CZ2020584A3 - Hořáková sestava a hořák - Google Patents

Abstract

Hořáková sestava zahrnuje:- hubici (2), která obsahuje průchozí dutinu určenou pro vložení trysky (3) a obsahující vnitřní povrch pro vedení předehřívacího plynu, přičemž hubice má na svém proximálním konci přírubu (6) s proximálním povrchem pro dosednutí na distální povrch hořákové hlavy (7), a- krytku, která je uzpůsobená pro upevnění k hořákové hlavě (7) a má vnitřní povrch s vnitřním osazením (15),přičemž hubice (2) je uložena v krytce tak, že dosedá distálním povrchem příruby (6) na vnitřní osazení (15) krytky,a přičemž v oblasti mezi distální plochou příruby (6) a distálním koncem krytky je mezi vnějším povrchem hubice (2) a vnitřním povrchem krytky uspořádán první utěsňovací kroužek (24), přičemž tento první utěsňovací kroužek (24) je usazen v první utěsňovací drážce (23) uspořádané ve vnějším povrchu hubice (2) nebo vnitřním povrchu krytky.

Description

Hořáková sestava a hořák

Oblast techniky

Vynález se týká hořákové sestavy, která obsahuje hubici a krytku a která je určena pro svařovací a řezací hořáky pro svařování a řezání plamenem. Vynález se rovněž týká hořáku obsahujícího tuto hořákovou sestavu.

Dosavadní stav techniky

Z dokumentu EP 2063177 A2 je znám řezací hořák, který obsahuje hořákovou hlavu, ke které je připevněna sestava trysky, hubice a krytky, a to pomocí bajonetového spoje mezi vnitřní drážkou krytky a výstupky na hořákové hlavě. Předehřívací směs plynů je přiváděna průchodem v předehřívací hlavě do kanálku pro předehřívací plyn mezi vnitřním povrchem hubice a vnějším povrchem trysky a je veden tímto kanálkem do otvoru v distálním konci hubice. Za účelem zamezení úniku předehřívacího plynu podél kontaktu mezi proximálním koncem hubice a hořákovou hlavou je tento kontakt opatřen těsnicím O-kroužkem. Nejčastěji je v takovéto sestavě zapotřebí vyměnit pouze trysku. Za provozu hořáku dochází k tepelnému namáhání O-kroužku a často i k částečnému přitavení O-kroužku k hořákové hlavě a při výměně trysky k mechanickému namáhání O-kroužku, případně kjeho vypadávání, takže velmi často dochází k velmi rychlému opotřebení O-kroužku a ke ztrátě jeho fúnkčnosti. Navíc při výměnách trysky dochází také k opotřebení uvedeného bajonetového spoje, takže hubice nedosedá plně a těsně na hořákovou hlavu a tím dochází rovněž ke snížení funkčnosti těsnění mezi uvedenými součástmi.

Úkolem tohoto vynálezu je odstranit výše uvedené nevýhody, zejména prodloužit životnost těsnicích kroužků, resp. zajistit dlouhodobou fúnkčnost sestavy krytky a hubice, a přitom eliminovat únik předehřívacího plynu podél plochy, kterou hubice dosedá na hořákovou hlavu.

Podstata vynálezu

Výše uvedený úkol je vyřešen hořákovou sestavou pro hořáky pro svařování a řezání plamenem, přičemž tato sestava zahrnuje:

- hubici, která obsahuje průchozí dutinu, která obklopuje podélnou osu hubice, je určena pro vložení trysky a obsahuje vnitřní povrch pro vedení předehřívacího plynu, přičemž hubice má na svém proximálním konci přírubu s proximálním povrchem pro dosednutí na distální povrch hořákové hlavy, a

- krytku, která je uzpůsobená pro upevnění k hořákové hlavě a má vnitřní povrch s vnitřním osazením, přičemž hubice je uložena v krytce tak, že dosedá distálním povrchem příruby na vnitřní osazení krytky, a přičemž v oblasti mezi distální plochou příruby a distálním koncem krytky je mezi vnějším povrchem hubice a vnitřním povrchem krytky uspořádán první utěsňovací kroužek, přičemž tento první utěsňovací kroužek je usazen v první utěsňovací drážce, uspořádané ve vnějším povrchu hubice nebo vnitřním povrchu krytky.

