DE214880C

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Publication number: DE214880C
Application number: DENDAT214880D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVI 214880■-KLASSE 4g. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Juli 1908 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf solche Schweißbrenner, bei denen durch komprimierten Sauerstoff mittels einer Saugdüse ein brennbares Gas, beispielsweise Acetylen, in das Brennerrohr angesaugt. wird; um ein Gasgemisch zur. Erzeugung der Schweißflamme zu erhalten. Eine solche Vorrichtung umfaßt eine Druckdüse für den komprimierten Sauerstoff und eine Saugdüse, in welcher der Sauerstoffstrom

ίο eine Saugwirkung hervorruft, so daß das die Druckdüse umgebende brennbare Gas mit-. gerissen wird. Bei diesen bekannten Brennern kommt es vor, daß die Schweißflamme zurückschlägt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Brennereinrichtung, mittels welcher das Zurückschlagen der Schweißflamme in die Saugdüse bzw. in die die Druckdüse umgebende Saugkammer, durch welche das brennbare Gas zufließt, verhindert wird, ferner soll erreicht werden, daß eine zurückschlagende Flamme gezwungen wird, die Saugdüse wieder zu verlassen. Eine Schweißflamme wird, wie jede Knallgasflamme, bekanntlich nur dann am Zurückschlagen gehindert, wenn die Ausströmungsgeschwindigkeit im Mischrohre größer ist als die rückwärts wirkende Zündgeschwindigkeit. Das Zurückschlagen der Flamme wird häufig durch sprühende Eisenfunken bewirkt, die ins Mischrohr hineintreffen. Befindet sich im Mischrohr irgendeine Erweiterung, welche das durchströmende Gas langsamer durchfließt, so setzt sich die zurückgeschlagene Flamme hier fest. Eine solche Stelle, an welcher die zurückgeschlagene Flamme mit Vorliebe haften bleibt, ^: ist bei den bisher bekannt gewordenen Schweißbrennern der kleine Raum zwischen der Austrittsöffnung der Druckdüse und der Eintrittsöffnung der Saugdüse bzw. die Austrittsöffnung des kegelförmigen Ringspaltes zwischen den kegelförmigen Flächen der Druckdüse und der Saugdüse, durch den das angesaugte Brenngas hindurchströmen muß, um zum Mischkanal oberhalb der Saugdüse zu gelangen. Nach der Erfindung wird nun der Zuströmungsraum für das Brenngas vom Beginn' des Einströmungsspaltes zwischen der Druckdüse und der Saugdüse bis zum Eintritt in den Mischkanal so bemessen, daß er auf seiner ganzen ■ Länge gleich oder annähernd gleich große Durchlaßquerschnitte aufweist, um in allen . der Flamme zugänglichen Kanälen eine gleich große oder gleichbleibende Strömungsgeschwindigkeit zu erzielen. Durch diese Einrichtung wird eine Flamme, die sich z. B. an der Austrittsöffnung der Druckdüse etwa infolge des größeren Sauerstoffgehaltes festsetzen will, mit Gewalt mit Brenngas angereichert und zugleich durch Überwindung der Zündgeschwindigkeit fortgeblasen. Durch die Erfindung ist also die Aufgabe gelöst, in allen der Flamme zugänglichen Brennerkanälen eine Gasmischung von gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit zu erzielen. Wählt man nun die Strömungsgeschwindigkeit etwas größer als die Zündgeschwindigkeit, so wird die Schweißflamme auch dann, wenn sie durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch Sprühfunken oder durch

. Gasdrosselungen infolge, unvorsichtigen Eintauchens der Brennerspitze in geschmolzene Metallmasse zurückschlägt, herausgeblasen werden, sobald diese schädlichen Einflüsse aufhören.

Die innere Einrichtung der Düsenanordnung des Schweißbrenners ist in Fig. ι der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt. α ist das Zuströmungsrohr für den komprimierten Sauerstoff, b ist das Zuströmungsrohr für das Brenngas, ζ ist die Hülse des Brenners, c ist der · Körper der in das eine Ende der Hülse eingeschraubten Druckdüse, d der Körper der in das andere Ende der Hülse eingeschraubten Saugdüse mit dem Mischkanal m und Mundstück e. /und g sind zwei.in die Hülse ζ eingesetzte Reinigungsschrauben.

Fig. 2 ist eine obere Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Brenners.

Fig. 3 zeigt in mittlerem Längsschnitt die wirksame Düsenkonstruktion des Brenners in vergrößertem Maßstab, h ist eine ringförmige ■Saugkammer für den Durchfluß des brennbaren Gases, k ist der wirksame, in der Zeichnung beispielsweise im Querschnitt kegelförmig gestaltete, spaltartige Ringkanal für den Durchfluß des brennbaren Gases zwischen Druck-. und Saugdüse. Die Einströmungsöffnung dieses Ringkanals ist mit i bezeichnet, die Mündung für den Gasaustritt mit w.

