BR112013019315B1

BR112013019315B1 - Bico de corte para o corte principalmente de componentes metálicos

Info

Publication number: BR112013019315B1
Application number: BR112013019315-8A
Authority: BR
Inventors: Alexander Deica; Wigbert Buhr; Jurgen Rung
Original assignee: Gega Lotz Gmbh
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2022-02-08
Also published as: JP5782559B2; CN103403449A; BR112013019315A2; KR20130077891A; ES2593963T3; EP2625463B1; WO2012130290A1; ZA201303354B; AU2011364496A1; RU2013147723A; CA2823240A1; JP2014514527A; EP2625463A1

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

01-A invenção abrange um bico de corte para o corte e componentes metálicos e componentes de ligas e aço, principalmente chapas, blocos e lingotes, formado por um corpo do bico com uma rosca para a fixação em um maçarico de corte, um canal de oxigênio de corte, disposto na parte central. No mais, o objeto da invenção apresenta, disposto de forma concêntrica em relação ao canal do oxigênio de corte e, em um determinado circulo interno da peça, uma 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 dos meios desembocam em um espaço livre, circundado pelo corpo do bico.

02-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 a temperatura de inflamação, sendo que um jato do oxigênio de corte oxida o metal aquecido para provoca o efeito de corte. Com isso, o componente passa a queimar e forma uma fenda, que se prolonga em um corte a 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.

03-Em princípio é feita uma diferenciação entre bicos ou maçaricos pré-misturados e pós-misturados.

04-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 pós- 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.

05-A US 6.277.323 B1 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 do gás de aquecimento, que se encontram dispostos em um círculo concêntrico interno ao redor do furo do oxigênio de corte. No mais o bico abrange uma serie de furos do oxigênio de aquecimento disposto em um círculo concêntrico externo ao redor do furo axial do oxigênio de corte. Cada um dos furos, ou seja, o furo axial do oxigênio de corte, os furos do gás de aquecimento e os furos do oxigênio de aquecimento desembocam em aberturas de saída 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.

06-No caso deste bico, trata-se, portanto de um denominado bico de mistura interna, também conhecido como bico pós- mistura, ou seja, não ocorre a mistura os meios dentro e sim fora do bico. No mais, o bico é formado por diferentes partes em virtude da porca de fixação complementar de maneira que sua produção é cara e trabalhosa. Depois é gerada uma fenda de corte relativamente grande. Além disso, podem ser acumuladas rebarbas, sujeiras, partículas e poeira na região da saída da chama no espaço livre cilíndrico dentro da poca de fixação, sendo que essas partículas podem penetrar no bico e reduzir a vida útil do bico de corte.

07-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 menor e mais limpa mediante redução da produção de resíduos, possibilitando um período de durabilidade maior.

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

09-Em comparação com os bicos usuais de corte o componente a ser cortado pode ser pré-aquecido e cortado com 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 dos meios 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. No mais, 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 menor e mais limpa e a produção de ruídos também é menor. Além disso, o seu uso ajuda a prolongar consideravelmente a vida útil do bico de corte.

10-A mistura dos gás de aquecimento e o 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 distância maior entre o bico de corte e a superfície do componente.

11-As demais propriedades e benefícios podem ser vistas nas sub-reivindicações.

12-Desta forma as superfícies de saída dos canais dos meios se encontram na parte interna do corpo do bico e, dado o caso, podem ser combinadas entre si.

13-O espaço angular, cônico ou semicircular gerado, ou, dado o caso, o espaço cilíndrico gerado para a saída dos meios, ou seja, oxigênio de corte, oxigênio de aquecimento e gás de aquecimento, cria uma guiação para os meios que saem.

14-Na área do fluxo, os gases que saem na área das superfícies de saída diagonais e abauladas são desviados para o centro. Isso faz com que os meios se misturem em uma distância maior em relação ao bico de corte.