Přednostně je krytka v oblasti mezi svým proximálním koncem a vnitřním osazením na svém vnitřním povrchu opatřena druhou utěsňovací drážkou, ve které je uspořádaný druhý utěsňovací kroužek.

-1 CZ 2020 - 584 A3

S výhodou krytka obsahuje krycí těleso, do kterého je zalisováno upevňovací těleso, přičemž druhá utěsňovací drážka je vytvořena ve vnitřním povrchu upevňovacího tělesa.

S výhodou je první utěsňovací drážka vytvořena ve válcovité ploše hubice, ke které přiléhá válcovitá plocha krytky, nebo ve válcovité ploše krytky, ke které přiléhá válcovitá plocha hubice.

V dalším provedení hořáková sestava zahrnuje trysku, kterou v podélném směru trysky prochází kanálek pro řezací plyn a která je alespoň částečně uložena v hubici, a to souose s hubicí, přičemž mezi vnějším povrchem trysky a vnitřním povrchem hubice je průchozí prstencovitý kanálek pro předehřívací plyn.

Přednostně má tryska na vnějším povrchu proximálního konce alespoň jednu prstencovitou drážku, ve které je uložený vnitřní těsnicí kroužek pro utěsnění kontaktu mezi tryskou a hořákovou hlavou.

Krytka je s výhodou na svém vnitřním povrchu opatřena dvojicí upevňovacích drážek, z nichž každá má vstupní část procházející od proximálního povrchu krytky v distálním směru a na ni navazující nosnou část, která prochází v obvodovém směru po části kružnice nebo šroubovice.

S výhodou jsou vstupní části upevňovacích drážek uspořádány navzájem protilehlé.

Výše uvedený úkol je rovněž vyřešen hořákem obsahujícím výše uvedenou hořákovou sestavu a dále hořákovou hlavu, k jejíž distální ploše přiléhá proximální plocha příruby hubice, přičemž vněj ší obvodová plocha hořákové hlavy přiléhá k vnitřnímu povrchu krytky, konkrétně k vnitřnímu povrchu krycího tělesa, přičemž její distální plocha dosedá na proximální plochu hubice.

Pojmem hořáková sestávaje míněna sestava alespoň dvou dílců, která je určená nebo uzpůsobená pro použití v hořáku.

Pojem proximální v tomto popise označuje část nebo plochu, která je z hlediska obecného směru postupu řezacího a předehřívacího plynu blíže ke zdroji (tedy dále od řezaného dílce), zatímco pojem distální značí část nebo plochu, který jez hlediska obecného směru postupu řezacího a předehřívacího plynu blíže k řezanému/svařovánému dílci, resp. k výstupnímu konci trysky a hubice (tedy dále od zdroje plynu).

Objasnění výkresů

Vynález je dále podrobněji popsán pomocí příkladných provedení znázorněných na výkresech, kde na obr. 1 je axonometrický pohled v řezu na sestavu trysky, hubice a krytky, na obr. 2 je bokorysný pohled v řezu na stejnou, ale pootočenou sestavu a na obr. 3 je pohled v řezu na stejnou sestavu, ale připojenou k hořákové hlavě.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příkladné provedení sestavy hořáku znázorněné na výkresech obsahuje trysku 3, která má podélnou osu, kterou obklopuje kanálek 31 pro řezací plyn, přičemž tento kanálek 31 pro řezací plyn má na proximálním konci trysky 3 vstup a na distálním konci výstup pro řezací plyn.

Distální koncová část trysky 3 má rozšířený průměr a je na vnější boční ploše opatřená drážkami 32. procházejícími v podélném směru trysky 3, takže tyto drážky 32 tvoří průchody pro předehřívací plyn.