Um die oben beschriebene Wirkung zu erreichen, muß der Ringspalt k für die Zufuhr . des Brenngases mit besonderer Sorgfalt hergestellt werden, und zwar so, daß die Strömungsgeschwindigkeit des zuströmenden Brenngases die richtige ist, besonders an dem Austrittsende w des Zuführungsringspaltes. Die richtige Strömungsgeschwindigkeit muß für Jeden Brenner durch Versuche ermittelt bzw. festgestellt werden. Zweckmäßig wählt man ' die . Kegelform des Zuführungsringspaltes k, ■'wobei dann die Querschnittsfläche des Spaltes überall angenähert gleich groß sein muß, d. h. . die freie Aüsflußöffnung k des Spaltes in dem Schnitt nach Linie A (Fig. 3) muß ebenso groß bemessen sein wie z. B. diejenige in den Schnitten nach Linie B, Linie C und Linie D. Die Fig. 4, 5, 6 und 7 stellen Querschnitte des Brenners nach den Linien A, B, C und D (Fig. 3) dar.

Um eine einmal erprobte Spaltbreite k, die durch die Druck- und Saugdüse gebildet wird, festzuhalten, ist eine der beiden Düsen am . äußeren Rande mit einer Anzahl von im Kreise angeordneten Vorsprüngen oder Warzen 0 mit Anlageflächen ft (Fig. 3) versehen, die als Anlage für die andere, dagegengeschraubte Düse dienen. Die Warzen lassen sich am einfachsten in der Weise herstellen, daß man die betreffende Düse mit einem Ringwulst oder Bund umgibt und dann diesen Bund an mehreren Stellen durchfeilt oder wegnimmt (Fig. 7), um eine genügende Anzahl von Durchgangskanälen zwischen den stehenbleibenden Stellen oder Warzen 0 für das Brenngas zu schaffen. ·

Die Warzen 0, p, die den Abstand der Druck- und Saugdüse voneinander bestimmen, erfüllen noch eine zweite wichtige Aufgabe. Da nämlich die Durchlaßkaüäle I und m in den Düsen c und d einen verhältnismäßig sehr geringen Querschnitt haben, so müssen sich diese Kanäle genau zentral gegenüber befinden, wenn nicht die gute Wirkung der Saugdüse beeinträchtigt werden soll. Zur Erzielung einer richtigen gegenseitigen Einstellung der Düsen ist deshalb der mit etwas Spielraum in die Hülse ζ einpassende Saugdüsenkopf durch einen dünnen Hals mit dem in die Hülle ζ eingeschraubten Saugdüsenkörper d verbunden. Diese Einrichtung ermöglicht, daß beim Einschrauben der Saugdüse (bzw. der Druckdüse) der sich gegen die Warzen 0, ft anpressende Saugdüsenkopf infolge der durch den dünnen Halsteil bedingten seitlichen Bewegungsmöglichkeit selbsttätig zentriert wird.

An Stelle der Saugdüse kann auch die Druckdüse mit einem solchen sich selbsttätig einstellenden Kopfteil versehen sein; -schließlich kann man auch beide Düsen in dieser Weise einrichten, d. h. mit einem bis zu einem gewissen Grade biegsamen Halsteil ausrüsten.

In Fig. 8 und 9 sind noch zwei weitere Ausführungsformen der wirksamen Düsenanordnung dargestellt, deren Einrichtung sich aus der Zeichnung ohne weitere Erklärung von selbst ergibt.

Mit Hilfe der vorliegenden Düsenkonstruktion kann in dem Falle, daß beide Gase unter Druck zuströmen, eine wechselseitige Saugwirkung hervorgerufen werden. Diese Aufgabe liegt vor . bei Schweißbrennern für komprimierten Sauerstoff und komprimierten Wasserstoff. Die Bohrung I und der Zuströmungsspalt k werden in solchem Falle annähernd von gleichem Querschnitt ausgeführt. Hat der durch die Bohrung I in den Mischkanal der Saugdüse einströmende komprimierte Sauerstoff den höheren Druck, so wird das Wasserstoffgas durch den Spalt k hindurch angesaugt. Hat jedoch der durch den Spalt k in den Mischkanal der Saugdüse einströmende komprimierte Wasserstoff den höheren Druck, so wird das Sauerstoffgas aus der Bohrung I herausgesaugt. Auf diese Weise ergibt sich ein Sicherheitsmischbrenner, bei dem ein Zurücktreten des einen Drückgases in die Zuleitung des anderen Druckgases vermieden wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Schweißbrenner mit einem ringförmigen Zuflußkanal für das Brenngas zwischen

der Kopffläche der Sauerstoff düse und der Innenwandung der Mischdüse, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuströmungskanal (k) für das Brenngas von der Eintrittsöffnung (i) bis zur Mündung (w) in den Misch-. kanal (m) auf seiner ganzen Länge gleich oder angenähert gleich große Durchlaßquerschnitte aufweist, um in allen der Flamme zugänglichen Kanälen eine gleich große oder gleichbleibende Strömungsgeschwindigkeit zu erzielen.
2. Schweißbrenner nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgasdüse oder die Saugdüse mit Warzen (o) o. dgl. ausgerüstet ist, die den richtigen Abstand der beiden Düsen voneinander sichern.
3. Schweißbrenner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Warzen (0) und die sich dagegenlegende Düse mit abgeschrägten Stützflächen (p) versehen sind, die beim Zusammensetzen des Brenners die Düsen in die richtige zentrale Lage zueinander bringen.
4. Schweißbrenner nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Druckdüse oder der Saugdüse oder die Düsenkörper beider. Düsen mit einer Einschnürung oder einem Hals ausgestattet sind, der eine gewisse seitliche Bewegung der mit Spielraum in die Brennerhülse einpassenden Düsenköpfe zuläßt, um die zentrale Einstellung der Düsen zueinander zu erleichtern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.