本发明专利技术涉及一种用于喷嘴(12)、尤其用于冷气喷射的冷却设备以及一种喷嘴装置，该喷嘴装置装配有这种冷却设备。喷嘴(12)被构成冷却设备的外置(13)围绕，其中，按照本发明专利技术规定，冷却管路(19)在外罩的内部设计有封闭的系统，该封闭的系统可以通过进口(20)和出口(21)供给冷却介质。冷却介质因此有利地不与喷嘴(12)接触，所述喷嘴(12)借助间隙配合(17)接合在外罩的容纳孔内。有利的是，外罩也可以锥形尖形地延伸至喷嘴(12)的开口(18)，从而借助喷嘴装置(11)也可以在较难到达的构件上实施覆层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种用于喷嘴的冷却设备，所述喷嘴适用于热力喷射(以下还简称喷嘴)。此外本专利技术涉及一种具有这种冷却设备的喷嘴装置，喷嘴安置在冷却设备内。所述冷却设备被设计为外罩，其中，在外罩的内腔中能够安置所述喷嘴。所述冷却设备还具有用于冷却流体的进口和出口，借此可以运行冷却设备。这种冷却流体可以是液态的(例如水)或气态的(例如空气)。这种类型的冷却设备或喷嘴装置是已知的。例如，Sulzer Metco公司提供了一种在使用受保护的商业产品“Kinetic 4000Cold Spray Gun”的情况下用于冷气喷射的喷嘴装置，其中，喷嘴被管材围绕。在喷嘴和管材之间产生环形间隙，冷却空气可以导引穿过该间隙，冷却空气从喷嘴的收缩部分的进口流动到喷嘴开口处的出口。在此，冷却空气直接流到喷嘴的外侧，其中，气态的冷却介质的对于由喷嘴导出的热量的吸纳能力相对是受限的。本专利技术所要解决的技术问题是，提供用于热力喷射的喷嘴的冷却设备以及具有这种冷却设备的喷嘴装置，借此可以实现对喷嘴的有效的冷却，而不必限制冷喷嘴的运行的安全性和多变性。所述技术问题按照本专利技术通过一种冷却设备解决，其中规定，外罩的内腔设计有配合面，所述配合面至少在外罩的纵向延伸段的主要部分上延伸，其中，当在内腔中安装喷嘴时在喷嘴和外罩之间形成配合。该措施有利的效果是，喷嘴可以装入外罩内并且在喷嘴的材料和外罩的材料之间可以实现直接的热传递。在此可以有利地为外罩选择材料，从而一方面保证较好的散热并且另一方面具有较高的热容量。这尤其适合金属材料，其中，铜是优选的材料。这种材料集合了上述的要求，其具有有利的购置成本又具有较好的可加工性。通过将喷嘴装入外罩内，获得按照本专利技术的喷嘴装置。这些和以下所述的改进方案和优点同等地适用于按照本专利技术的冷却设备和喷嘴装置，因为冷却设备构成了喷嘴装置的组成部分。至少通过外罩的纵向延伸段的主要部分保证外罩的配合面的延伸段，使得足够的面用于从安装的喷嘴至外罩的热传递。在本专利技术的意义下，主要部分应理解为，大于三分之二的长度比例。优选应具有外罩的长度的90％至100％的长度比例。此外还有利的是，外罩的长度与装入的喷嘴的长度相比同样有利于较好的热传递。外罩覆盖喷嘴的主要部分，即至少三分之二的长度，优选甚至长度的90％至100％。因为喷嘴的材料的冷却按照本专利技术通过外罩的材料内的热传递实现，有利的是，冷却流体可以用于喷嘴的间接的冷却。按照本专利技术由此实现，即在外罩内设有冷却管路，所述冷却管路具有封闭的截面并且使进口与出口相连。以这种方式，有利地实现封闭的系统，该系统有利地在进口和出口通过常用的器件可靠地被密封。因为冷却管路在外罩的内部被封闭，也就是通过喷嘴的表面不会构成冷却管路的壁段，所以在外罩和喷嘴之间的过渡位置上没有泄漏。