BR112013019315A2 - bico de corte para o corte principalmente de componentes metálicos - Google Patents

Abstract

BICO DE CORTE PARA O CORTE ORINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS. Trata-se de bico de corte para cortar dispositivo de acoplável e maçarico. A presenta canal central para oxigênio de corte, circundado por anel de canais para gás de aquecimento que são circundados por outro anel de canais para oxigênio de aquecimento, todos perpendiculares a superfície de saída que pode ser plana, côncava em forma cônica ou constituída por planos que se interceptam. Como complemento, há canais diagonais para oxigênio e inspiração de ar, em comunicação ranhura circunferencial, destinados a arrefecer o equipamento.

Description

"BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS" A invenção abrange um bico de corte para o corte de componentes metálicos e componentes de ligas de aço, 5 principalmente chapas, blocos e lingotes, formado por um corpo do bico, dotado de uma rosca para sua fixação em maçarico de corte, além de um canal para oxigênio de corte, disposto na parte central.

No mais, o objeto da invenção apresenta, disposto de forma concêntrica em relação ao canal para oxigênio de corte , e em determinado circulo interno da peça, certa quantidade de canais de gás de aquecimento e, de maneira igualmente concêntrica, em uma outra parte central do círculo, uma série de canais de oxigênio de aquecimento, sendo que as aberturas de saída dos canais medianos desembocam em espaço livre, circundado pelo corpo do bico.

Os maçaricos de corte do gás oxigênio destinam- se ao corte de componentes de aço e componentes formados por ligas de aço.

Desta maneira, é efetuado o corte efetivo em blocos, chapas e lingotes.

Neste caso, a chama composta por um jato de oxigênio e gás de corte do maçarico de corte a gás é direcionada para a superfície do metal a ser cortado.

Assim sendo, o metal é aquecido até à temperatura de inflamação, sendo que um jato do oxigênio de corte oxida o metal aquecido para provocar o efeito de corte.

Com isso, o componente passa a queimar e forma uma fenda que se prolonga em corte à medida que o jato vai se expandindo.

Uma vez que é gerado calor, essa queima do corte é identificada como autógena, ou seja, ocorre um pré-aquecimento das próximas camadas de aço do local a ser cortado, a partir da temperatura gerada pelo aço a ser queimado.

Em princípio é feita uma diferenciação entre bicos ou maçaricos pré-misturados e pós-miturados. 5 No caso dos bicos pré-misturados ocorre a mistura do oxigênio de aquecimento e do gás de aquecimento dentro do cabeçote do maçarico, antes da saída do jato.

No caso do maçarico de corte pó-misturado, o oxigênio de aquecimento e o gás de aquecimento são ejetados do maçarico, através de um fluxo não-misturado.

Mediante turbulências ocorre a mistura dos fluxos entre si antes da detonação.

A US 6.277.323 Bl e a CA 2.109.772 C apresentam bicos de corte pré-misturados, onde a mistura dos meios do oxigênio de aquecimento, gás de aquecimento e oxigênio de corte ocorre exclusivamente na área de saída da chama.

Esse bico é cercado por uma porca suporte, que contorna o bico e se encontra conectada ao maçarico de corte.

O bico apresenta um furo axial para a saída do oxigênio de corte de um maçarico de corte.

No mais, existe uma série de furos para o gás de aquecimento, que se encontram dispostos em um círculo concêntrico interno ao redor do furo do oxigênio de corte.

No mais, o bico que contém uma série de furos para o oxigênio de aquecimento, dispostos em um círculo que é concêntrico externo ao redor do furo axial referente ao oxigênio de corte.

Cada um dos furos, ou seja, o furo axial para oxigênio de corte, os furos para o gás de aquecimento e os furos para o oxigênio de aquecimento desembocam em aberturas em uma extremidade de saída que se transforma em um espaço livre cilíndrico dentro da porca de fixação, na qual é formada a chama de corte.

Portanto, neste caso, trata-se, de bico de mistura interna, também conhecido como bico "pós-mistura", no qual 5 não ocorre a mistura dos meios dentro, mas sim fora do bico.

No mais, esse bico é formado por diferentes partes unidas através de porca de fixação complementar, conjunto esse que torna sua produção cara e trabalhosa.

Outra desvantagem é produzir fenda de corte relativamente larga.

Além disso, podem ser acumuladas rebarbas, sujeiras, partículas e poeira na região de saída da chama, no espaço livre cilíndrico dentro da porca de fixação, sendo que essas partículas podem penetrar no bico e reduzir a vida útil do bico de corte.

