DE1729900A1 - Verfahren zum Verhindern der Zerstoerung von Autogenbrennern durch Rueckzuendung und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

MESSER GRIESHEIM GMBH · MG

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Kennwort: Zurückzünd sicherer · / £ ο cJ U U Autogenbrenner Erfinder: M. Schmitt

Verfahren zum Verhindern der Zerstörung von Autogenbrennern durch Rückzündung und Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrene

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern der Zerstörung von Autogenbrennernι insbesondere Schweiß- oder Sohneidbrennern duroh Rüokzündung.

Es gibt prinzipiell zwei Arten von Autogenbrennern: Innen- und Außenmieohbrenner. Bei den Innenmiechbrennern werden Sauerstoff und Brenngas im Brenner gemischt und strömen dann duroh das Mieohrohr in dit den jeweiligen Autogenverfahren entsprechende Düse. Die flamme brennt normalerweise kurz hinter der Stirnfläohe der Dtts·. Es gibt jedoch Fälle, die zum Eintritt der Flamme in den Brenner führen können, z.B. Behinderung des Gasaustrittes aus djer Düse oder starke Erwärmung des Brenners· Wenn die Flamme naoh dem Eintritt in den Brenner erlieoht oder an dar Düse wie vorher normal weiterbrennt, dann wird dtr Brenner Al· "rüokzündsicher" beselohnet· Brennt die Flamme im Brenner weiter (Rüokzündung), dann führt dits au tine« eohnelltn Temperaturanstieg und - wann nioht da· Brenngas sofort abgesperrt wird - iur Zerstörung das Brannars·

Der Erfindung liegt nun dit Aufgabe zugrunde, die Zerstörung des Brtnntrs beim Auftraten derartiger Rüokzündungen, dia stat· mit einer Druokii#lle verbunden sind, au vermeiden· ZurLösung da· Probleme wird erfindungegemäe vorgesohlagen, daß dia Brsnngaszufuhr duroh Einwirkung dar beim RUokzündvorgang auftretenden Druoklrelle und/oder erhöhten Temperatur im Brennerktirper selbsttätig abgeschaltet wird.

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Es wäre ebenso möglich aber weniger vorteilhaft, den Sauerstoff oder beide Gase abzusperren.

Die Erfindung macht von der Erkenntnis Gebrauch, daß nicht das Eindringen der Flamme in den Brenner an sich (RUckzUndung), sondern die Brenndauer der Flamme innerhalb des Brenners zur Zerstörung desselben führt. In diesem Sinne ist eine Vorrichtung zur Durchführung dee erfindungsgemäßen Verfahrens gekennzeichnet durch Mittel zur Begrenzung der Brenndauer nach einem Eintritt der Flamme in den Brenner.

Die beabsichtigte Begrenzung der Brenndauer einer rUckgezündeten Flamme kann auf vielfache Weise bewirkt werden. GemäS einer Ausführungsform der Erfindung 1st ein Brenner gekennzeichnet durch eine Speioherkammer, dia aowohl mit der Brenngaszuleitung als auoh mit deft Mieohrohv verbunden ist und ferner dadurch, daB zwisohen Brenngaezuleitung und Speicherkammer ein Rttokechlagventil angeordnet ist.

Die Speioherkammer ist ala ZUndkammer ausgebildet} wenn der Gern ieoh inhalt gezündet wird» ataigt der Druok und das Rückschlagventil eohlieflt solange, bia aioh das Gas über die vergleichsweise engen Verbindungebohrungen entspannt hat. Hinsichtlioh der Ausbildung des Rückschlagventils im einzelnen wird bevorzugt, dafl ala Rückschlagventil eine Membran dient·

swisehen Ferner iat ea aweokmäSi*, «ami J.r -ι·..ν 8peioherkammer und

^: Mischrohr -ein Überströmventil angeordnet iat·

Um ein Entspannen des unter hohem Druck stehenden Gases la dar Speioherkammer zu ermöglichen, empfiehlt aa sioh, daB daa Überströmventil duroh eine by-paas-Bohrung mmgehbar tat.

