DE1552900C - Oxygen nozzle tube mouthpiece for high-speed precision cutting of metal - Google Patents

Oxygen nozzle tube mouthpiece for high-speed precision cutting of metal

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DE1552900C
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oxygen
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German (de)
Inventor
Yoshimasa Osaka Kidowaki (Japan)
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Iwatani Corp
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Iwatani Corp
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Description

3 43 4

öffnung 5 der zylindrischen Ausweitung 4 für den trotz der geringen Entfernung von 1 bis 3 mm zwi-opening 5 of the cylindrical expansion 4 for the despite the small distance of 1 to 3 mm between

Sauerstoffstrahl ist, d. h. gleich dem Durchmesser der sehen Rohrmundstück und Werkstück die äußerenOxygen jet is, d. H. equal to the diameter of the pipe mouthpiece and workpiece see the outer

Ausweitung 4. Dadurch erhält man eine saubere Ausläufer des Weißglühkegels der Heizflamme dieExtension 4. This gives a clean extension of the incandescent cone of the heating flame

Schnittkante und kann wegen der divergierenden Oberfläche des Werkstücks nicht erreichen, selbstCutting edge and cannot reach itself because of the diverging surface of the workpiece

Bauform der Sauerstoffzuführung mit höherer 5 wenn eine große Gasmenge verbrannt wird.Design of the oxygen supply with a higher 5 when a large amount of gas is burned.

Schnittgeschwindigkeit arbeiten. Das Düsenrohrmundstück wird sehr stark erhitzt,Working speed. The nozzle pipe mouthpiece is heated very strongly,

Um bei Werkstücken geringer Dicke eine saubere da es der Heizgasflamme sehr ausgesetzt ist. Um es Schnittkante zu erzielen, wird die Ausweitung 4 im in seinem unteren Teil vor Überhitzung zu schützen, Querschnitt vergrößert. Hierdurch wird der Sauer- ist die.Auswei'tung 4 daher vorzugsweise aus Keramik stoffstrahl in der Ausweitung 4 in zwei Teile aufge- io ausgeführt, das gegenüber hitzebeständigen Stahlteilt, wobei der eine Überschallgeschwindigkeit und teilen in der Herstellung billiger und im Gebrauch' der andere Unterschallgeschwindigkeit aufweist und verschleißfester ist.
dabei den ersten Teil ringförmig umgibt. Der aus der Austrittsöffnung 5 der Ausweitung 4In order to get a clean one for workpieces of small thickness as it is very exposed to the hot gas flame. In order to achieve the cut edge, the widening 4 is enlarged in the cross section to protect it from overheating in its lower part. As a result, the Sauer- is die.Auswei'tung 4 is therefore preferably made of ceramic material jet in the expansion 4 in two parts, which is divided against heat-resistant steel, with one supersonic speed and share in production cheaper and in use 'the other Has subsonic speed and is more wear-resistant.
surrounds the first part in a ring shape. The from the outlet opening 5 of the expansion 4

Die* Dicke des Unterschallstrahls hängt von der austretende Sauerstoff führte weder zu traufenähnentsprechenden Dicke des zu bearbeitenden Werk- 15 liehen Schlackenanhäufungen noch zu abgerundeten Stücks ab.. Ist diese Dicke genügend groß, kann die Ecken, und es ergibt sich stets eine saubere Schnitt-Dicke des Unterschallstrahls entsprechend klein sein kante. Die Rauhigkeit des Schnitts ist wesentlich oder zu Null werden. Ist jedoch dünnes Material zu geringer als nach herkömmlichen Schnittverfahren, schneiden, muß der Unterschallstrahl eine große . Der Schnitt ist etwa ein Drittel so rauh wie der Dicke aufweisen. 20 Schnitt, der mit den bekannten RohrmundstückenThe * thickness of the subsonic jet depends on the escaping oxygen neither led to eaves-like Thickness of the work to be processed - 15 borrowed slag accumulations still too rounded Little bit off .. If this thickness is sufficiently large, the corners can be cut, and the result is always a clean cut thickness of the subsonic beam must be correspondingly small. The roughness of the cut is essential or go to zero. However, if thin material is too smaller than with conventional cutting methods, cut, the subsonic beam must be a large one. The cut is about a third as rough as that Have thickness. 20 Section, the one with the well-known pipe mouthpieces

