく説明されるものであるが、その際
上記面での好しい流れ装置となるので、過流の発生（所
謂死水領域）を完全に防止する。

好しい実施例は、環状チャンネルまたは単独のチャンネ
ルの形状にした燃焼ガスチャンネルがノズルで流れ方向
に末細りに延長して設けられていることと、パウダ搬送
チャンネルで焼入れ鋼、超硬金属、セラミック等のよう
な硬質材料から構成される挿入体が環状チャンネルを構
成して設けられていることにある。

本考案によるバーナノズルおよび別の実施例は、従属請
求範囲により判るように、以下各種実施例の図面を参照
して一層詳しく説明される。

第１，２図は、例えばベリリウム銅のような非湿潤材料
製のブロックノズルの形状にしたバーナノズルを示して
おり、このノズルでは、出口側面１を平坦な切頭円錐状
に構成しまたパラ名搬送ガスチャンネル３を出口側で拡
大しである。

パウダ搬送ガスチャンネルでは、例えば、焼入れ鋼、超
硬金属、セラミック等のような耐摩耗性材料から構成さ
れる挿入体６が設けてあり、挿入体の前方端部８では、
パウダ搬送ガスチャンネルの拡大部に適合させである拡
大頭部９を設けてあり、頭部の最大外径がパウダ搬チャ
ンネルの内径遊合するので、挿入体６は、流入側からシ
フトさせることができる。

星形状に設けである突出部１８は、パウダ搬送ガスチャ
ンネルで挿入体６を求心して保持する。

燃焼ガス混合物は、ガスチャンネル４の開口を介して出
る。

第２図によると、挿入体６の端部８には流れを案内する
突起部１０を設けることができるのが有利である。

出口側面１を切頭円錐形状に形成することが重要であり
、その際この切頭円錐状の構成は、段階をつけた切頭円
錐状（図示のように）を経て凸面になるまで彎曲させる
ことができるこの種の実施例の場合、上記側面の部分で
好ましい流れ状態が生じというのは、流れ全体勿論ノズ
ルの外部から吸い込まれた空気も同様実質的に渦流を構
成せず即ち死水を構成せず良好に面１へ衝突でき、この
ことは、中央部分で、また末拡がりに開口するパウダ搬
送チャンネルの内部でも同様さらに、突起部１０によっ
て維持されるからである。

第４図による実施例の場合には、パウダ搬送ガスチャン
ネル３では挿入体を設けず、このチャンネルの前方端部
で小さい円錐状拡大部１９を設けることができる。

先細りとなって開口する燃料チャンネル４′は、燃料ガ
ス流がノズルの前方で拡大するパウダ搬送ガス流を切断
することを考慮してあり、これは、第１図によるノズル
の場合逆に、強制的に末拡がりに案内されるパウダ搬送
ガス流によって達成することができる。

第５−第８図は、複数個に分割したノズルを示しており
、このノズルでは、第７図による平面図を見れば判るよ
うに、パウダ搬送チャンネルならびに燃料チャンネルも
同様の開口がいずれもリンク状にされている。

ベリリウム銅、クロミウム銅等から構成できる中間部材
２０にある溝によってまた、中間部材６（第６図）にあ
るステムによってもチャンネルは適宜構成される。

第８図は、上記ノズルの流出側の平面図を示しており、
上記ノズルの場合重要な特徴が排出側で同様に実施され
ている。

第９図によるノズルの実施例は、パウダ搬送チャンネル
と燃料ガスチャンネル４との間での熱を緩和する可能に
して有利な対策を示しである。

即ちこの部分の環状サクション孔１３ではセラミック、
アスベストセメント等のような断熱手段１４を設けてい
る。

当然のことながら、環状サクション孔の代りに環状配置
にして多数のサクション孔を設けることもできる（図示
せず）。

この断熱手段は、貫流できるよう多孔性に構成すること
ができ従ってサクション孔の底部を冷却ガス流入チャン
ネル１５と連結し、正に十分な圧力を有する冷却ガスに
よって供給でき、このため上記冷却ガスが緩和手段１４
を通過した後、この手段から流出し、従ってフレーム領
域の冷却作用を最低に保持させるようにするものとす。

自明のように上記ノズルは、このノズルの説明しである
総ての細部の構成を相互に、組み合わすことができしか
も重要な諸条件即ち流出面の形成、少くとも流出側部分
に対する非湿潤材料の使用および出てくる流が面１の前
でもフレーム領域でも同様切断されるようなチャンネル
配置が充足されるという前提のもとに総てを組み合わせ
るよう正確に挿入体６を設けることができる。

