DE202007018625U1

DE202007018625U1 - Schneidbrenner mit einem Brennerkopf, der eine auswechselbare Schneiddüse aufnimmt

Info

Publication number: DE202007018625U1
Application number: DE202007018625U
Authority: DE
Original assignee: ESAB Cutting Systems GmbH
Current assignee: ESAB Welding and Cutting GmbH
Priority date: 2007-11-23
Filing date: 2007-11-23
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2017-11-24
Also published as: EP2063177A3; EP2063177A2; PL2063177T3; EP2063177B1

Abstract

Schneidbrenner mit einem Brennerkopf, der eine auswechselbare Schneiddüse (1) aufnimmt, die von einer eine axiale Durchgangsbohrung aufweisenden, kappenartigen Heizdüse (2) umgriffen wird, wobei ein Außenmantel der Schneiddüse (1) mit Längsschlitzen (22) versehen ist, die sich von einem unteren Ende der Schneiddüse (1) stromaufwärts erstrecken und wobei Querschnitte der Heizdüse (2) in wenigstens einem Bereich zwischen ihrem oberen stromaufseitigen Ende und ihrem Düsenaustritt konusförmig verengt sind, wodurch wenigstens ein konusförmiger Abschnitt der Schneiddüse (1) in der Heizdüse (2) positionierbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Brennerkopf (3) eine Schneiddüsenaufnahme (21) ausgeformt ist, die einen oberen zylindrischen Abschnitt (20) der Schneiddüse (1) aufnimmt,
dass der zylindrische obere Abschnitt (20) der Schneiddüse wenigstens einen O-Ring (18 bzw. 19) trägt, der an der Schneiddüsenaufnahme (21) des Brennerkopfs (3) dicht anliegt, und
dass an einem oberen Abschnitt (4) der kappenartigen Heizdüse (2) innen wenigstens ein erstes Verbindungselement eines Schnellverschlusses (6a) festgelegt...

