Brenner zum auto-enen Schneiden von Metallen. <B>. e5</B> Die bisher bekannt aewordenen Brenner mit konzentrischem Sauerstoff-Schneidstralil und ringförmiger Vorheizflamme haben eine innere, in die Sanerstaffzuleitung des Bren- nerkopfes eingesühraubte Schneid-düse und einen äusseren mit letzterer zusammen die Vorheizdüse bilden-den Düsenring,
der ge trennt von der Schneiddüse in den Brenner- kopf eingesc1raubt ist.
Besondere Schwierigkeit bereitet hierbei .die Abdichtung der Verbindung zwischen den Gaszuleitungen und den Düsenbohrungen. mir wenn diese Abdichtung erzielt ist, kann man überhaupt einen derartigen Brenner praktiseli verwenden.
In der Praxis gehört meistens eine urössere Anzahl von Düsen zu einem Brennerkopf. Zur Abdichtung der Ver- bintdung zwischen den Düsen und den Gas zuleitungen des Brennerkopfes kann man Dichtringe aus Vulkanfiber, Pappe, Leder, Gummi und dergleichen nicht verwenden, weil mit der Erhitzung,dieser Stoffe zu recli- nen ist.
Das Einsehleifen der verschiedenen einzelnen Düsen im Innern des Brennerkopfes bat sieh als nicht durchführbar erwiesen, weil dasgenaue Einpassen von versühiedenen mit Gewinde versehenen Teilen ausserordent lich schwierig ist.
Eine gute Abdichtung,der Anschlussstelle der Zuleitungen für die Düsenbohrungen wird beim vorliegenden Brenner dadurch er reicht, dass die eine zentrische Bohrung für den Sauerstoff und eine oder mehrere Bohrun gen für das Vorheizgas enthaltende, aus wechselbare Schneiddüse am Boden einer zentrischen Vertiefung des Brennerkopfes, in welche beide Gaszuleitungen ausmünden-. anliegt, und eine mit ihr zusammen die Vor- heizdüse bildende Kappe trägt.
Auf der anliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausfüli- rungsbeispielen veranschaulicht: Fig. <B>1</B> ist eine Gesamt-seitenansiellt eines Selineidbrenners; Fig. 2 ist ein in grösserem Massstabe ge zeichneter Längssehnitt des Brennerkopfes naell der einen Ausführungsform;
Fig. <B>3</B> ist ein ebensolcher Längsschnitt .durch -einen Brennerkopf einer- andern. Ans- führuingsform; Fig, 4 bis<B>6</B> zeigen<B>je</B> eine andere Aus führungsform in einem Schnitt durch den un tern Teil des Brennerkopfes.
Vom Brennergriff a (Fig. <B>1)</B> führen zwei Rohre<B>b</B> und c als Sauerstoff- und Heizgas leitung zum Brennerkopf <B>d</B> mit Selineid.düse e und Düsenkappe li, die mit der Schneid- düse e zusammen die ringförmige Vorheiz- düse bildet. Der zentrische Kanal<B>i</B> fles Bren- nerkopfes <B>d</B> führt den Sauerstoff, der Kanal g das Vorheizgas zu.
Beide Zuleitungen mün den am Boden der zentrischen Vertiefuno- des Brennerkopfes. In der Düse e, welche in der zentrischen Vertiefung des Brennerkopfes eingewindet ist, sind ebenfalls getrennte Boh rungen vorgesehen, #die mittlere i für den Sauerstoff, die sie umgebenden Bohrungen<B>k</B> für das Vorheizgas. Auf der Stirnfläche des untern abgesetzten Endes der Düse e befin det sieh ein mittlerer Zapfen<B>1</B> mit einer die Verlängerung des zentrischen Sauerstoff kanals i bildenden Bohrung.
Der abgesetzte Endteil der Düse e ist mit einem Aussen- 0- <B>W</B> ."e inde. versehen, auf Ü--as die mit einer mitt leren Bahrung über den Zapfen<B>1</B> gestülpte Kappe lt geschraubt ist.
Diese von der Schneid-düse getragene Kappe hat, die Auf- be, das Vorheizgas in einem den Zapfen<B>1</B> umgebenden Raum in, zu sammeln -und in den Ringspalt zwischen dem Zapfen<B>1</B> und der Wandung der Kappenbohrung, deren Durch- niesser etwas grösser ist als der des Zapfens <B>1,</B> überzuleiten.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass eine Zentrierung der Düse e und Kappe<B>h</B> in bes serer Weise gar nicht erfolgen kann. Für eine genaue Herstellung kommt nur in Frage, dass ,der Zapfen<B>1</B> mit dem Ansehlussgewinde der Düse e und die mittlere Bohrun- der Kappe 23 h.
mit dem Ansühlussgewinde der Kappe lau fend in einer Achse liegen, während bei bis her bekannten Brennern zwei Düsengewinde iind zwei Einsehraubgewinde im Kopf, so wie der Düsenzapfen und die Bohrung gleich- aehsig zueinander angefertigt werden mussten.
Da die Düse e und die Kappe h nicht von einander gelöst, sondern gewöhnlich als Gan- %es ausgewechselt werden, so findet keine Abnützung der Gewinde und Flächen statt, die die Zentrierung besorgen. Man hat also .dauernd gleichmässig arbeitende Düsen und spart sehr viel Zeit beim Auswechseln der Düsen für verschiedene Blechstärken.
Zur gegenseitigen Dichtung & r Mündun gen der Kanäle J und<B>g</B> im Innern des Bren- nerkopfes d besitzen der letztere innen am Grunde der zentristhen, die Düse e auflieli- inenden Vertiefung eine plangedrehte Fläche <B>d'</B> und die Düse e auf der innern Endfläche zwei zueinander konzentrische, in einer Ebene liegende Spitzringe. Der innere Ring it dich tet den Sauerstoff ab, der äussere Ring o das Vorheizgas, und zwar nach aussen.
Um die Spitzringe der angesehraubten Düse e gegen Beschädigung tunlichst zu schützen, ist an der Düse ein Schutzrad<B>p</B> ausserhalb des äu- Bern Ringes o vorgesehen.
Bei der in Fi-. <B>3</B> dargestellten AusfÜh- rungsform ist mir ein Spitzring <B>n</B> zum <B>Ab-</B> dichten der Sauerstoffleitunc nach aussen vorgesehen, während das unter Niederdruck stehende Vorheiz-as durch eine Asbestpak- kiing <B>q</B> und eine Paekungsmutter r abge- ,dichtet ist.
Die Packung q wird durch die Mutter r gegen den Brennerkopf <B>d</B> und gegen das Einseliraubgeu#,iiide der Düse e gepresst, welche die Vorheizdüsenkappe 16 in vorbe- sahriebener Weise trägt.
Bei Verwendung von Nisehgas als Vor- heizgas wird es bisher als Übelstan-d emp funden, dass die Vorheizflainme bei stärkerer Erwärmun- des Brenners nach län-erein Be- frieb bei Funkensprühen oder wenn vor dem Brenner zum Beispiel infolge Überdruck des Schileidsauerstoffes ein Widerstand auftritt,
in den Brenner bis zür Mischungsstelle züi- rüekschlägt und die Innenteile zerstört.
Dieser Übelstand lässt sieh durch geeig nete Ausbildung des Sammelraumes und des Austrittsringspaltes zwischen dein Düsen- .stutzen <B>(</B> und der Mundstückkappe li beseiti gen. Die Filg. 4 zeigt ein Ausführungsbei spiel eines solchen Brenners.
Die Düsenkappe li, ist mit einer lange#i, nach unten allmählich enger werden-den Bohrung versehen, so dass im Vorderteil ein ringscheibenföriniger 21 Miseligassanimelraum m' und ein fast auf die ganze Li#nge des nach unten etwas stärker als die Bohrung der Kappe h konisch ver jüngten Zapfens<B>1</B> sich erstreckender Aus- i,ritt.s-Ringkana,
1 <I>W</I> für das Nischgas vorlian- den ist. Der Durchgangsquerschnitt elesselben ist auf der ganzen Länge etwa gleich, nach oben eher etwas kleiner, zwecks Erzielung einer nach dem Innern des Brenners zuneh menden Strömungsgeschwindigkeit des Misch-* gases.
Bei den bekannten Breiinern, die diese ,Nusbildung nicht- haben, brennt die Misch- o'asflamme so. lange ruhig vor dem Ring kanal, als infolge der Ausströmungsgeschwin- di--keit und der Temperatur des ausströmen den Mischgases #die Brennzone einen nach aussen erweiterten Kegelring bildet.
Wenn jedoch infolge unsicherer Führung des Bren- iiers, durch geschmolzenes Metall oder durch Überdruck des Sellneidsaaerstoffes vor dem Brenner ein Widerstand auftritt" oder wenn einei siarke Erwärmung der die Düsen bil- (lenden Teile infolge Rüekstra.hlung, insbe- , dere beim Durchschlagen von Löchern, son eintritt,
so läuft #die Brenlizone in den Ring kanal zurüA. Ein Rückschlag kann auch durch sprühende Funken erfolgen, xlie in den Ringhanal geraten.
Man sagt,dann, die Zünd- gesellwindigkeit überwiegt-,die Austritts- oder Strömungsgescliwindigkeit. Wenn die Strö- inungsgeschwindigkeit nach rückwärts<B>ab-</B> nimmt, so läuft die Flamme bis zur Mi- schungssielle Ader Gase zurück -und kann nur durch Abstellen der Ventile zum Erlöschen (rp ,' bracht werden.
Auf Grund dieser Erkennt nis sind beim Brenner nach Fi <B>g.</B> 4 der Ring kanal h' und der anschliessende Sanimelraum. <I>in'</I> so ausgestaItet, dass die Strömungsoe- schwiudigkeit hier genüggend gross ist,
um den Rücklauf der Flamme in die weiteren Zuführungskanäle k der Düse e und die in die Bodenfläche der die letztere aufnehmen den Vertiefung des Brennerkopfes al-ismiin- denden Gaszuführungsleitungen zu verhüten.
Das vordere, bezw. untere Ende des Bren- nerg wird sehr heiss, aber weiter rückwärts wird die Temperatur durch das na-chströ- mende Gas niedergehalten. Man -wird nun zweckmässigerweise die- hohe Strömungs,#.,e- schwindigkeit schon dort beginnen lassen, wo keine für die Rüakzündung günstige Erwär mung eintritt.
Bei grosser Strömungsgesc'hmilt- digkeit <B>und</B> bei Brennern für geringe Ma terialstärken kann der Kanal h' kürzer sein als bei Brennern für dickeres 1/1#aterial und für Innenarbeiten, welche letztgenannten Brenner nur einen geringen Mischgasdruck und Üalier geringe Strömuno,#sgeschwindigkeit ,besitzen und starker Erwärmung -ausgesetzt sind.
Bei den in Fig. <B>5</B> und<B>6</B> gezeigten Aus- fülirungsbeispielen ist die Sauerstoff- oder Schnelddüse aus zwei Teilen gefertigt, näm lich aus dem die Düsenkappe tragenden Teil e, der die Leitungen<B>f</B> (für Sauerstoff) und<B>g</B> (für Ileiz- oder Brenngas) ain Boden der Brennerkopfvertiefung mit Spitzringen n und o abdichtet, und dem Auslassstutzen <B>I'</B> bezw. 12.
Letzterer kann durch Einschrauben oder in sonst geeigneter Weise in den Teil e gasdicht eingesetzt sein, so dass er im Bedarfs falle leicht ausgewechselt- werden kann. In dieser Auswechselba.rkeit des Stutzens l# bezw. 12 bestellt ein grosser Vorzug g,#egenüber den Sauerstoffdüsen mit festen Stutzen (Fig. 2,<B>3</B> und 4).
Die einmal b(A der Neuherstellung o-cler Ausbesserung vorgenommene Zentrierung der Teile e und<B>I'</B> bezw. <B>Z'</B> zwil Zwecke der Schaf fung einer an± dem ganzen Umfang genau.
gleichweiten Riligöffnung zwischen dem Teil e und der Kappe<B>A,</B> bleibt während des Ge brauches des Brenners erhalten, da zum Schneiden verschiedener Materialstärken im- iner nur dasaus,den Teilen e, l# bezw. r und h bestehende, Mundstück als Ganzes ai-is#,e- wechselt wird.
Die dem Funkensprühen und der rückwir- ken-den Vorheizflamme ausgesetzten Brenner- mundstücke, werden -dureliwegs aus Kupfer hergestellt-.
Die Dreiteiligkeitdes Mundstüh- kes gemäss den Fig. <B>5</B> und<B>6</B> bietet nun gegen über der Zweiteiligkeit nach Fig. 2,<B>3</B> und 4 den Fortschritt, dass der Teil e, der der Ein- wirk-ung der Flamme weniger ausgesetzt ist, aus einem billigeren, härteren und leichter zu bearbeitenden Metall, z. B. Messing herge# stellt werden kann.
Die grössere Härte be deutet eine grössere Haltbarkeit gegen die me- chanisehe Beanspruchung durch den Sehrau- benschlüssel beim Auswechseln der Mund- stücke.
Zwischen den Ausführungsformen nach Fig. <B>5</B> und<B>6</B> bestehen hauptsächlich Unter schiede wirtschaftlicher Art.
Im ersten Falle nach Fig. <B>5</B> ist ein klei- :nerer Auslassstutzen <B>l'</B> erforderlich, aber eine Mehrarbeit beim Bohren des längeren Sehraubteils e. Im zweiten. Falle nach Fig. <B>6</B> i.-;t dies umgekehrt (grösserer Stutzen 12, kür zerer Schraubteil e).
Es ist zweckmässig, bei den Ausführungs formen nach Fig. 2 und<B>5</B> und<B>6</B> den innern Ring n etwas über den äussern Ring o vor stehen zu lassen, so dass er bei festgezogenem Düsenteil e ein wenin- tiefer in die Baden- fläche der zentralen Vertiefung des Brenner- kopfes eindringt. als der Ring o, um für den unter höherem Druck als das Mischgas ste henden Sauerstoff stär'Jlzer abzudiehten als letzteres.
Statt die SpitzdieAtringe am Düsenteil e anzuordnen, könnten sie mich am Boden der Brennerkopfvertiefung angebracht und das innere Ende des Düsenteils plan-edreht sein.
Die beschriebenen und,darges tellten Bren ner ermöglichen eine wesentlich einfachere Berlienung- gegenüber bekannten Brennern mit zwei auswechselbaren Düsen. Ferner kann keine Verwechslung der Düsen eintreten, wie bei zwei voneinander getrennten Düsen, die bei verkehrtem Gebrauch unter Umständen ein Anstauen des Vorheiz-ases und bei Misch- #D ").as das Zurücktreten des Sauerstoffes in die Brenngasleitun.g zur Folge haben kann.
Der t-, Hauptvorzug besteht jedoch darin, dass die Zentrierung der Düsen leicht züi erreichen und keiner Veränderung unterworfen ist.
Es ist leicht ersichtlich, dass eine gleich zeitige AbdieUtung mehrerer Kanäle in der beschriebenen Art in vollkommener Weise erreicht werden kann. Eine zuverlässige Dich- tun- zwischen Brennerkopf und Mundstück el ist bekanntlich unbedingtes Erfordernis für das richtige und Zgefahrlose Arbeiten des Brenners.