- 2 CZ 2020 - 584 A3

Proximální konec trysky 3 je na vnější straně opatřen dvojicí prstencovitých drážek 33. přičemž v každé z nich je uspořádán vnitřní těsnicí kroužek 34 pro utěsnění kontaktu mezi tryskou 3 a hořákovou hlavou 7.

Distální a střední část trysky 3 obklopuje hubice 2, která je uspořádána souose s tryskou 3.

Proximální konec hubice 2 je na vnější straně opatřen přírubou 6, zatímco na vnitřní straně je opatřen vybráním 61 pro vstup předehřívacího plynu do kanálku 21 pro předehřívací plyn vytvořeného mezi vnějším povrchem trysky 3 a vnitřním povrchem hubice 2. Výstup kanálku 21 pro předehřívací plyn je tvořen průchody mezi vnitřním povrchem distálního konce hubice 2 a drážkami 32 na vnějším povrchu trysky 3.

Příruba 6 hubice 2 má proximální radiální plochu pro dosednutí na distální radiální plochu hořákové_hlavy 7.

Vnější povrch hubice 2 je vytvořen tak, že na oblast příruby 6 navazuje směrem k distálnímu konci hubice 2 nejprve první válcovitý povrch, poté zužující se první kuželovitý povrch, následně druhý válcovitý povrch, a nakonec druhý zužující se kuželovitý povrch.

Mezi přírubou 6 a prvním kuželovitým povrchem, tedy v oblasti, v níž má hubice 2 mimo její přírubu 6 maximální vnější průměr, resp. v oblasti přilehlé k přírubě 6 je ve vnějším povrchu hubice 2 vytvořena první utěsňovací drážka 23, ve které je uspořádán první utěsňovací kroužek 24.

Hubice 2 je v podstatě rotačně symetrická podél podélné osy.

Sestava dále zahrnuje krytku pro upevnění sestavy trysky 3 a hubice 2 k hořákové hlavě 7. Krytka je tvořena krycím tělesem 11, které obklopuje proximální a střední část hubice 2 a upevňovacím tělesem 12, které je zalisované do proximálního konce krycího tělesa 11. Vzájemná poloha krycího tělesa 11 a upevňovacího tělesa 12 může být doplňkově zajištěna pomocí svaru, například jednoho nebo více bodových svarů v oblasti kontaktu obou těles 11, 12 na proximální (radiální) ploše krytky.

Krycí těleso 11 je opatřeno vnitřním osazením 15, které tvoří radiální prstencovitou plochu, na kterou dosedá distální plocha příruby 6 hubice 2.

Vnitřní povrch krycího tělesa 11 mezi vnitřním osazením 15 a distálním koncem krycího tělesa 11 prochází podél, nebo přiléhá k vnějšímu povrchu hubice 2. První utěsňovací kroužek 24 je tak sevřen v první utěsňovací drážce 23 mezi vnitřním povrchem krycího tělesa 11 a vněj ším povrchem hubice 2, přičemž tento první utěsňovací kroužek 24 brání tomu, aby předehřívací plyn, který se z kanálku 21 pro předehřívací plyn dostane podél proximálního povrchu příruby 6 do spáry mezi krycím tělesem 11 a vnějším povrchem hubice 2, unikal touto spárou ve směru k distálnímu konci krycího tělesa 11. případně trysky 2.

V alternativním provedení je první utěsňovací drážka 23 pro první upevňovací kroužek 24 vytvořena ve vnitřním povrchu krycího tělesa 11.

Upevňovací těleso 12 zalisované do krycího tělesa 11 obsahuje jednak dvojici navzájem protilehlých upevňovacích drážek 18 a jednak druhou utěsňovací drážku 13. Každá z dvojice upevňovacích drážek 18 má jednak vstupní část, která prochází od proximálního povrchu upevňovacího tělesa 12 v distálním, nebo alespoň částečně distálním směru, tedy rovnoběžně s podélnou osou krytky nebo po šroubovici s relativně velkým stoupáním, a jednak nosnou část, která prochází po části šroubovice, která má menší stoupání než vstupní část, přičemž alternativně může procházet po části kružnice, tedy s nulovým stoupáním.