Die Dicke des Unterschallstrahls, welche zur Dicke durchgeführt wurde bei Stahlplatten von 10 bisThe thickness of the subsonic jet made to thickness on steel plates from 10 to

des Werkstücks im Verhältnis steht, erhält man durch 15 mm Dicke, und etwa ein Drittel bis ein Viertel soof the workpiece is in proportion, is obtained by 15 mm thickness, and about a third to a quarter so

Veränderungen des Verhältnisses des Durch- rauh bei Stahlplatten von 20 bis 30 mm Dicke. BeimChanges in the ratio of the rough in steel plates 20 to 30 mm thick. At the

messers D2 der Austrittsöffnung 5 der Ausweitung 4 Schneiden einer Stahlplatte von etwa 20 mm arbeitenknife D 2 of the outlet opening 5 of the expansion 4 cutting a steel plate of about 20 mm work

gegenüber dem Durchmesser D1 der Austrittsöffnung 25 die bekannten Rohrmundstücke mit einer Schnitt-compared to the diameter D 1 of the outlet opening 25, the known pipe mouthpieces with a cut

der Düse 3. geschwindigkeit von etwa 400 mm/Min., bei einerthe nozzle 3. speed of about 400 mm / min., with a

Die Austrittsöffnungen 6 für das Heizgas können durchschnittlichen Rauhigkeit von 50 Mikron, wo-The outlet openings 6 for the heating gas can have an average roughness of 50 microns, where-

etwa zwischen 2 und 20 mm von der Höhe der Aus- gegen im vorliegenden Fall bei gleicher Rauhigkeitapproximately between 2 and 20 mm from the height of the opposite in the present case with the same roughness

trittsöffnung 5 der Ausweitung 4 für den Sauerstoff- eine Schnittgeschwindigkeit von etwa 800 mm/Min,opening 5 of the expansion 4 for the oxygen - a cutting speed of about 800 mm / min,

strahl entfernt liegen. Bei dieser Anordnung können 30 erreichbar ist.lying beam away. With this arrangement, 30 can be achieved.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

