DE2705551C3 - Brennschneiddüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennschneiddüse mit einem Düseneinsatz in der Bohrung des Schneidsauerstoftkanals, bei der der Düstneinsatz aus einem wärmebeständigen, Metall- oder Metalloxidspritzer abweisenden Material besteht.

Brennschneiddüsen sind im allgemeinen aus wännetechnischen Gründen, da sie sowohl der Wärme der Heizflamme als auch der Wärme des beim Schneidvorgang verbrennenden Metalls ausgesetzt sind, aus Messing oder Kupfer gefertigt. Diese Werkstoffwahl bringt es mit sich, daß sich, da beim Schneidvorgang die Brennschneiddüse infolge der Wärmewirkung möglichst nahe an der Oberfläche des zu durchschneidenden Metallgegenstandes zu führen ist, Metall- und Metalloxidspritzer an der Vorderfront und auch an der Innenwand der Düsenöffnung der Brennschneiddüse festsetzen. Die dadurch bedingte Verengung des Düsenquerschnit'.s und die damit zusammenhängenden veränderten Strömungsverhältnisse des Schneidsauerstoffs beeinflussen dann sowohl die Geschwindigkeit als auch die Qualität des Brennsehr>eidvorganges. Um eine möglichst gleichbleibende Schnittgt-^chwindigkeit und Schnittgüte einhalten zu können, ist es deshalb notwendig, die Brennschneiddüse von Zeit zu Zeit zu reinigen, was umständlich und zeitraubend ist. insbesondere, da das Reinigen in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen immer wieder wiederholt werden muß. Zudem kann es, da die Oberflächenhärte von Kupfer und Messing gering ist, bei unsachgemäßer Reinigung leicht zu Beschädigungen des Düsenkanals kommen, die dann ebenso ungünstige Strömungsverhältnisse nach sich ziehen.

Zur Erhöhung der Standzeit von Brennschneiddüsen wurde bereits vorgeschlagen, diese durch Hartverchromen vor Schlacke- oder Metallspritzern zu schützen. Beim Reinigen von hartverchromten Brennschneiddüsen, die zudem in der Herstellung teuer sind, ist aber die Gefahr gegeben, daß die Verchromung beschädigt wird oder sogar abplatzt und somit ein Schutz vor Metallspritzern nicht mehr gewährleistet ist.

Darüber hinaus ist es zur Erhöhung der Standzeit von BrennschneiddUsen auch bekannt, Brennerspitzen und/ oder Düseneinsätze aus einem hitzebeständigen keramischen Material zu verwenden (DD-PS 9 876, DE-GM 19 43 907) und dabei den Umstand zu nutzen, daß Metall- oder Metalloxidspritzer an dem keramischen Material nicht haften. Dabei muß allerdings der Nachteil in Kauf genommen werden, daß solche Düseneinsätze bei unsachgemäßer Behandlung leicht durch mechanische Einwirkungen beschädigt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennschneiddüse mit einem Düseneinsatz in der Bohrung des Schneidsauerstoffkanals der eingangs genannten Art zu entwickeln, die wärmetechnischen Anforderungen ebenso wie der Forderung nach einer

möglichst hohen Standzeit genügt, die kostensparend, d. h, einfach und ohne aufwendigen Bearbeitungsvorgang herzustellen ist und die durch mechanische Einwirkungen nicht leicht zu beschädigen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Düseneinsatz aus Saphir oder Kunststoff gefertigt ist.

Die angeführten Materialien haben die für eine hohe Standzeit der Brennschneiddüse erforderlichen Eigenschäften, nämlich daß an ihnen Metall- oder Metalloxidspritzer nicht haften, daß sie wärmebeständig sind und neben einer genügenden Stoßfestigkeit auch eine ausreichend große Oberflächenhärte aufweisen.

Die große Oberflächenhärte insbesondere der aus künstlichem Saphir aber auch der aus solchen Kunststoffen, wie Polytetrafluoräthylen, gefertigten Düseneinsätze und das Merkmal, daß Metall- und Metalloxidspritzer an ihrer Oberfläche nicht haften, führen dazu, daß die Strömungsverhältnisse des Schneidsauerstoffstrahls während des gesamten Schneidvorganges weitgehend gleichbleiben. Dadurch kann nicht nur eine hohe Schneidgeschwindigkeit bei hoher Schnittgüte sondern auch eine Sauerstoffeinsparung erzielt werden. Hohe Schneidsauerstoff-Austrittsgeschwindigkeiten können zudem dadurch verwirklicht werden, daß der Düsenkanal des Düseneinsatzes lavalförmig ausgebildet ist.