15-Em uma versão mais desenvolvida do bico de corte em conformidade com a presente invenção, uma série de canais de oxigênio atravessa o corpo do bico e desemboca em uma ranhura circular na extremidade de saída; de maneira que o oxigênio complementar de saída forma uma parede de proteção ou um revestimento de proteção do oxigênio com formato tubular. Desta maneira ocorre a proteção da superfície de saída contra as sujeiras geradas através das partículas de sujeira que se formam no corte.

16-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 no 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 uma mistura antecipada na zona das bordas e reduz a geração de ruídos.

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

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

19-Além disso o espaço livre circundado pelo corpo do bico apresenta um 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.

20-O pensamento na qual se baseia a invenção é descrito a seguir com base nos exemplos de execução através de desenhos. São mostrados:

21-Figura 1 - um bico de corte em conformidade com a invenção de acordo com a vista “Z” conforme figura sobre as aberturas dos canais do meio;

22-Figura 2 - Uma secção longitudinal do bico de corte ao longo da linha A-A de acordo com a figura 1;

23-Figura 3 - Uma vista da secção do bico de corte ao longo da linha B-B de acordo com a figura 1;

24-Figura 4 - Uma vista “Y” do bico de corte de acordo com a figura 5;

25-Figura 5 - Uma vista da secção do bico de corte ao longo da linha C-C de acordo com a figura 4;

26-Figura 6 - Uma vista da secção do bico de corte ao longo da linha D-D de acordo com a figura 4;

27-Figura 7 - O detalhe “X” de acordo com a figura 6 em uma segunda forma de execução;

28-Figura 8 - O detalhe “X” de acordo com a figura 6 em uma terceira forma de execução.

29-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). Um ouro segmento do perímetro externo do corpo do bico (2) apresenta uma rosca externa (4) para aparafusar a rosca com uma ferramenta adequada no maçarico de corte (100), apresentado de maneira esquemática na figura 3.

30-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 de oxigênio de corte (5), que se estende desde o lado de entrada (6) até o espaço livre (7) na superfície de saída (8) do corpo do bico (2), conforme pode se isto na figura (2). No caso dessa forma de execução do bico de corte (1) o espaço livre (7) apresenta um formato cilíndrico.

31-O furo axial (5) possui na 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, e portanto, em sua energia. Nessa extremidade do furo axial (5) ocorre a formação de uma chama de corte.

32-Na posição paralela em relação ao canal de oxigênio de corte (5) existem vários canais de gás de aquecimento (10) em um semicírculo interno (10.1), que estão dispostos de maneira concêntrica em relação ao corpo do bico (2).

33-O corpo do bico (2) circunda em um 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).

34-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) do lado da entrada (6) até a ranhura (12).

35-A secção longitudinal A-A em conformidade com a figura 1, mostrado 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 dos meios (5,10, 11) desembocam no espaço livre (7).

36-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) para a ranhura circular (12). No mais, está previsto um outro canal (14) para a aspiração do ar ambiental (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 dos meios (5,11) desembocam no espaço livre (7) na superfície de saída (8). O oxigênio complementar dos demais canais de oxigênio (13) desemboca juntamente com o ar ambiental (15) derivado do processo de aspiração dos canais (14), na ranhura circular (12), 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 com uma distancia maior “A” entre o bico de corte (1) e a superfície do componente (200).

37-A figura 4 mostra mais uma vez a vista em conformidade com a figura 1 com a finalidade de tornar mais claras as secções C-C e D-D nas figuras 5 e 6.

38-A figura 5 mostra uma secção longitudinal C-C 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 esférica, ou seja, cônica, de maneira que os meios gás de aquecimento e oxigênio de aquecimento passam de maneira diagonal pelo espaço livre (7) e se misturam. O efeito é de que os meios se misturam a uma outra distancia “B” do bico de corte (1).

39-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 aspiração do ar ambiental (15), até a ranhura circular (12). Os canais dos meios (5,11) desembocam no espaço livre (7) em forma esférica. O oxigênio complementar dos canais (13) e (14) desemboca na ranhura circular (12).