Bine mit dar Rücksendung aioh ausbreitende Druckwelle öffnet daa Überströmventil, In ila 8peioherkammer strömt das verbrannte Gemiaoh, dar aioh aufbauende Druok sohliee?^U8l8$W§fil. Ansohliefl«nd strömt daa la dar Bpeloherkammer gesammelte Oma duroh den tty-pass in den Brenner zurück,^ΕΪ£ΐP?Wlfl öffnet unter dar Wirkung einer Fader. Während dar Sohlieflperiode daa Rüokschlag-

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ventil8 erliaoht die Flamme im Brenner. Der Schließvorgang

könnte theoretisch auoh durch direkte Einwirkung der Druckeinen welle auf die Membran bzw.^\ Kolben bewirkt werden. Da jedoch der Druck im Brenner sehr schnell zurückgeht, könnten nur Sohließzeiten von ca. l/looo Sek. Dauer erreicht werden. Hit Hilfe der Speioherkammer und des Überströmventileβ mit by-pase kann die Schließzeit erheblich gesteigert werden; zweckmäßig sind Schlieflzeiten von einigen Zehntel-Sekunden·

Eine andere AuefUhrungeform der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Speicherkammer, die durch eine Umgehungabohrung mit der Brenngaazuleitung verbunden ist, ferner daduroh, daß in der Speioherkammer ein gegen Federkraft verschiebbarer Kolben als Ventil angeordnet ist, und daß der Kolben unter Einwirkung der Druckwelle zunächst die der Brenngaeauleitung zugewandte öffnung der Umgehungabohrung freigibt, ao daS sioh in der Speioherkammer ein daβ Ventil schließender Druck aufbaut.

Der Kolben dient sogleich als Schlieflkörper-Druok-Meßorgan und Überströmventil; er wird zweokmäßig von Federn in dar Hittallage «ehalten. Hit dar Druokwelle öffnet dae Ventil über die Hittallage hinaus, der Kolben gibt die Umgehungabohrung frei, die Speioherkameer füllt sich über dia Bohrung. Hit dar abnehmenden Druokwelle tohlieSt da« Ventil ao lan§»,bii sich das In dar 8peioherkaa»er enthaltene Oaa Ubar dia Un4ichtheit an dar Zylinderwand oder einem la Vmntilkörper oder -Kolben befindlichen br-paaa antapannt hat.

OemftB einer weiteren Aueführungeform dar Erfindung wird vorgeaohlagen, dat dia Brennga»«uleitung durch einen Kolben aiechliefibar ist» dar unmittelbar duroh dia aioh In da· Innere 4ea Brennerkörpera fortpflanaende Druckwelle beaufaohlagbar iat.

In vorteilhafter Weiterbildung dar Erfindung iat ein aolohar Brenner gakannaaiohnat duroh einen die Sauerstoffzuleitung

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ringförmig umgebenden Raum zur Brenngaezuführung und ferner dadurch, daß in diesem Raum ein die Sauerstoffzuleitung konzentrisch umgebender Kolben verschiebbar angeordnet let, dessen rückwärtiges Ende zum Verschließen der Brenngasäuleitung dient und der am Umfang einen Bund aufweist zum Angriff der Druckwelle.

Die BrenngaszufUhrungeleitung ist zweoknäßig ringförmig ausgebildet und weist als Dichtung zwei konzentrische Ringe aus elastischem Material auf, zwischen die das rückwärtige Ende des Kolbens eingreift·

Von der Druckwelle - die nötigenfalls alt Hilfe einer Zttnd-■t kammer verstärkt werden kann - wird der Kolben in rückwärtiger Richtung verschoben. Der Ansatz schiebt sich zwischen die Dichtungen und sperrt das Brenngas ab. Bevor der Brenner wieder gezündet wird, muß das Ventil jedooh von Hand geöffnet werden.