因此，例如可在不损害过程安全性的情况下使用液态的冷却流体，从而实现大为提高的冷却效率。还可行的是，使用气态的流体，其处于更高的压力下。由此也可以有利地提高冷却效率。按照本专利技术的有利的设计方案规定，所述外罩由两个半壳构成，其中，这些半壳之间的分界面沿所述外罩的纵向延伸段的方向延伸。这意味着，外罩有利地分离，由此喷嘴以简单的方式可以装入外罩内。接下来外罩再次封闭。在此有利的是，制造公差例如通过在接合缝隙内使用填充材料被更好地补偿。因此也可以选择较大的间隙配合，用于配合面的结构设计，由此有利地降低了制造费用。在此还可考虑，所使用的喷嘴的直径可以根据制造条件变化，尤其当喷嘴由硬金属、如碳化钨-钴或陶瓷如碳化硅制成时。特别有利的是，在半壳形式的外罩的结构设计中，所述半壳中的每一个均具有独立的冷却管路，其具有各自的进口和各自的出口。这具有的优点是，在两个半壳中可以设有具备进口和出口的冷却管路的封闭系统，而不必在一个半壳和另一个半壳之间进行冷却流体的传导。按照本专利技术的另外有利的设计方案规定，所述外罩的内腔具有衬里，用于补偿所述喷嘴和外罩之间的热膨胀差异。由此冷却效率可以有利地提高，因为可以通过衬里确保喷嘴的材料和外罩的材料之间的机械接触。当由于喷嘴和外罩的热膨胀可能产生间隙的情况与上述方案相比，则上述方案改善了导热性。另一方面也可有利地通过衬里的热膨胀率至少部分避免，在外罩和喷嘴之间的结合处内产生应力，使得与由于外罩的热膨胀而导致配合面被扩展相比，喷嘴发生更强地膨胀，当衬里的导热率小于外罩的导热率时。在外罩和可能的衬里的设计中，考虑实施的喷射工艺的过程参数。一方面，喷嘴根据加热实现一定程度的膨胀，但当外罩设计为金属时，在多种情况下在外罩热膨胀的情况下进行喷嘴的膨胀。但是也可考虑，喷嘴与外罩相比被更强地加热，由此热量还借助冷却流体被导出。是否该效果被补偿或者有利地通过选择适合的用于衬里的材料进行补偿，取决于在相应应用下出现的温度。衬里可以设计为独立的构件，使得该衬里可以装入间隙内，在设有较大的间隙配合时在外罩和喷嘴之间构造有所述间隙。还可行的是，衬里设计为外罩的固定部件。衬里则固定地与外罩的内腔连接并且自身形成用于喷嘴的配合面。在这种情况下，例如可以选择一个配合，其仅仅允许在外罩(具有集成的衬里)和喷嘴之间的较小的缝隙。也可以选择过渡配合，其在充分利用配合的所有公差范围时甚至可以不设有缝隙。本专利技术的特别的设计方案规定，所述衬里可以作为用于具有较小直径的喷嘴的适配件的功能。在此可设想，产生一种组合部件。确定的具有足够大的内径的外罩可以有利地批量制造，其中，内腔设计用于具有最大直径的喷嘴。如果使用具有较小直径的喷嘴时，则在这种情况下在外罩的配合面和喷嘴的外壁之间产生较大的间隙通过适合的衬里被桥接。特别有利的是，进口与出口布置在外罩的与装入的喷嘴的开口相对置的端部上，也就是与装入的喷嘴的开口相远离。这所具有的优点是，喷嘴的开口通过使用外罩在其所需要的结构空间方面仅仅不明显地被增大。这首要的意义是，借助喷嘴需要被涂层的构件自身可具有较难到达的区域的复杂的几何形状。在这种情况下，较难到达的区域的可通达性直接取决于，喷嘴在构件上可伸入多深的距离。这通过喷嘴的开口的较小的直径可容易地实现。同时，外罩则可以被导引至喷嘴开口上，以便确保对其理想的冷却。特别有利的是，外罩在处于装入的喷嘴的开口一侧的端部上设计为截锥形状。这意味着，外罩以其直径朝向喷嘴开口的方向缩窄，其中，喷嘴开口穿透假想的截锥到达截锥的缺少尖端的截锥面上。