A tarefa da invenção abrange a criação de um bico de corte do tipo mencionado acima onde a formação de resíduos de aço/rebarba é menor durante a operação, onde é gerada uma fenda de corte com menor espessura e mais limpa devido à redução da produção de resíduos, possibilitando maior durabilidade.

De acordo com a presente invenção, a tarefa é solucionada na media em que o espaço livre, circundado pelo corpo do bico das aberturas de saída dos canais medianos para oxigênio de corte, oxigênio de aquecimento e gás de aquecimento, apresenta na direção das extremidades de saída, um formato angular, cônico, semi-arrendodado que, dessa maneira, geram efeito de desvio dos canais medianos de saída nas superfícies de saída diagonais e abauladas para o centro do bico, sendo que esses meios se misturam com o ar ambiente, a uma distância maior do bico de corte, na parte externa do corpo do bico.

Em comparação com os bicos usuais de corte o componente a ser cortado pode ser pré-aquecido e cortado a 5 uma distância maior entre o bico de corte e a superfície do componente, através da disposição dos canais dos meios do corpo do bico de corte, através da estrutura geométrica dos canais medianos para a entrada de gás e oxigênio, bem como através da temperatura necessária para o aquecimento e o corte por ocasião da realização do corte autógeno.

Em consequência, são gerados menos resíduos de aço/rebarba na superfície do componente e no próprio bico de corte, por ocasião da realização do corte com esse bico de corte.

A fenda de corte torna-se mais estreita e mais limpa, e a produção de resíduos também é menor.

Além disso, seu uso ajuda a prolongar consideravelmente a vida útil do bico de corte.

A mistura do gás de aquecimento, do oxigênio de aquecimento e da respectiva temperatura de queima mais elevada, bem como a proteção do fluxo de saída através do revestimento de proteção externo da mistura de ar/oxigênio ocorre, no caso dessa execução de bico, com uma distancia maior entre o bico de corte e a superfície do componente.

As demais propriedades e benefícios podem ser vistas nas reivindicações complementares.

Dessa forma, as superfícies de saída dos canais medianos se encontram na parte interna do corpo do bico e, por isso, podem ser combinadas entre si.

O espaço angular, cônico ou semicircular resulta em forma cilíndrica, para a saída e direcionamento do oxigênio de corte, do oxigênio de aquecimento e gás de aquecimento.

Na área do fluxo, os gases que escapam pela área 5 das superfícies de saída diagonais e abauladas são desviados para o centro.

Isso faz com que os meios se misturem em distância maior em relação ao bico de corte.

Em versão mais elaborada do bico de corte, e em conformidade com a presente invenção, uma série de canais de oxigênio atravessa o corpo do bico e desemboca em uma ranhura circular disposta na extremidade de saída; assim, o oxigênio complementar de saída forma uma parede de proteção, ou um revestimento de proteção do oxigênio, com formato tubular.

Daí resulta a proteção da superfície de saída contra as sujeiras geradas através das partículas que se formam no corte.

Essas sujeiras são sopradas pelo revestimento de proteção do oxigênio de saída da superfície do bico.

Dessa maneira, o revestimento de proteção impede, através do efeito de refrigeração do oxigênio, a adesão das partículas de sujeira ao lado da saída do bico.

No mais, a mistura de ar/oxigênio, que sai da ranhura circular, forma um revestimento de proteção de oxigênio ao redor do oxigênio de corte, do gás de aquecimento e do oxigênio de aquecimento que impede a mistura antecipada na zona das bordas e reduz a geração de ruídos.

Também está previsto que a ranhura circular apresente um corte transversal variável, preferencialmente semicircular ou retangular.

No mais, os canais de oxigênio podem ser 5 guarnecidos com, pelo menos, mais um canal no lado posterior, para a aspiração do ar ambiente, sendo que o canal se desenvolve pelo lado externo do corpo do bico, na direção do respectivo canal de oxigênio.

Além disso, o espaço livre, circundado pelo corpo do bico, apresenta formato cilíndrico desde as aberturas de saída dos canais dos meios até as extremidades de saída, e os canais dos meios desembocam de maneira retangular nas superfícies de saída do espaço livre circundado pelo corpo do bico.

O pensamento no qual se baseia a invenção é descrito a seguir, com base nos exemplos de execução, através de desenhos.