Zur einfachen Befestigung des Düseneinsatzes in der Bohrung des Schneidsauerstoffkanals der Brennschneiddüse kann die Bohrung der Brennschneiddüse einen Absatz aufweisen und der Außendurchmesser des Düseneinsatzes entsprechend abgedreht sein. Der durch die Brennschneiddüse hindurchströmende Schneidsauerstoff preßt dann den Düseneinsatz auf den Absatz in der Bohrung, wodurch nach Abstellen der Sauerstoffzufuhr ein Auswechseln des Düseneinsatzes leicht möglich ist.

Des weiteren kann der Düseneinsatz auslaßseitig mit dem Gehäuse der Brennschneiddüsr bündig abschließen. Dadurch kann ein Anhaften von Metall- oder Metalloxidspritzern an der Vorderfront und an der Innenwand des Düsenkanals der Brennschneiddüse sicher vermieden werden.

Im folgenden wird eine erfindungsgemäße Brennschneiddüse anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die in der Figur in einem Querschnitt parallel zur Längsachse ihres Düsenkanals 2 gezeichnete Brennschneiddüse 1 besteht aus einem Gehäuse 3 und einem koaxial in eine an die Schneidsauerstoffzufuhr angeschlossene Bohrung 4 des Gehäuses 3 eingesetzten, zylindrischen Düseneinsatz 5 aus einem wärmebeständigen, Metall- oder Metalloxidspritzer abweisenden Material mit weitgehend großer Oberflächenhärte. Bekannt ist, einen solchen Düseneinsatz 5 aus Hartmetall, gehärtetem Stahl oder aus keramischen Materialien zu fertigen. Erfindungsgemäß ist der DUsencinsatz 5 jedoch aus künstlichem Saphir oder Kunststoff, wie z. B. Polytetrafluoräthylen, gefertigt.

Insbesondere die Verwendung der erfindungsgemäß genannten nichtmetallischen Werkstoffe zur Herstellung des Düseneinsatzes 5 ermöglichen dabei eine kostensparende Fertigung. Die Herstellung eines Düseneinsatzes, z. B. aus künstlichem Saphir kann dadurch erfolgen, daß zunächst ein Ring mit den gewünschten Außen- und Innenabmessiingen des Düseneinsatzes in ein Schmelzbad eingelegt und anschließend der Ring aus dem Schmelzbad gezogen

wird, wobei die Schmelze an dem Ring anhaftet und sich
röhrenförmig in die Länge zieht. Nach Erkalten des
gezogenen Teils kann dieses mechanisch zur endgültigen Form des Düseneinsatzes naehbearbeiiet werden.

|e nach Verwendung der Brennschneiddüse ist der
Düsenkanal 2 des Düseneinsatzes 5 zylindrisch oder, wie
in der Figur dargestellt, zur Erhöhung der Schneidsauerstoff-Austrittsgeschwindigkeit lavalförmig ausgebildet.
Der Ausgang 6 des Düsenkanals 2 und somit das eine
Ende des Düseneinsatzes 5 schließen bündig mit einem
Ende des Gehäuses 3 ab, so daß im Zusammenhang mit
der Werkstoffwahl für den Düseneinsatz 5 die
Vorderfront und die Innenwand des Düsenkanals 2 der
Brennschneiddüse 1 sicher vor dem Anhaften von
Metall- und Metalloxidspritzern geschützt sind.

Um ein Auswechseln des Düseneinsatzes 5, beispielsweise zum wirtschaftlichen Schneiden von Blechen unterschiedlicher Dicke, auf einfache Weise zu ermöglichen, ist die Bohrung 4 des Gehäuses 1 mit einem Absatz 7 versehen und der Außendurchmesser des zylindrischen Düseneinsatzes 5 an der gleichen Stelle entsprechend abgedreht. Dadurch wird der Düseneinsatz 5 lediglich durch den Druck des durch den Düsenkanal 2 strömenden Schneidsauerstoffs auf den Absatz 7 in der Bohrung 4 gepreßt, so daß ein Auswechseln des Düseneinsatzes 5 nach Abstellen der Sauerstoffzufuhr und Abziehen des Gehäuses i von den Anschlüssen für die Sauerstoffzufuhr ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges und damit zeitsparend durchführbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Brennschneiddüse mit einem Düseneinsatz in der Bohrung des Schneidsauerstoffkanals, bei der der Düseneinsatz aus einem wärmebesiändigen, Metalloder Metalloxidspritzer abweisenden Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Düseneinsatz aus Saphir oder Kunststoff gefertigt ist.