1 2 acuh bei diesem bekannten Brenner ein beträchtlicher Patentansprüche: Abstand vom Werkstück beim Schneiden für die Wärmeabfuhr notwendig.1 2 acuh with this known burner a considerable patent claims: distance from the workpiece when cutting is necessary for heat dissipation. 1. Sauerstoffdüsenrohrmundstück zum Schnell- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Präzisionsschneiden von Metall, das eine innen 5 Rohrmundstück so auszubilden, daß es in unmittelzylindrische und zum Austritt hin sich veren- barer Nähe des Werkstückes gehalten werden kann.1. Oxygen nozzle tube mouthpiece for rapid The invention is based on the object that Precision cutting of metal that has an inside 5 pipe mouthpiece so that it is immediately cylindrical and can be kept close to the workpiece towards the exit. " gende Bohrung für den Sauerstoff und eine diese Diese Aufgabe soll nach der Erfindung dadurch"Lowering hole for the oxygen and this object is to be achieved according to the invention Bohrung umschließende Heizgasleitung aufweist, gelöst werden, daß am unteren Ende der zylin-Has the heating gas line surrounding the bore, to be solved that at the lower end of the cylin- dadurch gekennzeichnet, daß am unte- drischen Bohrung eine nach unten sich erweiterndecharacterized in that a downward widening hole on the lower bore ren Ende (2) der zylindrischen Bohrung (1) eine io Düse anschließt, die am Düsenaustritt in eine zylin-ren end (2) of the cylindrical bore (1) is connected to an OK nozzle, which is inserted into a cylindrical nach unten sich erweiternde Düse (3) anschließt, . drische Ausweitung übergeht, wobei sich die Aus-nozzle (3) which widens towards the bottom,. drical expansion passes, whereby the expansion die am Düsenaustritt in eine zylindrische Aus- , Weitung unterhalb der Ebene der Austrittsöffnung derthe at the nozzle outlet in a cylindrical expansion, widening below the level of the outlet opening Weitung (4) übergeht, wobei sich die Ausweitung Heizgaszuführungsleitung erstreckt.Expansion (4) passes, the expansion heating gas supply line extending. (4) unterhalb der Ebene der Austrittsöffnung (6) Durch diese Ausbildung des Düsenrohrmund-(4) below the level of the outlet opening (6) Due to this design of the nozzle pipe mouth der Heizgaszuführungsleitung erstreckt. 15 Stückes werden folgende Vorteile erzielt:extends the heating gas supply line. 15 pieces the following advantages are achieved: 2. Sauerstoffdüsenrohrmundstück nach An- a) eine gegenüber den bekannten Schweißbrennern spruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Durch- bis zu 50 0/fl erhöhte Schnittgeschwindigkeit, womesser (D2) der Auslassöffnung. (5) der Auswei- bd dne latte> ecki Schnittkante erzielt wird, tung(4) größer ist ak der Durchmesser (D1) der so daß kdn weiterer Arbeitsgang zum Ab-AustrittsoffnungderDuse(3) 20 schleifen erforderlich ist,2. Oxygen nozzle pipe mouthpiece according to an a ) one compared to the known welding torches claim 1, characterized in that the cutting speed increased by up to 50 0 / fl , womesser (D 2 ) of the outlet opening. (5) the expansion bd thne lath> corner cut edge is achieved , device (4) is greater than the diameter (D 1 ), so that further work is required to grind the outlet opening of the nozzle (3) 20, 3. Sauerstoffdüsenrohrmundstück nach An- ,. XT . , , ,,,.. , . .
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die : b> Verformungen durch Warme werden auf ein Ausweitung (4) bildende Teil aus Keramik be- Minimum reduziert, und .3. Oxygen nozzle tube mouthpiece after An,. XT . ,, ,,, ..,. .
Claim 1, characterized in that the: b > Deformations due to heat are reduced to a ceramic part forming a widening (4), and. steht_ . · c) die Schnittbreite ist um etwa 10% enger als die s teht_. · C) the cutting width is about 10% narrower than that 25 rnit den bekannten Brennern erzeugte Schnittbreite und verläuft gleichbleibend eng über das ganze Werkstück, wodurch der Abfall an Material gering ist.25 cutting width produced with the known torches and runs consistently tight over the entire workpiece, eliminating the waste of material is low. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist derIn a further embodiment of the invention is the 30 Durchmesser der Austrittsöffnung der Ausweitung30 diameter of the outlet opening of the expansion Die Erfindung betrifft ein Sauerstoffdüsenrohr- größer als der Durchmesser der Austrittsöffnung derThe invention relates to an oxygen nozzle tube larger than the diameter of the outlet opening mundstück zum Schnellpräzisionsschneiden von Me- Düse. Hierdurch wird auch bei Werkstücken vonmouthpiece for high-speed precision cutting of the Me nozzle. This is also used for workpieces tall, das eine innen zylindrische und zum Austritt hin geringerer Dicke eine saubere Schnittkante erzielt.tall, which achieves an internally cylindrical and, towards the exit, less thickness, a clean cut edge. sich verengende Bohrung für den Sauerstoff und eine Gemäß einer weiteren Ausbildung besteht der dienarrowing bore for the oxygen and a According to a further training, there is the diese Bohrung umschließende Heizgasleitung auf- 35 Ausweitung bildende Teil des Düsenrohrmundstückesthe heating gas line enclosing this bore-part of the nozzle pipe mouthpiece which forms an expansion weist. aus Keramik.shows. made of ceramic. Bei den bekannten Schweißbrennern soll der Ab- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der stand des Düsenrohrmundstückes vom Werkstück Erfindung dargestellt und nachstehend näher benicht unter 5 mm betragen. Dieser Abstand ist erfor- schrieben. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt derlich, um nicht nur das Weißglühen des Werkstük- 40 eines Düsenrohrmundstückes mit konzentrischer Ankes, sondern auch das Ansetzen von geschmolzener Ordnung von Sauerstoff- und Heizgaszufuhr.