40-A figura 7 mostra uma forma de execução modificada na figura 6, onde o espaço livre (7) apresenta uma forma esférica ou cônica sendo que a superfície esférica ou cônica possui superfícies curvadas.

41-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 um espaço livre (7) com o formato semicircular.

42-Devemos entender que as propriedades mencionadas não podem ser executadas nas combinações apesentadas e sim, elas também podem ser usadas em outras combinações ou na forma individual, sem se distanciar da estrutura da invenção em questão.

43-Lista das referências: 1 - Bico de corte 2 - Corpo do bico 3 - Hexágono 4 - Rosca externa 5 - Canal do oxigênio de corte 6 - Lado da entrada 7 - Espaço livre 8 - Superfície de saída 9 - Ampliação cônica 10 - Canais do gás de aquecimento 10.1 - Semicírculo interno 11 - Canais do oxigênio de aquecimento 11.1 - Semicírculo central 12 - Ranhura 13 - Canais de oxigênio 14 - Canal 15 - Ar ambiental 16 - Parede de proteção de oxigênio 100 - Maçarico de corte 200 - Componente A - Distância B - Distância T - Temperatura de queima

Claims

1 - BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS - caracterizado por bico de corte (1) para o corte de componentes metálicos e componentes (200) de ligas de aço, principalmente chapas, blocos e lingotes, formado por um corpo do bico (2) com uma rosca (4) para fixação em um maçarico de corte (100), um, canal de oxigênio de corte (5), disposto na parte central. No mais o objeto da invenção apresenta, disposto de forma concêntrica em relação ao canal do oxigênio de corte (5) e, em um determinado círculo interno da peça (10.1), uma certa quantidade de canais de gás (10) de aquecimento e , de maneira igualmente concêntrica em uma outra parte central do circulo (11.1), uma série de canais de oxigênio de aquecimento (11), sendo que as aberturas de saída dos canais dos meios (5,10,11) desembocam em um espaço livre (7), circundado pelo corpo do bico (2), caracterizado pelo fato de que o espaço livre (7) circundado pelo corpo bico (2) é formado pelas aberturas de saída do canais dos meios (5,10,11) para o oxigênio de corte, oxigênio de aquecimento e gás de aquecimento, na direção de suas saídas, na forma angular, esférica ou semicircular, sendo que isso faz com que os meios que saem sejam desviados nas superfícies de saída diagonais ou abauladas (f) na direção do centro do bico, sendo que a mistura com o ar ambiental ocorre a uma distância (B) em relação ao bico de corte (1) do corpo do bico (2).

2 - BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS - em conformidade com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as superfícies de saída (F) dos canais do meio (5,10,11) se encontram na parte interna do corpo do bico (2) e, dado o caso, podem ser combinados entre si.

3 - BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS - em conformidade com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente, uma série de canais de oxigênio (13) passa pelo corpo do bico (2) e desemboca em uma ranhura circular (12) na extremidade de saída, de forma que o oxigênio complementar que sai forma uma parede de proteção de oxigênio (16) na forma de tubo.

4 - BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS - em conformidade com a reivindicação 3, caraterizado pelo fato de que a ranhura circular (12) apresenta um corte transversal variável, preferencialmente semicircular ou retangular.

5 - BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS- em conformidade com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os canais de oxigênio (13) encontram-se guarnecidos com pelo menos um outro canal (14), disposto do lado posterior para a aspiração do ar ambiental (12), sendo que o canal (14) se desenvolve do lado externo do corpo do bico (2)na direção do canal de oxigênio (13).

6 - BICO DE CORTE PARA O CORTE PRINCIPALMENTE DE COMPONENTES METÁLICOS - em conformidade com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o espaço livre (7) circundado pelo corpo do bico (2) é formado de maneira cilíndrica pelas aberturas de saída dos canais dos meios (5,10,11) na direção das extremidades de saída, sendo que os canais dos meios (5,10,11) desembocam de maneira perpendicular nas superfícies de saída (F) do espaço livre (7) circundado pelo corpo do bico (2).