上記の条件は、第１０図による特別な実施例の場合にも
満足され、上記ノズル１６、冷却ガスを供給される外側
ジャケット１６で取り囲まれ、ジャケットの冷却ガス出
口チャンネル１７が流れの方向に軸線方向または若干先
細りに開口するよう設けられるので、場合によっては冷
却ガス流によってのみ取り巻かれる内側流れに切断し過
ぎが行なわれない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、バーナノズルを介する断面図、第２図は、第
１図によるバーナノズルのフレーム側の平面図、第３図
は、バーナノズル挿入体の特別な実施例の断面図、第４
図は、バーナノズルの特に簡単な実施例の断面図、第５
図は、バーナノズルの別の実施例を介する断面図、第６
図は、第５図の■■−ＶＩ線に沿った断面図、第７図は
、第５図によるノズルのフレーム側の平面図、第８図は
、第５図によるノズルの流入側の正面図、第９図は、ノ
ズルの別の実施例を介する断面図、第１０図は、ノズル
の特別な実施例を介する断面図である。 １・・・・・・出口側表面、２・・・・・・バーナノズ
ル、３，４・・・・・・チャンネル。

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）ノズル体から成り、このノズル体がフレーム噴射
   装置の頭部で設けられる取付は部へ挿入可能でありまた
   パウダ搬送ガスチャンネルおよび燃焼ガスチャンネルま
   たは複数の燃焼ガス管チャンネルをもち、このチャンネ
   ルまたはこれらチャンネルがパウダ出口チャンネルを同
   心的に囲繞するノズルの面で開口または開口（複）し、
   さらにパウダ出口チャンネルの挿入体から戊り、この挿
   入体は、末広がりに流出しかつ燃焼ガス流を突き抜るパ
   ウダ搬送ガス流を形成するように構成されている表面を
   −特にセラミックパウダで一塗布するフレーム噴射装置
   用バーナノズルにおいて、 パウダ出口チャンネル９を同心的に囲繞する面１が凸面
   に彎曲あるいは切頭円錐状に突出しであるいは段階づき
   切頭円錐状に突出して構成されており、ノズ少体２が少
   なくとも開口範囲において非湿潤性材料から成り、パウ
   ダ搬送ガスチャンネルの挿入体６が硬質材料から戒りま
   た交換可能であり、および挿入体６の半径方向外側面が
   したがって環状パウダ出口チャンネル９の内側面を形成
   することを特徴とするバーナノズル。
2. （２）環状チャンネル５または、個々のチャンネル５′
   の形状にした燃焼ガスチャンネルがノズルで流れ方向に
   末細りとなるように延長して設けであることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載のバーナノズル
   。
3. （３）パウダ搬ガスチャンネル３が流れの方向に末広が
   りに開口するよう構成しであることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項または第２項のいずれかに記載
   のバーナノズル。
4. （４）パウダ搬送ガスチャンネル３では焼入れ鋼、超硬
   金属、セラミック等のような硬質材料から構成される挿
   入体６が環状チャンネル７を構成して設けであることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第３項に記載のバー
   ナノズル。
5. （５）挿入体６の開口する端部８には、末広がりに流出
   する方向に拡大する拡大頭部９を設けていることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第４項に記載のバーナノ
   ズル。
6. （６）挿入体の開口側の端部で流れを案内する突起部１
   ０を設けていることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第４項または第５項のいずれかに記載のバーナノズル
   。
7. （７）挿入体６の端部８での最大外径がパウダ搬送ガス
   チャンネル３の内径に遊合して対応することを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第４項がら第６項までのいず
   れかに記載のバーナノズル。
8. （８）パウダーおよびガス開口１１．１２の度で、これ
   ら開口に対して同心的に自体公知の環状サクション孔１
   ３を設けるかまたは、環状に配設しである複数個のサク
   ション孔を設けてあり、上記サクション孔または複数個
   のサクション孔では、セラミック、アスベスト、セメン
   ト等のような熱緩和手段１４を設けていることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項から第７項までのい
   ずれかに記載のバーナノズル。
9. （９）熱緩和手段１４が貫流できる多孔性に構成されま
   た環状サクション孔１３が冷却ガス供給チャンネル１５
   と底部側で連通ずることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第８項に記載のバーナノズル。
10. （１０）上記ノズルが冷却ガスで装入できる冷却ジャケ
    ット１６で取り巻かれ、冷却出口チャンネル１７が流れ
    方向で軸線方向または末細りに開口するように設けであ
    ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項から
    第９項までのいずれかに記載のバーナノズル。