São mostrados: Figura 1: um bico de corte de acordo com a invenção, conforme a vista "Z" indicada na figura 2, sobre as aberturas dos canais medianos (5), (11) e (13) com saída em superfície plana; Figura 2: uma secção longitudinal do bico de corte ao longo da linha A-A, de acordo com a figura 1; Figura 3: uma vista da secção do bico de corte ao longo da linha B-B, de acordo com a figura 1; Figura 4: uma vista "Y" do bico de corte de acordo com a figura 5 na qual a superfície de saída dos canais medianos (5), (11) e (13) é cônica.

Figura 5: uma vista da secção do bico de corte ao longo da linha c-e, de acordo com a figura 4; Figura 6: uma vista da secção do bico de corte ao longo da linha D-D, de acordo com a figura 4; 5 Figura 7: detalhe "X", de acordo com a figura 6 em uma segunda forma de execução; onde a superfície de saída dos canais medianos (5), (11) e (13) apresenta concavidade deformada por planos que e interceptam.

Figura 8: detalhe "X", de acordo com a figura 6; cuja terceira forma de execução apresenta a superfície de saída dos canais medianos (5), (11) e (13) em forma hemisférica.

O bico de corte (1), em conformidade com as figuras (1) até (8), para o corte de um componente (200), possui um corpo de bico (2), formado por uma única peça.

No lado do perímetro o corpo do bico (2) encontra-se guarnecido com um hexágono (3). Outro segmento do perímetro externo do corpo do bico (2) apresenta um rosca externa ( 4) que, através de ferramenta adequada, permite que este seja parafusado ou desparafusado no maçarico de corte (100), apresentado de maneira esquemática na figura 3. A figura 1 mostra a distribuição dos canais de saída dos meios necessários para o processo de corte.

No centro do corpo do bico (2) existe um canal axial para oxigênio de corte (5), que se estende desde o lado de entrada (6) até o espaço livre (7) posicionado na superfície de saída (8) do corpo do bico (2), conforme pode ser visto na figura (2). No caso dessa forma de execução do bico de corte (1), o espaço livre (7) apresenta formato cilíndrico.

O furo axial (5) possui, em sua extremidade voltada para o espaço livre (7), uma ampliação cônica (9), através da qual o oxigênio de corte, que circula através do canal do oxigênio de corte (5), é acelerado em sua velocidade 5 e, assim, incrementado em sua energia.

Nessa extremidade do furo axial (5) ocorre a formação de uma chama de corte.

Na posição paralela, em relação ao canal de oxigênio de corte (5), existem vários canais de gás de aquecimento (10) dispostos em semicírculo interno (10.1), que estão posicionados de maneira concêntrica em relação ao corpo do bico (2). O corpo do bico (2) circunda , em semicírculo central (11.1), uma série de canais de oxigênio de aquecimento (11), que se estendem de maneira paralela em relação ao canal do oxigênio de corte (5), desde o lado de entrada (6) do bico de corte (1) até o espaço livre (7) do corpo do bico (2). No mais, o corpo do bico (2) possui, no lado da saída, uma ranhura circular (12), que se estende ao redor do espaço livre (9), para outros canais de oxigênio (13), que se desenvolvem, de maneira diagonal, desde o semicírculo central (11.1) disposto ao lado da entrada (6) até a ranhura (12). A secção longitudinal A-A, em conformidade com a figura 1, representada na figura (2), mostra o desenvolvimento do canal do oxigênio de corte (5), dos canais do gás de aquecimento (10) e dos canais de oxigênio de aquecimento (11). Os canais medianos (5), (10) e (11) , desembocam no espaço livre (7).

A figura 3 mostra, em conformidade com a figura 1, uma secção longitudinal B-B através do corpo do bico (2) com o canal de oxigênio de corte (5), um canal de oxigênio de aquecimento (11) e um canal complementar de oxigênio (13) 5 para a ranhura circular (12). No mais, está previsto um outro canal (14) para a inspiração do ar ambiente (15), que se desenvolve a partir do lado externo do corpo do bico (2), de maneira perpendicular e desemboca no canal de oxigênio (13). Os canais medianos (5) e (11) desembocam no espaço livre (7) através da superfície de saída (8). O oxigênio complementar dos demais canais de oxigênio (13) desembocam juntamente com o ar ambiente (15) derivado do processo de aspiração, na ranhura circular (12), através dos canais (14), formando uma parede de proteção do oxigênio (16) na forma de tubo ao redor da chama de corte.

Sua função é melhorar o grau de eficácia.

