AT126269B - Lichtbogenbrenner zur Herstellung von Tunneln, Druckstollen od. dgl. - Google Patents

Description

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  Liehtbogenbrenner zur Herstellung von Tunneln,   Bruchstellen   od. dgl. 



   Bei der   Durchführung des   Verfahrens zur Herstellung von Tunneln, Druckstollen od.. dgl. in Gestein nach dem Patente Nr. 122646 müssen sehr grosse Energiemenge aufgewendet werden. Es hat   sich gezeigt, dass bei Verwendung von Schweissbrennern mit   zwei oder mehreren Elektroden, zwischen, denen der Lichtbogen unterhalten wird, die Elektroden ungleichmässig, d. h. vornehmlich nur an den einander zugekehrten Rändern abbrennen und dass der Lichtbogen leicht von dem Ende der Elektrode, wo er unterhalten werden soll, abwandert. Erfindungsgemäss werden diese und noch andere Schwierigkeiten bei Liehtbogenbrennern für grosse Leistungen, insbesondere zum Gesteinsbohrcn nach Patent Nr. 122646, dadurch vermieden, dass zwischen den Elektroden eine metallische Zwischenlage angeordnet wird.

   Die Zündspannung des Lichtbogens zwischen dieser Metallschicht und der Gegenelektrode, die gewöhnlich aus Kohle besteht, ist höher als die Zündspannung für den Lichtbogen zwischen den Kohleelektroden. 



  Ferner wird für die Zwischenlage ein Metall   gewählt.   dessen Oxyd ein   elektrischer Nichtleiter   ist. 



   In der Zeichnung ist ein Liehtbogenbrenner nach der Erfindung beispielsweise schaubildlich dargestellt. 



   Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiele besitzt der Brenner zwei konzentriseh zueinander angeordnete Elektroden, von denen die äussere b rohrförmig gestaltet ist und die innere Elektrode a umschliesst. Zweckmässig wird auch die innere Elektrode a mit einer zentrisehen Bohrung d versehen. 
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 angeordnet. Dieser besteht aus einem dünnen Blech, das federnd anliegt. Um Wirbelstrombildungen zu vermeiden, ist der Längsschlitz f vorgesehen. Da aber gerade bei derartigen konzentrischen Elektroden infolge der bifilaren Stromführung Wirbelströme in hohem Masse nicht zu erwarten sind, ist die Schlitzung der metallischen Zwischenlage c nicht unbedingt erforderlich, und es kann daher diese Zwischenlage geschlossen, gegebenenfalls auch als Überzug ausgebildet sein, der auf elektrolytischem oder ähnlichem Wege hergestellt wird.

   Auch kann statt des Bleches c ein Gitter, Netz od. dgl. Verwendung finden. Die Zwischenlage muss nicht, wie dargestellt, an der Innenseite der äusseren Elektrode angeordnet sein, sondern sie übt dieselbe Wirkung aus, wenn sie auf der Aussenseite der inneren Elektrode a angebracht wird. 



  Auch können naturgemäss beide einander zugekehrte Seiten der Elektrode, also Innenseite der Aussenelektrode und Aussenseite der Innenelektrode, mit der   schützenden   Schicht versehen sein. 



   Als Material für die Zwischenlage kann Kupfer Anwendung finden, da die Zündspannung zwischen Kupfer und Kohle höher ist als zwischen Kohle und Kohle. Die Stärke der Schicht wird möglichst dünn gewählt, um eine   Wärmeentziehung durch   Leitung aus dem Lichtbogen möglichst zu verhindern. Anderseits hat aber die wärmeleitende Schicht an der Elektrode den Vorteil, dass das Entstehen eines Lichtbogens an einer andern Stelle durch die rasche Wärmeabfuhr weitgehend verhindert wird. Da Kupferoxyd ein elektrischer Nichtleiter ist, so wird ein Lichtbogen an falscher Stelle auch durch die auftretende Oxydation unterdrÜckt. Statt Kupfer könnte auch Aluminium oder ein anderes Metall Anwendung finden, dessen Zündspannung gegenüber den Elektroden höher ist als die Zündspannung zwischen den Elektroden. 