Description

Die Erfindung betrifft einen Schneidbrenner mit einem Brennerkopf, der eine auswechselbare Schneiddüse aufnimmt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem bekannten Schneidbrenner mit einteiliger, gasemischender Düse ist eine Brennerspitze von einer Hülse umgeben. Diese beiden Teile sind mittels eines feingängigen Gewindes fest miteinander verbunden und gegeneinander abgedichtet ( US 2897884 A ). Durch einen zentralen Kanal in der Brennerspitze kann der Schneidzone Sauerstoff zugeführt werden. Brenngas wird über Kanäle, die außen aus der Brennerspitze ausgeformt sind, die sich über einen Abschnitt konusförmig verjüngt, zu einer Öffnung der Brennerspitze geleitet. Über metallische Dichtungen ist die Brennerspitze mit dem Brennerkopf verbunden, wozu die Brennerspitze mit konusförmigen Dichtflächen versehen ist. Zu einem Austausch der Brennerspitze, der wegen Verschleiß oder zum Einsatz einer anders konfigurierten Brennerspitze bzw. Schneiddüse wünschenswert ist, muss die Hülse abgeschraubt werden und nach Einsetzen der neuen Brennerspitze wieder dicht an den Brennerkopf angeschraubt werden, was sorgfältig geschehen sollte und umständlich sein kann.
Um einen leichteren Düsenwechsel insbesondere der Schneiddüse zu ermöglichen, ist es bereits bekannt, eine Schneiddüsenaufnahme, in welche die Schneiddüse hineinragt, mit einer ringspaltförmigen Heizdüsenaufnahme coaxial zu umgeben und in diese Heizdüsenaufnahme die Heizdüse einzusetzen ( DE 101 44 177 B4 ). Dazu soll die Heizdüse einen Außenmantel aufweisen, der am oberen Ende mit einem Dichtungsring versehen ist, der an der Heizdüsenaufnahme dichtend anliegt. Außer dem Brennerkopf, der Schneiddüse und der Heizdüse umfasst dieser Schneidbrenner eine Kupplung, um den Brennerkopf mit der Schneiddüse und der diese umgreifenden Heizdüse zu verbinden. Der Schneidbrenner ist konstruktiv aufwendig. Zum Düsenwechsel soll zwischen der Heizdüse und der Kupplung eine lockere Verbindung hergestellt werden, die beim Lösen der Kupplung von dem Brennerkopf ein Herausrutschen der Heizdüse aus der Innenbohrung der Kupplung verhindern soll. Hierzu ist am Außenmantel der Heizdüse eine Umfangseinfräsung vorgesehen, in die ein O-Ring eingelegt wird, der in eine Innennut in der Kupplung eingreifen soll, damit die Heizdüse und die Kupplung nur gegen den Widerstand des O-Rings getrennt werden können. Der Düsenwechsel gestaltet sich umständlich, da zunächst die Schneiddüse und die Heizdüse mit der Kupplung zu verbinden sind, bevor das zusammengesetzte Aggregat an dem Brennerkopf angebracht werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schneidbrenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bereitzustellen, bei dem der Düsenwechsel mit unkomplizierten technischen Mitteln schneller handhabbar und trotzdem zuverlässig ist.
Hierzu weist der erfindungsgemäße Schneidbrenner die Kombination der in Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf.
Damit ist ein Düsenschnellwechselsystem geschaffen, welches einen Wechsel der Schneiddüse und der Heizdüse an den Brennerkopf ohne Werkzeug besonders rasch ermöglicht.
Der hierzu vorgesehene Schnellverschluss kann in einer ersten Ausführungsform gemäß Anspruch 2 durch wenigstens einen Passstift realisiert sein, der aus einem unteren Außenmantelabschnitt des Brennerkopfs herausragt, und durch wenigstens eine Bajonettnut in dem oberen Abschnitt der kappenartigen Heizdüse, in welche Bajonettnut der Passstift eingreift. Damit kann die kappenartige Heizdüse durch eine Vierteldrehung manuell ohne Werkzeug von dem Brennerkopf gelöst werden, wobei die Schneiddüse einfach herausgezogen werden kann. Analog umgekehrt erfolgt das Anbringen der Schneiddüse und der Heizdüse an dem Brennerkopf durch Ansetzen dieser beiden Teile von unten unter Aufbringung einer ausreichenden Anpresskraft und einer Vierteldrehung im entgegengesetzten Sinne wie zum Lösen.
Die erforderliche Anpresskraft der Heizdüse an den Brennerkopf wird zweckmäßig durch die Flächenpressung eines O-Rings in vertikaler Richtung gemäß Anspruch 4 realisiert, indem ein unterer Außenmantelabschnitt des Brennerkopfs eine erste ringförmige Auflagefläche aufweist und ein oberer Abschnitt der kappenartigen Heizdüse eine nach innen vorstehende zweite ringförmige Auflagefläche hat, welche der ersten ringförmigen Auflagefläche gegenüberliegt, wobei ein O-Ring zwischen der ersten ringförmigen Auflagefläche und der zweiten ringförmigen Auflagefläche angeordnet ist.