A mistura de gás de aquecimento e oxigênio de aquecimento, a temperatura de queima mais elevada "T", bem como a proteção do fluxo de saída através do revestimento de proteção, formado por uma mistura de ar/oxigênio, ocorre pela distância maior "A" entre o bico de corte (1) e a superfície do componente (200). A figura 4 mostra, mais uma vez, a vista em conformidade com a figura 1, tem a finalidade de tornar mais claras as secções C-C e D-D nas figuras 5 e 6. A figura 5 mostra uma secção longitudinal c-e, através do corpo do bico (2) com o canal do oxigênio de corte (5), os canais de gás de aquecimento (10) e os canais de oxigênio de aquecimento que desembocam no espaço livre (7). No caso dessa forma de execução ( 11) o espaço livre (7)

circundado pelo corpo do bico (2) apresenta a forma hemisférica ou cônica, de maneira que os meios gás de aquecimento e oxigênio de aquecimento passam em pos1çao diagonal pelo espaço livre (7) e se misturam.

O efeito é que os 5 meios se misturam a uma outra distancia "B" do bico de corte (1). A figura 6 mostra, de acordo com a figura 4, uma secção longitudinal D-D através do corpo do bico (2), que se desenvolve através dos canais do oxigênio de aquecimento (11), do canal do oxigênio de corte (5) e do canal complementar de oxigênio (13), juntamente com o canal (14) para a inspiração do ar ambiente (15), até à ranhura circular (12). Os canais dos meios (5) e (11) desembocam no espaço livre (7) em forma hemisférica.

O oxigênio complementar dos canais (13) e (14) desemboca na ranhura circular (12). A figura 7 mostra uma forma de execução diferente da figura 6, onde o espaço livre (7) apresenta uma forma hemisférica ou cônica, cuja a superfície é composta por planos que se interceptam em ângulos.

A figura 8 mostra um detalhe "X", de acordo com a figura 7, sendo que a saída dos meios para o oxigênio de corte e para o oxigênio de aquecimento ocorre em espaço livre (7) com o formato semicircular.

Deve ser salientado que as formas aqui apresentadas e descritas podem ser modificadas desde que não alterem as vantagens obtidas pela presente invenção, relativamente ao estado da técnica.

Lista das referências:

1 - Bico de corte 2- Corpo do bico 3- Hexágono 4- Rosca externa 5 5- canal do oxigênio de corte 6- Superfície de entrada 7- Espaço livre 8- Superfície de saída 9- Ampliação cônica 10- Canais para gás de aquecimento

10.1- Semicírculo interno 11 - Canais para oxigênio de aquecimento

11.1 -Semicírculo central 12 - Ranhura 13 - Canais de oxigênio 14 - Canal para inspiração de ar 15 - Ar ambiente 16 - Parede de proteção de oxigênio 100 - Maçarico de corte 200 - Componente A- Distância B- Distância T- Temperatura de queima

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES 1- "BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS" - dotado de bico de corte (1) caracterizado por corpo (2) que apresenta 5 hexágono (3), rosca (4), canal (5) central e, concêntricos deste para a periferia, o alinhamento circular (10.1) de canais (10) e o alinhamento circular (11.1) de canais (11), sendo que as aberturas de saída dos canais (5), (10) e (11) ficam situadas em espaço livre (7) que é circundado por parede que pertence à extremidade do corpo (2) constituinte do bico (1), sendo que os canais (5), (10) e (11) apresentam entrada em superfície de entrada (6) e saída no espaço livre (7), através de superfície de saída (8) que pode ser plana, cônica ou côncava formada por planos que se interpretam ou em forma hemisférica, superfícies (8) focalizadas no alinhamento do bico (1), a distância (B) deste e do corpo (2). 2 "BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS" - conforme reivindicação 1, caracterizado pela superfície de saída (8) dos canais (5), (10) e (11) se constituir em cobertura para o espaço livre (7) que é circundado pelo corpo (2) do bico (1). 3 -"BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS" caracterizado por canais (13) internos ao corpo (2) do bico (1) estarem em comunicação com ranhura (12) circular e disposta na extremidade de saída desses canais (13), ranhura (12) cujo corte transversal pode apresentar formas variadas, principalmente semicircular ou retangular.

   4 -"BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS - conforme reivindicação 3, caracterizado por canais (13) se comunicarem, s pelo menos, com um canal (14) que é disposto próximo ao limite periférico do corpo (2), com abertura de entrada na face externa deste e abertura de saída no canal (13). 5 -"BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS - conforme reivindicação 1, caracterizado por espaço livre (7) circundado pelo corpo do bico (2), espaço (7) em forma cilíndrica cuja superfície de saída (8) dos canais (5), (10) e (11) é perpendicular a estes.