   Die innere Elektrode a und das äussere Elektrodenrohr b werden durch Stege   go-gus   aus Isoliermaterial in Abstand voneinander gehalten. 

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   Um eine Oxydation der Kohleelektroden, soweit sie nicht durch eine metallische Schicht bedeckt sind, zu verhindern, kann durch den Elektrodenzwischenraum und gegebenenfalls auch durch die Bohrung der inneren Elektrode ein nicht oxydierendes Gas, insbesondere Kohlensäure, Stickstoff od. dgl, geleitet werden, das auch zum   Hinausblasen   des Lichtbogens dient. Es können auch Stickstoff mit einem geringen
Prozentsatz Wasserstoff, z. B.   5%,   oder auch Verbrennungsgase, Abgase, od. dgl für diesen Zweck benutzt werden. 



   Zur Erhöhung der Lichtbogentemperatur können als Blasgase auch brennbare Gase zugeführt werden. 



   Eine weitere   Möglichkeit   zur Erhöhung der Temperatur an der zu erhitzenden Stelle besteht darin, dem Lichtbogen durch die hohle Elektrode ein zwei-oder mehratomiges Gas, insbesondere Wasserstoff, zuzuführen,   dessen Moleküle im Lichtbogen unter Wärmeaufnahme   dissoziieren und   an der kälteren Arbeits-   stelle unter Abgabe der aufgenommenen Wärmemenge sich wieder vereinigen. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher Wärmetransport aus dem Lichtbogen zur Arbeitsstelle bewirkt. 



   Um besondere Zuführungsleitungen für das Gas zwischen den Stegen   go-go   zu ersparen bzw. einen Druckausgleich der Gase zwischen diesen Stegen zu ermöglichen, ist es zweckmässig, diese Stege nicht vollwandig, sondern mit   Öffnungen/t auszubilden.   



   Der Lichtbogenbrenner gemäss der Erfindung kann selbsttätig vorwärts bewegt werden und eine
Eigenbewegung erhalten, die dem zu erzeugenden Profil des Tunnels oder Stollens entspricht. Vorrichtungen hiefür sind im Stammpatent beschrieben. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Lichtbogenbrenner zur Herstellung von Tunneln, Druckstollen od. dgl. nach dem Verfahren gemäss dem Patente Nr. 122646 mit zwei oder mehreren Elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektroden (a, b) eine Metallzwischenlage c angeordnet ist, für welche die Zündspannung des Lichtbogens gegenüber der andern Elektrode höher ist als die Zündspannung des Lichtbogens zwischen den Elektroden   (a,   b) und deren Oxyd ein elektrischer Nichtleiter ist.

Claims (1)

1. 2. Lichtbogenbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Kohleelektroden eine Kupferschicht angeordnet ist.

   3. Lichtbogenbrenner nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Elektrode (b) die innere Elektrode (a) rohrförmig umgibt und an der Innenseite der äusseren Elektrode oder an der Aussenseite der inneren Elektrode die metallische Zwischenlage (e) aufgebracht ist.

   4. Lichtbogenbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auch die innere Elektrode (a) als Rohr ausgebildet ist.

   5. Lichtbogenbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht aus einem federnden Kupferblech (e) besteht, das einen längs einer Erzeugenden geschlitzten Zylinder bildet.

   6. Lichtbogenbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Raum zwischen den Elektroden, gegebenenfalls auch durch die Bohrung der Innenelektrode ein neutrales Gas, insbesondere Kohlensäure oder Stickstoff mit 5% Wasserstoff, geleitet wird.

   7. Lichtbogenbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Zwischenraum zwischen den Elektroden und bzw. oder den Hohlraum der inneren Elektrode ein brennbares Gas, insbesondere Wasserstoff, geleitet wird.

   8. Lichtbogenbrenner nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Elektrodenzwischenraum, gegebenenfalls auch durch den Hohlraum der inneren Elektrode ein zweioder mehratomiges Gas geleitet wird, das im Lichtbogen dissoziiert und auf diese Weise die Wärme auf die zu erhitzenden Stellen überträgt.