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Schneidbrennerdüse Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneidbrennerdüse
für Hand- und Maschinenschneidbrenner mit einem Zuftihr- und Schneidkanal und mehreren
diesem zugeordneten Durchflußkanälen für ein Haizgas.
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Die mit den in verschiedenen Ausführungen bekannt gewordenen Schneidbrennerdüsen
hergestellten Trennschnitte weisen vielfach an ihrer unteren Schnittkante eine tropfenförmige
Kantenbildung bzw. eine durchgehende Schlackenkante auf; diese tropfenförmige Kantenbildung
entsteht vielfach durch die auftretende Turbulenz des Schneidsauerstoffes, insbesondere
bei Heizgasen mit relativ geringem Heizwert bzw. niedriger Zündgeschwindigkeit.
Da das herausgetrennte Material auf Grund dieser Turbulenz an beiden Seiten der
Schnittkante anschmilzt, bilden sich an den unteren Schnittkanten diese festanhaftenden
tropfen- oder kammförmigen Oxydschlackenablagerungen, die durch einfache mechanische
Mittel nicht oder nur schwierig zu beseitigen sind. Dieser Nachbearbeitungsvorgang
ist oftmals kostenaufwendiger als der Brennschneidvorgang selbst.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schneidbrennerdüse nach der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit der ein sauberer,
Tropfenbildungen
insbesondere an der unteren Schnittkante vermeiener Trennschnitt herstellbar ist;
dieser saubere n gleichmäßige Schnitt soll auch bei geringen Materialstärken tBlechstarken)
durchführbar sein.
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weiterhin soll die Schneidbrennerdüse mit niedrigerem Schneiiffisauerstoffdruck
und somit geringerem Verbrauch an Sauerstoff als bei herkömmlichen Schneidbrennerdüsen
arbeiten und dennoch eine einwandfreie Arbeitsweise ermöglichen.
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Die Anwendung eines niedrigeren Schneidsauerstoffdrucks hat noch weitere
Vorteile zur Folge. Es entsteht erstens eine schmalere Schnittfuge und zweitens
dadurch eine geringere Menge an Oxyden, die sich wegen der fehlenden Turbolenz an
den unteren Schnittkanten nicht mehr festsetzen kann und vollständig ausgeworfen
wird.
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Gemäß der Erfindung ist eine Schneidbrennerdüse nach der eingangs
genannten Art durch eine Turbulenzbremse aus einem durchlässigen Material gekennzeichnet,
die in dem Schneidkanal eines Nseneinsatzes angeordnet ist und den durchströmenden
Sauerstoff turbulenzfrei aus der Düse austreten läßt.
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Die Turbulenzbremse erstreckt sich im Abstand zu der Ausgangsseite
des Düseneinsatz-Schneidkanales, nimmt einen Teilbereich der Schneidkanallänge ein
und ist von einer einseitig (an einem Stirnende) geschlossenen Hülse aus einem porösen
Werkstoff gebildet.
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Die Turbulenzbremse hat an ihrem der geschlossenen Stirnseite gegenüberliegenden
und einem Brennerkopf benachbarten Stirnende ein Lagerteil, mit dem sie in dem Düseneinsatz
mit Hilfe des Brennerkopfes lagemäßig gehalten wird
und weist durch
die geschlossene Stirnseite einen sacklochartigen Durchströmkanal für den Sauerstoff
auf.
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Der die Turbulenzbremse aufnehmende Schneidkanal ist im Bereich der
Bremse im Querschnitt erweitert, so daß um die Bremse ein Raum vorhanden ist, in
den der Sauerstoff aus der Turbulenzbremse heraus in den Schneidkanal eintreten
kann.
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Die Turbuelnzbremse läßt sich aus Sintermetall, einem Gewebe aus Draht,
Glasfaser, Asbestfaser oder einem anderen geeigneten, gasdurchlässigen Werkstoff
bilden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den anderen Unteransprüchen.
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Der Erfindungsgegenstand erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale
der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.