Diesbezüglich wird erfindungsgemäß ein seitlich In Brennerkörper schräg angeordneter 8ohleber vorgeeohlagen «um Eingriff alt der rückwärtigen Stirnfläche des Kolbenbundes·

Eine weitere Möglichkeit, die Brenndauer einer rüokgeMündeten Plaami auf ein zuträgliohea Maß Iu begrenzen, ist dadurch gegeben, daß die Brenngaszufuhr durch flpon vorgeepejanten duroh eine Rastvorrichtung gesperrten *s>- : abaohaltbar 1st, und daß die Restvorrichtung duroh ein unmittelbar von dar sieh In P das Innere des Brennerkörpera fortpflanzenden Druckwelle zu betätigendea Organ lösbar let·

Sur Auslösung der Rastvorrichtung kann beiepielsweise ein Kolben oben beaohrlebener Art verwendet werden· Zur erneuten Inbetriebnahme des Brennere ami. dann der ßohlleflkörper wieder vorgespannt und duroh die Rastvorrichtung gehalten werden· Dabei ist ee zweokmäSig, wenn die Vorspannung deaSohliefi· körpers von Hand erfolgt, und naoh erfolgter Vorspannung die Rastvorrichtung automatisch einrastet·

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Das automatische Einrasten der Rastvorrichtung kann dadurch erreicht werden, daö als Rastvorrichtung ein mit einer schrägen Fläche versehener federbeaufschlagter Schieber dient, und daß der Kolben an seiner Betätigungsstange einen Bund mit entepreohender schräger Fläche zum Eingriff der Rastvorrichtung aufweist«

V/ie bereite oben angedeutet, kann auoh die Erhöhung der Temperatur im Brenner nach dem RückaündVorgang zur Begrenzung der Brenndauer der Flamme ausgenutzt werden. Erfindungsgemäfl iet ein solcher Brenner gekennzeichnet durch einen Hohlraum im Brennerkörper, welcher Hohlraum mit einem Medium mit hohem Temperatur-Ausdehungskoeffizient gefüllt ist und ferner dadurch, der Hohlraum durch einen bewegbaren Körper begrenzt let, der als Ventil zur Absperrung der Brenngaszuführung dient.

In den Hohlraum 1st also ein Medium eingeschlossen, dessen Druck in gewünschter Weise mit der Temperatur ansteigt und somit über den bewegbaren Körper das Ventil dann schließt, wenn sioh der Brenner infolge einer RUokzündung erwärat. Aus Sichtungsgründen ist es zweckmäßig, wenn als bewegbarer Körper eine Membran dient, an der ein federbeaufschlagter». Ventilkörper befestigt ist.

Be ist Jedoch auoh aöglioh, daß als bewegbarer Körper ein 1« Brennerkörper dichteingeführter Ventilkolben dient«

Ein· ander· vorteilhafte Möglichkeit, die Brenndauer der rUckge«undβten Flamme unter Ausnutzung der Temperaturerhöhung zu begrenzen, ist dadurch gegeben, daß la Brennerkörper ein Bi-Metall-Element angeordnet ist, welohes Bit einen Ventilkolben sub AbeohluB der Brenngasiuleitung verbunden ist.

SäetIioh· la vorstehenden beschriebenen AusfUhrungsforaen sind sowohl bei Injektor- wie auoh bei Gleiohdruokbrennern anwendbar. Die Erfindung aohlägt nun darüber hinaus eine Maß nahme vor, die spesiell für Injektorbrenner geeignet ist.

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Sie ist gekennzeichnet durch eine Speicherkammor in der Brenngaeleitung nahe der Injektordüse, welche Speicherkammer durch ein Ventil begrenzt ist und ferner dadurch, daO das Ventil mit einer zwei VentilStellungen (offen, geschlossen) zulassenden Hastvorrichtung sowie einem durch die Druckwelle beaufschlagbaren Organ verbunden ist und daß die Rastvorrichtung durch den bei geschlossenem Ventil in der Speioherkammer aufgrund der Injektorwirkung herrschenden Unterdruck Uberwindbar ist.