-3CZ 2020 - 584 A3

Vstupní části upevňovacích drážek 18 jsou uspořádány navzájem protilehle. Upevňovací drážka 18 jev upevňovacím tělese 12 průchozí, takže její dno tvoří vnitřní válcová plocha krycího tělesa 11.

Hořáková hlava 7 je opatřená dvojicí navzájem protilehle uspořádaných nosných radiálních výstupků, které jsou ve znázorněném provedení tvořeny hlavami 90 šroubů 9 zašroubovaných do hořákové hlavy 7.

V alternativním provedení mohou nosné radiální výstupky na hořákové hlavě 7 tvořit zalisované čepy, nebo výčnělky tvořící integrální součást tělesa hořákové hlavy 7. A v ještě jiném provedení lze upevnění krytky k hořákové hlavě 7 realizovat závitem.

Velikost upevňovacích drážek 18 je uzpůsobena pro vložení nosných radiálních výstupků a jejich vedení při upevňování sestavy k hořákové hlavě 7.

Druhá utěsňovací drážka 13 je prstencovitá a je uspořádaná mezi distálním koncem upevňovacího tělesa 12 a upevňovacími drážkami 18. Jinými slovy druhá utěsňovací drážka 13 je uspořádána mezi proximálním koncem krytky a vnitřním osazením 15 krytky mimo oblast, ke které přiléhá příruba 6 hubice 2. Ve druhé utěsňovací drážce 13 je uspořádán druhý utěsňovací kroužek 14. který utěsňuje kontakt mezi krytkou, resp. upevňovacím tělesem 12 krytky, a vnějším bočním povrchem hořákové hlavy 7.

Díky tomuto uspořádání dvojice utěsňovacích kroužků 24, 14 je zamezeno nežádoucímu úniku předehřívacího plynu, který se z oblasti vstupu do kanálku pro předehřívací plyn dostane podél proximálního povrchu příruby 6 k vnějšímu povrchu hubice 2.

Krycí těleso 11 je na vnějším povrchu svého proximálního konce opatřeno vroubkováním pro snadnější manipulaci při upevňování k hořákové hlavě 7, nebo snímání z hořákové hlavy 7.

Jednotlivé součásti sestavy jsou vyrobeny z tepelně odolného materiálu, přednostně kovu, nejlépe z korozivzdomé oceli.

Utěsňovací kroužky 24, 14, i vnitřní těsnicí kroužky 34 jsou přednostně O-kroužky, například pryžové.

Předehřívacím plynem může být směs plynů a rovněž řezacím plynem může být směs plynů.

Sestava z obr. 1 se upevní k hořákové hlavě 7 zavedením hlav 90 šroubů 9 do vstupních částí upevňovacích drážek 18 a následně jejich vedením až na konec nosné části upevňovacích drážek 18. Za provozu dochází zejména k opotřebení trysky 3, která bývá nej častěji vyměňovanou komponentou. Pokud je potřeba trysku 3 vyměnit, pootočením a posuvem v distálním směru se sestava z obr. 1 sejme z hořákové hlavy 7. Následně se ze sestavy vyjme tryska 3, přičemž vzájemná pozice hubice 2 a krytky se nemění. Hubice 2 tedy zůstává uložena v krytce, takže nedochází k mechanickému opotřebení prvního utěsňovacího kroužku 24. Díky tomu nedochází k nežádoucímu úniku předehřívacího plynu ani po řadě výměn trysky 3. Druhý utěsňovací kroužek 14 je rovněž méně namáhán. Jednak je uspořádán v boční stěně a jeho mechanické namáhání není tak velké, jako tomu bylo v případě uložení mezi navzájem na sebe přitlačovanými povrchy v hořáku dle dosavadního stavu techniky. Nedochází ani k vypadávání druhého utěsňovacího kroužku po sundání krycího tělesa 11, j ako tomu bylo u hořáku dle dosavadního stavu techniky. A navíc je druhý utěsňovací kroužek 14 více vzdálen od zdroje tepla, než tomu bylo u hořáku podle dosavadního stavu techniky, takže i druhý utěsňovací kroužek 14 podléhá menšímu opotřebení a nedochází k nechtěnému unikání předehřívacího plynu ani po dlouhodobém provozu.