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Die erfindungsgemäße Schneidbrennerdüse ermöglicht in einfacher und
sicherer Weise die Herstellung von sauberen Trennschnitten, die insbesondere an
ihrer unteren Schnittkante keine Tropfstellen oder ähnliche Materialanschmelzungen
aufweisen, sondern über die gesamte Stärke des zu schneidenden Materials (Bleches)
einwandfrei ausgeführt sind.
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Durch den Einsatz eines einfachen, als Turbulenzbremse ausgebildeten
Zusatzteils innerhalb des Schneidkanals der Schneidbrennerdüse werden Turbulenzen
des Sauerstoffes vermieden und der Sauerstoff tritt für die Durchführung des Trennschnittes
in seiner Strömung beruhigt aus der Düse aus. Die in vorteilhafter Weise von einer
einseitig geschlossenen Hülse aus einem gasdurchlässigen Werkstoff gebildete Turbulenzbremse
zwingt den Sauerstoff, ihre
durchlässigen Wandungen vor dem Austritt
aus dem Schneidkanal zu durchströmen, wobei der unter Druck stehende Sauerstoff
in seiner Strömung beruhigt wird und durch die vorherige Bremsung am Ausgang keine
Turbulenzen entstehen.
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Die hülsenförmige Turbulenzbremse ist von einem einfach und kostensparend
herstellbaren Teil gebildet, das einen hohen Gebrauchswert hat und der Düse eine
stark verbesserte Arbeitsweise verleiht.
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Weiterhin kann durch die Turbulenzbremse auch bei geringen Blechstärken
ein sauberer Schnitt erstellt werden und die Schneidbrennerdüse mit niedrigerem
Schneidsauerstoffdruck und dadurch geringerem Sauerstoffverbrauch arbeiten als die
herkömmlichen Schneidbrennerdüsen.
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Der besondere Vorteil der Schneidbrennerdüse gemäß der Erfindung ist
darin zu sehen, daß He-izgase mit geringeren Heizwerten und Zündgeschwindigkeiten
als das kostenungünstige Azetylen geeignet sind und auch Mehrkomponentengase mit
schwankender Analyse zum Einsatz gebracht werden können.
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Anhand.der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
im folgenden näher erlautert.
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Dabei zeigen: Fig. 1 einen L;zngsschnitt durch eine Schneidbrennerdüse
mit einer im Sauerstoff-Schneidkanal des Düseneinsatzes angeordneten Turbulenzbremse,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die hülsenförmige Turbulenzbremse im Düseneinsatz,
in vergrößerter Darstellung und teilweiser Düseneinsatzdarstellung.
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Mit 10 ist ein Brennerkopf der erfindungsgemäßen, für Hand- und Maschinenschneidbrenner
einsetzbaren Schneidbrennerdüse bezeichnet, der einen axialen Anschlußkanal 11 für
reinen Sauerstoff und mindestens zwei Anschlußkanäle 12 für ein Heizgas, vorzugsweise
Erdgas, aufweist.
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An diesem Brennerkopf 10 ist beispielsweise durch Schraubverbindung
13 ein Düseneinsatz 14 befestigt, der von einem beispielsweise ebenfalls durch Schraubverbindung
15 am Brennerkopf 10 lösbar gehaltenen Düsenmantel 16 überfaßt (umgeben) wird.
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In dem Düseneinsatz 14 ist in Verlängerung des Brennerkopf-Zuführkanales
11 ein axialer Schneidkanal 17 für den unter Druck durchströmenden Sauerstoff ausgenommen.
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Der Düsenmantel 16 umfaßt mit Abstand den Düseneinsatz 14 und bildet
dabei einen Heizgas-Verteilerraum 18, der mit den Brennerkopf-Zufhrkanlen 12 in
Verbindung steht.
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Im astri austrittse.itigen Endbereich liegt der Düseneinsatz 14 am
Düsenmantel 16 innenseitig an und hat dabei zum stirnseitigen Austritt des Heizgases
mehrere um den Sauerstoff-Schneidkanal 17 angeordnete, von zeiten o.dgl.
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gebildete DurchfLußkanäle 11 in die das Heizgas aus dem Verteilerraum
18 einströmt und aus denen das Heizgas stirnseitig an der Schneidbrennerdüse ausströmt;
aus dieser Stirnseite tritt ebenfalls der Sauerstoff aus dem zentralen Schneidkanal
17 aus.