Eine besonders zuverlässige Verbindung der Heizdüse und der Schneiddüse mit dem Brennerkopf wird gemäß Anspruch 3 dadurch realisiert, dass aus dem unteren Außenmantelabschnitt des Brennerkopfs zwei Passstifte außen diametral gegenüberliegend herausragen, und dass innen in dem oberen Abschnitt der kappenartigen Heizdüse zwei Bajonettnuten an diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind, in welche die Passstifte eingreifen. Damit wird ein Kippmoment an der Heizdüse vermieden und die Dichtheit über den gesamten Umfang des Brennerkopfs und der Heizdüse wird gefördert.
Als herstellungsgünstig sind gemäß Anspruch 5 die Bajonettnut bzw. Bajonettnuten aus einem zweiten Fixierkörper ausgeformt, der in dem oberen Abschnitt der kappenartigen Heizdüse fixiert ist.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Anordnung der Passstifte und der Bajonettnuten an dem Brennerkopf bzw. an der kappenartigen Heizdüse auch vertauscht werden können, unter Aufrechterhaltung der gleichen Schnellwechselmöglichkeit.
In einer anderen Ausführungsform des Verschlusses ist nach Anspruch 6 ein unterer Außenmantelabschnitt des Brennerkopfs mit einem Außengewinde versehen, und ein oberer Abschnitt der kappenartigen Heizdüse weist ein Innengewinde auf, welches in das Außengewinde des Brennerkopfs passt. Das Gewinde hat zum Schnellwechseln eine ausreichend große Steigung, was insbesondere möglich ist, wenn ein O-Ring analog zu Anspruch 4 zwischen dem Brennerkopf und der Heizdüse angeordnet wird.
Die Dichtung des in der Heizdüse gebildeten Raums nach außen ist bei allen Ausführungsformen weiter gewährleistet, indem nach Anspruch 7 je eine zylindrische Dichtfläche außen an dem unteren Abschnitt des Brennerkopfs und innen an dem oberen Abschnitt der kappenförmigen Heizdüse ausgeformt ist, wobei vorzugsweise nach Anspruch 8 ein O-Ring zwischen den beiden zylindrischen Dichtflächen angeordnet ist.
Der in die Schneiddüsenaufnahmen einschiebbare zylindrische obere Abschnitt der Schneiddüse trägt vorzugsweise gemäß Anspruch 9 zwei O-Ringe im axialen Abstand, wodurch nicht nur die Abdichtung der Schneiddüse bzw. des Schneidsauerstoffkanals verbessert wird, sondern auch die Schneiddüse in der Schneiddüsenaufnahme axial ausgerichtet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung mit vier Figuren beschrieben, woraus sich weitere Einzelheiten ergeben können. Es zeigt:
1 einen Ausschnitt des Schneidbrenners im zusammengesetzten Zustand in einer ersten Drehstellung bezüglich einer vertikalen Symmetrieachse, geschnitten,
2 den Schneidbrenner gemäß 1, jedoch um die Symmetrieachse gedreht,
3 die Schneiddüse des Schneidbrenners in größerer Darstellung in einer Seitenansicht und
4 die Heizdüse des Schneidbrenners, ebenfalls in größerer Darstellung, in einer Seitenansicht bzw. in einem Teilschnitt.
In sämtlichen Figuren ist mit 1 die Schneiddüse und mit 2 die Heizdüse eines Schneidbrenners bezeichnet. Der dargestellte untere Abschnitt des Brennerkopfs trägt das Bezugszeichen 3.
Wie aus 1 ersichtlich, ist in einem oberen Abschnitt 4 des Brennerkopfs ein Fixierkörper 5 fest eingesetzt, aus dem der diametral gegenüberliegend zwei Bejonettnuten 6, 7 ausgeformt sind. Der Verlauf einer solchen Bajonettnut 7 ist in 4 genauer dargestellt. In jede der beiden Bajonettnuten 6, 7 greift je ein Passstift 8, 9 ein, der aus einem unteren Außenmantelabschnitt 10 des Brennerkopfs 3 herausragt.
Die Bajonettverbindung wird zuverlässig fest und dicht gehalten durch einen O-Ring 11, der zwischen eine erste ringförmige Auflagefläche 12 an dem unteren Außenmantelabschnitt 10 des Brennerkopfs 3 und einer zweiten ringförmigen Auflagefläche 13 an einem oberen Abschnitt 4 der Heizdüse 2 angeordnet ist.
Ein weiterer O-Ring 15 befindet sich zwischen einer zylindrischen Dichtfläche 16 an der Heizdüse 2 und einer zylindrischen Dichtfläche 17 an dem unteren Außenmantelabschnitt 10 des Brennerkopfs 3.
Die Schneiddüse 1 weist, wie am besten aus 3 ersichtlich, zwei im axialen Abstand zueinander angeordnete O-Ringe 18, 19 an einem zylindrischen oberen Abschnitt 20 auf, der im montierten Zustand des Schneidbrenners in eine Schneiddüsenaufnahme 21 eingesetzt ist. Die Schneiddüse weist in unteren konischen Abschnitten außen Längsschlitze 22 auf, die Brenngaskanäle bilden, welche mit dem Düsenraum 23 in Verbindung stehen, dem Brenngas bzw. eine Brenngaskomponente durch eine Leitung 24 zugeführt wird. Die Schneidsauerstoffzufuhr zu einer Schneidzone erfolgt durch die Schneidsauerstoffleitung 25 und einen zentralen Schneidsauerstoffkanal 26 um die Symmetrieachse 27.