Als Organ zur Betätigung des Ventils dient zweckmäßig eine Membran oder ein Kolben· Das Ventil wird duroh unmittelbare Einwirkung der Drcukwelle auf die Membran bzw. den Kolben geschlossen. Infolge der Saugwirkung des Injektors fällt dann der Druck auf ca. 0,5 - 0,7 et«, d.h. auf weniger als den Luftdruck ab« Da auf der Rückseite der Membran bzw. des Kolbens der Luftdruck ruht, entsteht eine Kraft, die naoh Überwindung der Sperre das Ventil öffnet.

In der Zeiohnung sind zur näheren Erläuterung der Erfindung Ausführungsbeispiele dargestellt und zwar zeigt ι

Fig« 1 einen Schweißbrenner im Längsschnitt «it Membranventil zur Absperrung de· Brenngases,

Fig. 2 einen Schweißbrenner im Längsschnitt, ähnlioh wie die Aueführungeform naoh Fig. 1, wobei zu sätzlich eine Verbindungebohrung zwisohen Gasmleohetelle und Speicherkern·*r vorgesehen iet,

FIf. } «inen Schweißbrenner Ib Längeeohnitt, ähnlioh der AuefUhrungeform naoh Fig. 1 und 2, jedooh ■it Überströmventil und by-pass-Bohrung,

Fig. 4 einen Schweißbrenner im Längeeohnitt Bit Kolbenventil zur Absperrung der Brenngaesufuhr,

Fig. 5 «inen Sehweißbrenner im Längeeohnitt, wobei

eine direkt· Absperrung der Brenngaesufuhr vorgesehen let,

Fig. 6 einen SohweiBbrenner la Längeeohnitt mit indirekter Absperrung der Brenngaszufuhr duroh Auslesen einee vorgespannt«! Ventilkoleene,

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7 einen Injektor-Schweißbrenner in Längsschnitt mit direkter Absperrung der Brenngaszufuhr und automatischer öffnung des Ventilß infolge der Saugwirkung des Injektors,

Fig. 8 einen Schweißbrenner ie Längsschnitt mit Absperrventil fUr das Brenngas, welches auf Temperaturerhöhungen innerhalb des Brenners reagiert,

Fig. 9 eine andere Ausführungefοra eines Schweißbrenners im Längesohnitt mit auf Temperaturerhöhung reagierenden Brenngasabsperrventil,

Fig. 10 den Druokverlauf nach einer Rückeündung im Brenner- Mieohrohr, aufgetragen über der Zeit,

Fig. 11 ein Druok-Zeit-Diagraiam, gerne seen in der Speioher- kamaer dee Brenners nach Pig. 3,

Fig. 12 ein Druck-Zeit-Diagram·, gemessen in der Speioher- kammer des Brenners naoh Fig. 2 und

Fig. 13 ein Druok-Zeit-Diagrama, gemessen in der Speicherkammer des Brenners naoh Fig. 1.

Naoh Fig. 1 bis 3 ist der Brennerkörper mit 10, der Gemisohraun des Brenners mit 11, die SauerstoffZuleitung mit 12 und ein koniech ausgebildeter Brenngaskanal mit 13 bsseiohnet. Der Qeaisohraum 11 mündet In 'das·- erweitertei KiBOhrohr 14.

Da« Brenngas gelangt aus einer Brenngassuleitung 15 über eins Ausnehmung 16 sowie ein· Bohrung 17 in den konischen Brenngaskanal 13· Zwischen Brenngassuleitung 15 und Bohrung 17 ist innerhalb der Ausnehmung 16 ein Yentil angeordnet, welches aus einem Ventileit* 18 und einer seitlioh im Brennerkörper befestigten Membran 19 besteht· Zwischen Membran 19 und dem ringförmigen Boden 20 der Ausnehmung 16 stUtet sieh eine Druckfeder 21 ab, die sur Rückstellung der Membran dient.