Schlacke an dem Mundstück, wodurch der Sauerstoff- Sauerstoff strömt unter einem Druck von 7 kg/cm2 strahl blockiert werden würde, zu verhindern. Dieser oder höher durch die zylindrische Bohrung 1 des erforderliche Abstand des Brenners vom Werkstück Düsenrohrmundstückes, von hier fließt der Sauerstoff hat den Nachteil, daß der Sauerstoff strahl unter dem 45 durch das untere Ende 2 dieser Bohrung 1 in die Heizstrahl expandiert, wobei in der Grenzzone die nach unten sich erweiternde Düse, 3 und strömt dann Heizflamme durch den Sauerstoffstrahl gestört und mit Überschallgeschwindigkeit (etwa 2 bis 3 Mach) schräg gegen die Oberfläche des Werkstückes ge- in die zylindrische Ausweitung 4, die sich unterhalb drückt wird. Dies führt zu trauf en artigen Schlacken- der Ebene der Austrittsöffnung 6 der Heizgaszufühbildungen entlang der Schneidkante am Werkstück 50 rungsleitung erstreckt und von hier durch die Aus- und macht ein Abschleifen der Schneidkanten erfor- trittsöffnung 5 der Ausweitung.4 nach außen,
derlich. Aus dieser Anordnung ist ersichtlich, daß derIn the case of the known welding torches, the drawing shows an exemplary embodiment of the nozzle pipe mouthpiece from the workpiece invention and is below 5 mm in more detail. This distance has been researched. The drawing shows a longitudinal section such as to show not only the whitening of the workpiece 40 of a nozzle pipe mouthpiece with a concentric anchor, but also the setting up of a molten order of oxygen and heating gas supply.
Slag on the mouthpiece, which would prevent the oxygen-oxygen from flowing under a pressure of 7 kg / cm 2 jet would be blocked. This or higher through the cylindrical bore 1 of the required distance of the burner from the workpiece nozzle pipe mouthpiece, from here the oxygen flows has the disadvantage that the oxygen jet expands under the 45 through the lower end 2 of this bore 1 in the heating beam, being in the boundary zone the nozzle, which widens downwards, 3 and then the heating flame flows disturbed by the oxygen jet and at supersonic speed (about 2 to 3 Mach) diagonally against the surface of the workpiece into the cylindrical expansion 4, which is pressed below. This leads to eaves-like slag plane of the outlet opening 6 of the heating gas supply formation along the cutting edge on the workpiece 50 and extending from here through the outlet opening 5 of the widening.4 to the outside, making grinding of the cutting edge necessary,
so. From this arrangement it can be seen that the Bei einem anderen bekannten Sauerstoffdüsen- Sauerstoff während des Schneidvorganges senkrecht rohrmundstück, das aus einer innen zylindrischen nach unten gerichtet ist und im rechten Winkel auf und zum Austritt hin sich verengenden Bohrung für 55 die Oberfläche des Werkstückes auftrifft, wobei die den Sauerstoff und einer diese Bohrung umschließen- Spitze des Rohrmundstückes ganz dicht an das den Heizgasleitung sowie einer nach unten geführten Werkstück gehalten wird (etwa 1 bis 3 mm),
zwlindrischen Ausweitung, in die der Sauerstoff und Der Sauerstoffstrahl strömt somit hur eine kleine das Heizgas von oben in gleicher Höhe eingeführt Strecke außerhalb der Düse, bevor er auf das Werkwerden, besteht, ist zwar der Sauerstoffstrahl mit der 60 stück auftrifft. Er wird dadurch weniger durch die Flamme derart zusammengefaßt, daß er sich an der Heizflamme beeinflußt, während diese beim Aus-Austrittsöffnung nicht erweitert. Jedoch steht auch strömen aus der Austrittsöffnung 6 genügend weit bei diesem Sauerstoffdüsenrohrmundstück der Sauer- vom Werkstück entfernt ist.In another known oxygen nozzle oxygen during the cutting process vertical pipe mouthpiece, which is directed downward from an inside cylindrical and at right angles to and to the exit narrowing bore for 55 hits the surface of the workpiece, the oxygen and one of this bore enclose the tip of the pipe mouthpiece very close to the heating gas line and a workpiece that is led downwards (about 1 to 3 mm),
There is a double expansion into which the oxygen and the oxygen jet flow, so the heating gas is introduced from above at the same height outside the nozzle, before it hits the work, the oxygen jet hits with the 60 pieces. As a result, it is less summarized by the flame in such a way that it is influenced by the heating flame, while it is not expanded at the outlet opening. However, there is also sufficient flow from the outlet opening 6 at this oxygen nozzle tube mouthpiece which is away from the workpiece. stoffstrahl in direktem Kontakt mit der Heizgas- Weiterhin wird durch diese Anordnung die traufen-substance jet in direct contact with the heating gas. flamme, wodurch er leicht überhitzt wird. Um eine 65 ähnliche Anhäufung von Schlacke entlang der oberenflame, which easily overheats it. Around a 65 similar accumulation of slag along the top Überhitzung an der Austrittsöffnung des Düsenrohr- Schnittkante vermieden, so daß sich daraus eineOverheating at the outlet opening of the nozzle pipe cutting edge avoided, so that a mundstückes sowie das Ansetzen von geschmolzener geringe Breite der Schnittlinie ergibt, welche immouthpiece and the attachment of melted small width of the cutting line results, which in the Schlacke an dem Mundstück zu vermeiden, ist daher wesentlichen gleich dem Durchmesser der Austritts-Avoiding slag on the mouthpiece is therefore essentially the same as the diameter of the outlet

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