1: Schneiddüse
2: Heizdüse
3: Brennerkopf
4: oberer Abschnitt
5: Fixierkörper
6: Bajonettnut
7: Bajonettnut
8: Passstift
9: Passstift
10: Außenmantelabschnitt
11: O-Ring
12: 1. ringförmige Auflagefläche
13: 2. ringförmige Auflagefläche
14: oberer Abschnitt der Heizdüse
15: O-Ring
16: zylindrische Richtfläche
17: zylindrische Richtfläche
18: O-Ring
19: O-Ring
20: oberer zylindrischer Abschnitt
21: Schneiddüsenaufnahme
22: Schlitz
23: Düsenraum
24: Leitung
25: Schneidsauerstoffleitung
26: Schneidsauerstoffkanal
27: Symmetrieachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 2897884 A [0002]
- DE 10144177 B4 [0003]

Claims

Schneidbrenner mit einem Brennerkopf, der eine auswechselbare Schneiddüse (1) aufnimmt, die von einer eine axiale Durchgangsbohrung aufweisenden, kappenartigen Heizdüse (2) umgriffen wird, wobei ein Außenmantel der Schneiddüse (1) mit Längsschlitzen (22) versehen ist, die sich von einem unteren Ende der Schneiddüse (1) stromaufwärts erstrecken und wobei Querschnitte der Heizdüse (2) in wenigstens einem Bereich zwischen ihrem oberen stromaufseitigen Ende und ihrem Düsenaustritt konusförmig verengt sind, wodurch wenigstens ein konusförmiger Abschnitt der Schneiddüse (1) in der Heizdüse (2) positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Brennerkopf (3) eine Schneiddüsenaufnahme (21) ausgeformt ist, die einen oberen zylindrischen Abschnitt (20) der Schneiddüse (1) aufnimmt, dass der zylindrische obere Abschnitt (20) der Schneiddüse wenigstens einen O-Ring (18 bzw. 19) trägt, der an der Schneiddüsenaufnahme (21) des Brennerkopfs (3) dicht anliegt, und dass an einem oberen Abschnitt (4) der kappenartigen Heizdüse (2) innen wenigstens ein erstes Verbindungselement eines Schnellverschlusses (6a) festgelegt ist, welches geeignet ist, mit wenigstens einem zweiten Verbindungselement des Schnellverschlusses (6a), welches an einem unteren Außenmantelabschnitt (10) des Brennerkopfs (3) festgelegt ist, eine schnell lösbare Verbindung herzustellen.
Schneidbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem unteren Außenmantelabschnitt (10) des Brennerkopfs (3) wenigstens ein Passstift (8 bzw. 9) herausragt und dass in dem oberen Abschnitt (4) der kappenartigen Heizdüse (2) wenigstens eine Bajonettnut (6 bzw. 7) angeordnet ist, in die der Passstift (8 bzw. 9) eingreift.
Schneidbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem unteren Außenmantelabschnitt (10) des Brennerkopfs (3) zwei Passstifte (8, 9) außen diametral gegenüberliegend herausragen und dass innen in dem oberen Abschnitt (4) der kappenartigen Heizdüse (3) zwei Bajonettnuten (6, 7) an diametral gegenüberliegenden Stellen angeordnet sind, in welche die Passstifte (8, 9) eingreifen.
Schneidbrenner nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer Außenmantelabschnitt (10) des Brennerkopfs (3) eine erste ringförmige Auflagefläche (12) aufweist und dass ein oberer Abschnitt (4) der kappenartigen Heizdüse (2) eine nach innen vorstehende zweite ringförmige Auflagefläche (13) hat, welche der ersten ringförmigen Auflagefläche (12) gegenüberliegt, und dass zwischen der ersten ringförmigen Auflagefläche (12) und der zweiten ringförmigen Auflagefläche (13) ein O-Ring (15) angeordnet ist.
Schneidbrenner nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bajonettnut bzw. Bajonettnuten (6, 7) aus einem Fixierkörper (5) ausgeformt sind, der in dem oberen Abschnitt (4) der kappenartigen Heizdüse (3) fixiert ist.
Schneidbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer Außenmantelabschnitt (10) des Brennerkopfs (3) mit einem Außengewinde versehen ist und dass ein oberer Abschnitt (4) der kappenartigen Heizdüse (2) ein Innengewinde aufweist, welches in das Außengewinde des Brennerkopfs passt.
Schneidbrenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass je eine zylindrische Dichtfläche (16, 17) außen an dem unteren Abschnitt (10) des Brennerkopfs (3) und innen an dem oberen Abschnitt (4) der kappenförmigen Heizdüse (2) ausgeformt ist.
Schneidbrenner nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen O-Ring (15) zwischen den beiden zylindrischen Dichtflächen (16, 17), die zusammen den zwischen der kappenförmigen Heizdüse (2) und der Schneiddüse (1) gebildeten Raum nach außen abdichten.
Schneidbrenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische obere Abschnitt (20) der Schneiddüse (1) zwei O-Ringe (18, 19) im axialen Abstand trägt, die an der Schneiddüsenaufnahme (21) des Brennerkopfs (3) dicht anliegen.