Popsané uspořádání tak zajišťuje dlouhodobou funkčnost utěsňovacích kroužků 24, L4.

-4CZ 2020 - 584 A3

Ačkoli byla popsána zvlášť výhodná příkladná provedení, je zřejmé, že odborník z dané oblasti snadno nalezne další možné alternativy k těmto provedením. Proto rozsah ochrany není omezen na tato příkladná provedení, ale spíše je dán definicí přiložených patentových nároků.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Hořáková sestava zahrnuj ící:

   - hubici (2), která obsahuje průchozí dutinu určenou pro vložení trysky (3) a obsahující vnitřní povrch pro vedení předehřívacího plynu, přičemž hubice má na svém proximálním konci přírubu (6) s proximálním povrchem pro dosednutí na distální povrch hořákové hlavy (7), a

   - krytku, která je uzpůsobená pro upevnění k hořákové hlavě (7) a má vnitřní povrch s vnitřním osazením (15), přičemž hubice (2) je uložena v krytce tak, že dosedá distálním povrchem příruby (6) na vnitřní osazení (15) krytky, vyznačující se tím, že v oblasti mezi distální plochou příruby (6) a distálním koncem krytky je mezi vnějším povrchem hubice (2) a vnitřním povrchem krytky uspořádán první utěsňovací kroužek (24), přičemž tento první utěsňovací kroužek (24) je usazen v první utěsňovací drážce (23) uspořádané ve vnějším povrchu hubice (2) nebo vnitřním povrchu krytky.
2. 2. Hořáková sestava podle nároku 1, vyznačující se tím, že krytka je v oblasti mezi svým proximálním koncem a vnitřním osazením (15) na svém vnitřním povrchu opatřena druhou utěsňovací drážkou (13), ve které je uspořádaný druhý utěsňovací kroužek (14).
3. 3. Hořáková sestava podle nároku 2, vyznačující se tím, že krytka obsahuje krycí těleso (11), do kterého je zalisováno upevňovací těleso (12), přičemž druhá utěsňovací drážka (13) je vytvořena ve vnitřním povrchu upevňovacího tělesa (12).
4. 4. Hořáková sestava podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že první utěsňovací drážka (23) je vytvořena ve válcovité ploše hubice (2), ke které přiléhá válcovitá plocha krytky, nebo ve válcovité ploše krytky, ke které přiléhá válcovitá plocha hubice (2).
5. 5. Hořáková sestava podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále zahrnuje trysku (3), kterou prochází kanálek (31) pro řezací plyn a která je alespoň částečně uložena v hubici (2), přičemž mezi vnějším povrchem trysky (3) a vnitřním povrchem hubice (2) je prstencovitý kanálek (21) pro předehřívací plyn.
6. 6. Hořáková sestava podle nároku 5, vyznačující se tím, že tryska (3) má na vnějším povrchu proximálního konce alespoň jednu prstencovitou drážku (33), ve které je uložený vnitřní těsnicí kroužek (34).
7. 7. Hořáková sestava podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že krytka j e na svém vnitřním povrchu opatřena dvoj ící upevňovacích drážek (18), z nichž každá má vstupní část procházející od proximálního povrchu krytky v distálním směru a na ni navazující nosnou část, která prochází v obvodovém směru podél části kružnice nebo šroubovice.
8. 8. Hořáková sestava podle nároku 7, vyznačující se tím, že vstupní části upevňovacích drážek (18) jsou uspořádány navzájem protilehle.

   -6CZ 2020 - 584 A3
9. 9. Hořák, vyznačující se tím, že obsahuje hořákovou sestavu podle kteréhokoli z nároků 1 až 8 a hořákovou hlavu (7), k jejíž distální ploše přiléhá proximální plocha příruby (6) hubice (2), přičemž vnější obvodová plocha hořákové hlavy (7) přiléhá k vnitřnímu povrchu krytky.