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Gassclmeidbrenner
Gegenstand der Erfindung ist ein Gasschneidbrenner mit einem Ausblaserohrgehäuse mit getrennten Bohrungen und getrennten Anschlüssen für unter hohem Druck stehendes Schneid-Sauerstoffgas, einem Vorwärm-Brenngas und einem Vorwärm-Sauerstoffgas mit niedrigerem Druck als das Schneid-Sauerstoffgas, jedoch höherem Druck als das Vorwärm-Brenngas, wobei die Anschlüsse mit den Bohrungen verbunden sind, welche in konzentrische, vertikal im Abstand sich befindliche Öffnungen münden.
Der Prozess des Brennschneidens zerfällt in drei Stufen : Die Oberfläche des zu durchschneidenden Metallgegenstandes wird zunächst an einer bestimmten Stelle mittels einer hohe Temperaturen
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Zündtemperatur erreicht hat ; anschliessend wird ein Strom von einen hohen Grad an Reinheit aufweisendem Sauerstoff auf den vorgewärmten Teil des Metallgegenstandes gerichtet, wodurch dieser oxydiert und an der vorgenannten Stelle verbrennt ; schliesslich wird der Metallgegenstand'an der genannten Stelle durchschnitten. Es ist eine bekannte Tatsache, dass die Wirksamkeit des beschriebenen Brennschneidverfahrens vor allem von der Reinheit des in dem Schneidgasstrom enthaltenen Sauerstoffs abhängt.
Beim eigentlichen Schneidvorgang wird der sauerstoffhaltige Schneidgasstrom jedoch auf seinem Weg von der Ausstossdüse des Schneidbrenners zum vorgewärmten Teil des durchzuschneidenden Metallgegenstandes verunreinigt, da der Gasstrom bei Verwendung einer konzentrischen Düse die Lufthülle der Vorwärmungsflamme durchstossen muss oder bei Verwendung einer nicht konzentrischen Düse mit der umgebenden Luft in Berührung kommt. Eine bestimmte Menge von Verunreinigungen, z. B. Vorwärmungsgas oder andere, in der Luft enthaltene Verunreinigungen, löst sich in dem sauerstoffhaltigen Schneidgasstrom und verunreinigt ihn, wodurch die Wirksamkeit des Brennschneidverfahrens herabgesetzt wird.
Man hat daher bereits Verfahren entwickelt, bei denen der Schneidgasstrom von einem Schutzgasstrom umgeben und abgeschirmt wird. Die zu diesen Verfahren geschaffenen Brenner besitzen verschiedene Nachteile, deren Beseitigung das Ziel der Erfmdung ist.
Wenn bei den bekannten Brennern der Schneidgasstrom abgestellt wird, während die Vorwärmflamme brennt, dann kann die Oberfläche des Brenners durch Wärmestauungen aus der Vorwärmflamme beschädigt oder zerstört werden. Durch die Erfindung wird bezwekt, dass man bei brennender Vorwärmflamme den Hauptbrenner abschalten kann, worauf das Schutzgas automatisch durch die Düse tritt und diese kühlt.
Erreicht wird dieses Ziel dadurch, dass eine Düse axial von drei konzentrischen Kanälen durchsetzt ist, von denen der mittlere Kanal das Schneid-Sauerstoffgas, der dazwischenliegende Kanal einen Teilstrom der als Schutzmantel-Sauerstoffgas dienenden Vorwärm-Sauerstoffgase und der äussere Kanal ein Gasgemisch aus dem Restteilstrom des Vorwärm-Sauerstoffgases und aus dem Vorwärm-Brenngas führt, wobei eine Halterung die Mischdüse
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an das Ausblaserohrgehäuse anschliesst und den mittleren Kanal mit der Mündung der Bohrung im Gehäuse für das Schneid-Sauerstoffgas, den äusseren Kanal mit der Mündung der Bohrung im Gehäuse für das Vorwärm-Sauerstoffgas, und mit der Bohrung im Gehäuse für das Vorwärm-Brenngas verbindet,
und wobei eine Verbindung mit einer Anzahl kleiner Öffnungen in der Wand zwischen dem äusseren und dem dazwischenliegenden, konzentrischen Kanal in der Mischdüse vorgesehen ist, so dass das unter niedrigem Druck stehende Vorwärm-Sauerstoffgas sowohl in die dazwischenliegende Bohrung als auch in die äussere Bohrung der Mischdüse für das Schutzgas bzw. für ein oxydierendes Gas für die Vorwärmflamme eintreten kann.
Bei diesem Schneidbrenner kann man denselben Sauerstoff sowohl für die Vorwärmflamme als auch für das Schutzgas verwenden. Daher kann man Schutzgasmantel und Vorwärmflamme gleichzeitig regeln. Ist die Schneidbrennerdüse abgestellt, dann ist daher das Schutzgas bei brennender Vorwärmflamme automatisch eingeschaltet und kühlt die Schneidbrennerdüse. Die Brennerspitze und die Leitung für den Schneidsauerstoff ist sehr empfindlich, da der hohe Druck des Sauerstoffs starke Erosionen hervorrufen kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt noch arin, dass das für die Vorwärmung bestimmte Sauerstoffgas unter einem niedrigeren Druck steht als der Schneidsauerstoff. Daher lässt sich bei der Erfindung der Schutzgasmantel genauer einregeln, wobei keinesfalls so präzise Düsen erforderlich sind, wogegen bei en bekannten Brennern mit vom Schneidgas gespeistem Schutzmantel der hohe Druck bewältigt werden muss.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Brenners im geschnittenen Zustand.
Der Brenner besteht im wesentlichen aus dem Ausblaserohr--14--und einer Düse --1--, die
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- -23-- anZuführleitungen--18, 20, 21-- am zur Düse--l--entgegengesetzten Ende angeschlossen sind.
Die Düse--l--besitzt eine mittlere Leitung--2--, welche mit der Leitung --15--- im Ausblaserohr--14--direkt verbunden ist. Die mittlere Leitung--2--ist konzentrisch von zwei weiteren Leitungen--3, 4-- mit kreisringförmigem Querschnitt umgeben. Die äusserste Leitung --3-- ist mit der Leitung--16--verbunden, indem von einer Ringkammer --30-- zahlreiche öffnungen --31-- in die Leitung --3-- münden.
Die Leitung--17--im Ausblaserohr--14--mündet in eine Ringkammer--32--, von der
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--33-- zur--l-- ein Gemisch aus Sauerstoff und Brenngas, wobei ein Strom von Sauerstoff mit niedrigem Druck für den Schutzmantel durch die Leitung--4--der Düse--l--gelangt. Das unter hohem Druck stehende Sauerstoffgas befindet sich in der mittleren Leitung--2--. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist, kommt das Schutzgas nur von dem unter niederem Druck stehenden Sauerstoff für die Vorwärmflamme. Wenn daher die Vorwärmflamme brennt, tritt automatisch Sauerstoff in die Leitung --3-- und kühlt die Leitung--2--sowie die Brennerspitze, wenn die Zufuhr von Schneidgas in der Leitung --2 -- abgestellt wird.