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In dem Schneidkanal 17 des Düseneinsatzes 14 ist eine Turbulenzbremse
20 aus einem gasdurchlässigen Material angeordnet, durch die der mit Druck den Schneidkanal
17 durchströmende Sauerstoff in seiner Strömung beruhigt wird und ohne Turbulenzen
aus dem Sohneidkanal 17 zur Durchführung des S.hneidvorganges ausströmt.
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Die Turbulenzbremse 20 ißt von einer in den Sohneidkanal 17 eingesetzten
Hülse gebildet, welche im brennerkopfseitigen Endbereich des Düseneinsatzes 14 (Eingangsseite
des Schneidkanales 17) liegt und eine quer zur Kanal-Längsrichtung verlaufende und
den Durchströmkanal 22 der Hülse absperrende Trennwand 21 hat.
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Die hülsenförmige Turbulenzbremse 20 erstreckt sioh im mit dem Brennerkopf
10 verbundenen Längenendbereich des Düseneinsatzes 14, nimmt einen Teilbereich der
Länge des Düseneinsatz-Bohneidkanales 17 ein und ist an ihrem dem Brennerkopf 10
abgewendeten und somit der Ausgangsseite des Sohneidkanales 17 zugewendeten Stirnende
geschlossen ausgebildet und dieses geschlossene Stirnende bildet die Trennwand 21.
Die.Turbulenzbremse 20 ist somit ein topfartiger Bremskörper.
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Die Turbulenzbremse 20 hat an ihrem der Trennwand 21
gegenüberliegenden
Stirnende ein von einem Konus oder einem Bund gebildetes Lagerteil 23, mit dem sie
in eine Erweiterung 24, wie Konus oder Abstufung, des Düseneinsatzes 14 formschlüssig
eintakt (eingepreßt ist) und somit in Längsrichtung durch den Press-Sitz lagefixiert
ist.
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Im Anschluß an diese Erweiterung 24 weist der Düseneinsatz 14 einendurch
Querschnittsvergrößerung des Schneidkanales 17 gebildeten Sauerstoff-Übergangsraum
25 auf, der sich über die gesamte Länge der Turbulenzbremse 20 erstreckt und somit
die Turbulenzbremse 20 freiliegend in dem Schneidkanal 17 vorsieht.
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Der aus dem Anschlußkanal 1i in den iurchströmkanal 22 der Turbulenzbremse
20 einströmende Sauerstoff strömt durch den porösen Werkstoff der Turbulenzdüse
20 hindurch, also durch ihre Hülsen-Mantelwand in den Übergangaraum 25 hinein und
durch die Trennwand 21 in den Schneidkanal 17 hinein. Der Sauerstoff gelangt aus
dem Austritteraum 25 in den Schneidkanal 17, da diese beiden Raume miteinander verbunden
sind; der Austrittsraum 25 geht allmählich in den Schneidkanal 17 im Bereich des
geschlossenen Bremsen-Stirnendes über.
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Die hülsenförmige Turbulenzbremse 20 hat einen kreisringförmigen Querschnitt
und ist in Längsrichtung zylindrisch ausgebildet - bis auf die einendseitige Eonuserweiterung
23 ist sie auf ihrer gesamten Länge im Querschnitt gleich groß ausgeführt und der
Ubergangsraum 25 umgibt die Turbulenzbremse 2(1 auf ihrer gesamten Länge mit gleich
großem Abstand.
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Die Turtulenzbrrtse 20 besteht aus einem porösem Werkstoff,
der
ein Durchströmen des Sauerstoffes auf inrem gesamten, freiliegenden Bereich zuläßt.
Dieser p--röse Werkstoff kann verschiedenartig sein - es ist bevorzugt, die Turbuienznremse
aus Sintermetall, Sili.-conkautschuk, Glasfasern, Asbestfasern, einem Gewebe aus
Draht, Textil o.dgl. zu bilden.
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Der Schneidkanal 17 ist auf seiner sich an die Turbulenzbremse 20
anschließenden Länge bis zu seiner Ausgangsseite hin im Querschnitt gleich groß
ausgeführt und hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt.