DE1072574B - Schweißbrenner zum Warmschweißen großer Werkstücke - Google Patents

Description

kl. 4g 44/10

INTERNAT. KL. F 23 f

PATENTAMT

A16215X/4g

ANMELDETAG: 16.JULI1952

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:

7. JANUAR 1960

Größere Werkstücke aus Grauguß, Kupfer und ähnlichen Baustoffen, insbesondere Hohlkörper, können autogen nur im Warmverfahren geschweißt werden. Beim Warmschweißen wird das zu schweißende Werkstück zunächst in einem z. B. durch Gas beheizten Ofen auf 600 bis 800° C erwärmt. Nachdem das Werkstück diese Temperatur angenommen hat, wird durch entsprechende Öffnungen in den Ofenwänden ein Schweißbrenner mit einem Gemischzuführungsrohr großer Länge in den Ofen eingeführt und auf diese Welse von außen her die Schweißung an dem im Ofen bleibenden Werkstück durchgeführt. Der Brennerkopf und der größte Teil des Ziuführungsrohres, das unter Umständen mehrere Meter lang ist, befinden sich während des Schweißvorganges also ebenfalls im Ofen und sind der hohen Temperatur im Ofen bzw. der Wärmestrahlung der Ofenwände ausgesetzt.

Beim Schweißen unter den vorgenannten Bedingungen erhitzen sich die bisher üblichen Schweißbrenner ziemlich schnell, und es kommt zu Rückschlägen des Gemisches, die zu einer Unterbrechung der Arbeit nötigen, um den Brenner abzukühlen. Es ist in der Schweißtechnik üblich, zu diesem Zweck den Brenner von Zeit zu Zeit in ein bereitstehendes, mit Wasser gefülltes Gefäß einzutauchen. Durch ein solches Unterbrechen des Schweißvorganges wird aber bei der Warmschweißung der gesamte Arbeitsvorgang in Frage gestellt, da hierbei mit einem Schmelzbad größerer Ausdehnung gearbeitet werden muß, welches bis zur Beendigung des Schweißvorganges gleichmäßig flüssig auf einer bestimmten Badtemperatur zu halten ist.

Der Erfmdug liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schweißbrenner zum Warnischweißen großer Werkstücke zu schaffen, mit dem unter den geschilderten Arbeitsbedingungen die Schweißarbeit ohne jegliche Unterbrechung ausgeführt werden kann. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch einen Schweißbrenner erreicht, welcher die Vereinigung folgender zum Teil bekannter Merkmale aufweist:

a) Das Brennermundstück ist mit einer AVasserkühlung versehen;

b) die Vor- und Rücklaufleitung für das Kühlwasser des Brennermundstückes ist von der Mischkammer bis zum Brenner mit dem Gemischzuführungsrohr metallisch leitend verbunden; .

c) das Gemischzuführungsrohr hat eine solche Länge, ■daß die Mischkammer bei der Arbeit außerhalb des Bereiches unzulässiger Erhitzung vom Schweißraum her bleibt.

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Warmschweißbrenners wird die Temperatur des Gemisches im Gemischzuführungsrohr und an der Brennerspitze so niedrig gehalten, daß keine unzulässig hohe Strö-Schweißbrenner zum Warmschweißen
großer Werkstücke

Anmelder:

Josef Asselmann,

Mülheim/Ruhr-Broicri, Kibitzfeld 15

Josef Asselmann, Mülheim/Ruhr-Broich,
ist als Erfinder genannt worden

mungsgeschwindigkeiten für das Gemisch vorgesehen werden müssen, um das Zurückschlagen der Flamme zu verhindern. Man kann also ohne weiteres die Austrittsgeschwindigkeit der Schweißgase ander Brennermündung auf die Größenanordnung von etwa 90 bis 100 m/Sek. beschränken, bei welcher erfahrungsgemäß keine unzulässige Blaswirkung auf das Schmelzbad eintritt. Derartig niedrige Strömungsgeschwindigkeiten konnten bisher nicht mit Sicherheit angewandt werden, da das Rückschlagen der Flamme beim Warmschweißen häufig nicht von außen beobachtet werden kann, so daß sich das Gemischzuführungsrohr unbemerkt erhitzt und dadurch beschädigt bzw. zerstört wird.

AVie bereits vorhergehend erwähnt, sind einzelne Merkmale der erfindungsgemäßen Kombination zum Teil bekannt. So ist bereits vorgeschlagen worden, bei einem Schweißbrenner das Gemischzuführungsrohr zu kühlen, das Brennermundstück jedoch ungekühlt zu lassen. Die Kühlung erfolgt in der Weise, daß rings um das Gemischzuführungsrohr ein besonderer Rohrmantel gelegt wird, der das Kühlwasser aufnimmt. Wenn man diesem bekannten Schweißbrenner eine Länge von 3 bis 5 m geben würde, wie sie bei Schweißbrennern zum Warmschweißen erforderlich ist, so würde der Brenner so schwer werden, daß man damit nicht mehr in der erforderlichen Genauigkeit beim Schweißen hantieren könnte.

Bei einem anderen bekanntgewordenen Schweißbrenner, welcher mit Wasserkühlung versehen ist, befindet sich der Mischraum unmittelbar vor dem Brennermundstück, so daß ein Gemischzuführungsrohr großer Länge, wie dieses bei Brennern zum Warmschweißen erforderlich ist, nicht vorhanden ist. Außerdem wird das Brennermundstück selbst nicht gekühlt.

AVeiterhin ist ein Schweißbrenner bekanntgeworden, dessen Mundstück gekühlt wird, bei dem die Kühl-

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Wasserleitungen für das Mundstück aber in einem gewissen Abstand von dem Gemischzuführungsrohr geführt sind, so daß sie dieses nicht kühlen.

Schließlich ist noch ein Brenner mit gekühltem Mundstück bekanntgeworden, bei dem das Gemisch erst unmittelbar vor dem Brennermundstück gebildet wird und nur ein vergleichsweise kurzes Gemischzuführungsrohr vorhanden ist. Um dieses Gemischzuführungsrohr ist ein Rohrmantel gelegt, welcher das Kühlwasser aufnimmt. Würde man bei dieser Anordnung dem Gemischzuführungsrohr die erforderliche Länge geben, so würde der gesamte Brenner auch bei dieser Anordnung so schwer, daß man nicht mehr damit hantieren könnte.

Die vorstehend geschilderten Schweißbrenner sind trotz der verschiedenen Vorschläge zum Kühlen entweder des Brennermundstückes oder des Gemischzuführungsrohres zum Warmschweißen großer Werkstücke nicht geeignet, so daß es bisher bei dem eingangs geschilderten Verfahren geblieben ist, den Schweißvorgang zu unterbrechen und den Schweißbrenner durch Eintauchen in Wasser zu kühlen. Erst durch die erfindungsgemäße Kombination der aufgeführten Merkmale ist es möglich geworden, Warmschweißungen ohne Unterbrechung -des Arbeits-Vorganges mit dem günstigsten Schweißeffekt durchzuführen. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Warmschweißbrenners hat sich besonders bewährt, z. B. beim Warmschweißen der Kupferform von Hochöfen oder von großen Werkstücken aus Grauguß.

In der Zeichnung ist in

Fig. 1 der erfindungsgemäße Schweißbrenner in Seitenansicht dargestellt, während

Fig. 2 einen Schnitt durch den Brennerkopf in-vergrößertem Maßstab wiedergibt.

Auf der üblichen Misch- und Regelvorrichtung 1 ist mit der Überwurfmutter 2 das Gemischrohr 3 befestigt, welches an seinem Ende die düsenartige Brennermündung 4 trägt. Das Gemischrohr 3 kann beliebige Länge haben, etwa 1 m und mehr, je nach der Größe des zu behandelnden Werkstückes.

Brenngas und Sauerstoff werden der Gemischeinrichtung 1 durch übliche Schläuche 5 zugeführt.

Der vorteilhaft aus Kupfer bestehende Brennerkopf ist mit einem Doppelmantel 6 umgeben, der auf dem Brennerkopf 4 zweckmäßig durch Hartlötung oder durch eine Schraubenverbindung befestigt ist. In das Innere des Doppelmantels 6 mündet ein Metallrohr 7. das bis nahe an die Spitze des Brennerkopfes reicht und zur Zuführung einer Kühlflüssigkeit, etwa Wasser, dient. Die Rücklaufleitung 8 schließt sich an das andere Ende des Doppelmantels an, so daß das Innere des Doppelmantels ganz von der Kühlflüssigkeit ausgefüllt werden kann.

Die Vor- und Rücklaufleitung 7 bzw. 8 bestehen aus Kupferrohren od. dgl. Diese Rohre sind mit dem Gemischrohr 3 metallisch, vorteilhaft durch Hartlötung, verbunden, so daß ein guter Wärmeübergang von dem kupfernen Gemischrohr auf die Kühlrohre bzw. das Vor- und Rücklauf rohr erreicht wird. Gegebenenfalls kann man das Vor- und/oder Rücklaufrohr in Schraubenwiiidungen hoher Steigung um das Gemischzuführungsrohr herumlegen, um eine besonders günstige Kühlwirkung zu erzielen.

Das freie Ende der Kühlmittelrohre 7, 8 kann beispielsweise an einem Stützstift 9 od. dgl. lösbar befestigt werden, der an dem Gehäuse der Gemischeinrichtung 1 vorgesehen ist.

Die Rohre 7, 8 werden durch Schläuche mit dem Zu- bzw. Ablauf für das Kühlmittel verbunden. Benutzt man für den Zulauf einen druckfesten Schlauch, so kann man auch im Bereich des Handgriffes der Mischeinrichtung 1 einen Absperr- bzw. Regelhahn vorsehen, der den Zulauf des Kühlmittels beherrscht.

Die Gas-, Sauerstoff- und Kühlmittelschläuche können gegebenenfalls miteinander verbunden werden..

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schweißbrenner zum Warmschweißen großer Werkstücke, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender zum Teil bekannter Merkmale:

   a) Das Brennermundstück ist mit einer Wasserkühlung versehen;

   b) die Vor- und Rücklaufleitung für das Kühlwasser des Brennermundstückes ist von der Mischkammer bis zum Brenner mit dem Gemischzuführungsrohr metallisch leitend verbunden ;

   c) das Gemischzuführungsrohr hat eine solche Länge, daß die Mischkammer bei der Arbeit außerhalb· des Bereiches unzulässiger Erhitzung vom Schweiß raum her bleibt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 413 336, 413 498, 539 566, 726 668;

   schweizerische Patentschrift Nr. 60 387;

   USA.-Patentschrift Nr. 1 365 796, 1 344 988;

   Schimpke-Horn, »Praktisches Handbuch der gesamten Schweißtechnik«, 4. Auflage, Springer-Verlag, 1948, Bd. 1, S. 136;

   Engel, »Autogen-Ratgeber«, 3. Auflage, Antäus-Verlag Lübeck, 1948, S. 177.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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