该截锥面可以如此选择，使得截锥面的面积仅仅稍稍大于喷嘴在喷嘴开口处的外径。由此，喷嘴装置的可操作性有利地通过被包绕的喷嘴仅仅不明显地被受限。通过喷嘴开口，使得喷嘴即使被包裹仍然可以靠近待涂覆的工件旁，即使喷嘴的对称轴线相对于待涂覆的表面的角度是大约90°。对于制造特别有利的实施方式是，外罩由两个嵌套布置的壳体构成。在此设有内壳，所述内壳在其外罩面上设有构成冷却管路的容积的通道。这例如可以通过在内壳的表面内的磨削实现。也可设想的是，使用铸造体。此外还设有外壳，所述外壳布置在所述内壳的外罩面上并且从外侧封闭所述通道的截面。这种套筒例如可以简单地通过管型的半成品制造。在制造由两个半壳构成的外罩时，相应地使用纵向分割的管壳体作为外壳。通过按照本专利技术的改进的结构可以成本低廉地实现构成冷却管路的通道的复杂的导引，其中，在通道导引时可以实现具有冷却通道本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于喷嘴(12)的冷却设备，所述喷嘴(12)适用于热力喷射，其中，‑所述冷却设备被设计为外罩(13)，在外罩的内腔(17)中能够安置所述喷嘴(12)，‑所述冷却设备具有用于冷却流体的进口(20)和出口(21)，其特征在于，‑所述外罩的内腔(17)设计有配合面，所述配合面至少在所述外罩(13)的纵向延伸段的主要部分上延伸，其中，当在所述内腔(17)中安装所述喷嘴(12)时在所述喷嘴(12)和外罩(13)之间形成配合，并且‑在所述外罩(13)内设有冷却管路(19)，所述冷却管路(19)具有闭合的截面并且使所述进口(20)与所述出口(21)相连。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.21 DE 102014205343.91.一种用于喷嘴(12)的冷却设备，所述喷嘴(12)适用于热力喷射，其中，-所述冷却设备被设计为外罩(13)，在外罩的内腔(17)中能够安置所述喷嘴(12)，-所述冷却设备具有用于冷却流体的进口(20)和出口(21)，其特征在于，-所述外罩的内腔(17)设计有配合面，所述配合面至少在所述外罩(13)的纵向延伸段的主要部分上延伸，其中，当在所述内腔(17)中安装所述喷嘴(12)时在所述喷嘴(12)和外罩(13)之间形成配合，并且-在所述外罩(13)内设有冷却管路(19)，所述冷却管路(19)具有闭合的截面并且使所述进口(20)与所述出口(21)相连。2.按照权利要求1所述的冷却设备，其特征在于，所述外罩由两个半壳(24a、24b)构成，其中，这些半壳之间的分界面(25)沿所述外罩的纵向延伸段的方向延伸。3.按照权利要求2所述的冷却设备，其特征在于，所述半壳(24a、24b)中的每一个均具有独立的冷却管路(19)，其具有各自的进口(20)和各自的出口(21)。4.按照前述权利要求之一所述的冷却设备，其特征在于，所述外罩(13)的内腔(17)具有衬里(28)，用于补偿所述喷嘴(12)和外罩(13)之间的热膨胀差异。5.按照前述权利要求之一所述的冷却设备，其特征在于，所述外罩(13)的内腔(17)具有衬里，作为用于具有较小直径的喷嘴(12)的适配件。6.按照前述权利要求之一所述的冷却设备，...
【专利技术属性】
技术研发人员：O施蒂尔，A阿尔恩特，U派里茨，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。