Zwischen Ausnehmung 16 und ~ Mischrohr 14 erstreckt sioh eine Speioherkammer 22.BeI der Aueführungeform naoh Fig. 1

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und 2 steht die Speicherkammer 22 durch eine vergleichsweise enge Bohrung 23 mit dem Mischrohr in Verbindung· Während dee normalen Arbeitsvorgängeβ etromt durch die Bohrung 23 ständig Brenngas-Sauerstoffgemisch in die Speicherkammer Wird nun der Inhalt der Speioherkammer durch eine Rückzündung gezündet, so steigt in der Speicherkammer der Druck, das Ventil 18, 19 wird geschlossen und die Brenngaszufuhr zum Gemisohraum 11 ist damit abgesperrt. Die Flamme im Brenner erlischt dadurch automatisch. Das Yentil 18, 19 öffnet erst dann wieder, wenn sich das Gras über die'Bohrung 23 entspannt hat. Zur schnelleren * let bei der AuefUhrungeform

nach Fig. 2 nooh eine zusätzliche Bohrung 24 zwischen Ausnehmung 16 und Brenngaskanal 13 vorgesehen. Praktisch können mit den AuofUhrungeformen nach Fig. 1 und 2 Ventil-Sohließzeiten von einigen hundertstel Sekunden erreioht werden.

Das AusführungBbeispiel nach Fig. 3 stellt eine Verbesserung der Aueführungebeiepiele nach Pig. 1 und 2 dar. In der Speioherkamaer ist hier ein Überströmventil angeordnet» weIoheβ aus einem Ventilkegel 25 und einem Ventilsitz 26 besteht, welcher letzterer duroh den übergang der Speioherkaamer in eine Verbindungabohrung 27 mit dem Mischrohr ■> , <- gebildet wird. Der Ventilkegel 25 ist an einer Ventiletange 28 befestigt, an deren Ende ein Teller 29 angeordnet ist· Eine Druckfeder 30, die eioh «wisohen den Boden 52« der Speioherkammer 22 und dea Teller 29 abstütet, preft den Ventilkegel 25 in den Slti 26· Eine Verbindung iwleohen Mischrohr 14 und Speloherkaaaer wird - auoh bei geeohloeeenea Uberetröaventil 25, 26 - duroh eine bx-p*ee- Bohrung 32 hergestellt, eo daS «loh während des noraalen Brennerbetrlebee die Speioherkaaaer alt Brenngae-Saueretoffgeaieoh füllen kann.

Die Wirkungsweise i«t nun folgendes eine alt der RUoksUndune eioh auebreitend· Druckwelle öffnet da· überetröarentil 25» 26,in die 8peioherkaaaer 22 etröat da· verbrann te Oealeoh, der eioh aufbauend· Druok eohliett da· RUokechlagventil 18, 19· Anechlieflend etrVat da· in dar ßpei-

•Füllung der Speicherkaamer 22 alt Brenngae-Saueretoff-Oeaisch - 9

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cherkaramer gesammelte Gas durch den by-pass 32 in den Brenner zurück, daβ Ventil öffnet unter der Wirkung der Feder 21· Während der ßohließperiode des Rückschlagventils 18, 19 erlischt die Flamme im Brenner. Mit Hilfe der Speioherkammer und des Überströmventils rait by-pass kann die Schließzeit erheblich gesteigert werden. Zweckmäßig sind Schließzeiten von einigen Zehntel-Sekunden.

Bei der AuefUhrungeform nach Fig. 4 mündet der mit 33 be zeichnete Sauerstoffkanal seitlich in den Gemiechraum 11. Die Brenngaszuleitung ist quer zum Gemisohraum 11 angeord net und mit 34 bezeichnet. Eine ebenfalls quer zum Gemischraum liegende Speicherkammer trägt die Kennzahl 35. In der Speioherkammer 35 ist ein Kolben 36 verschiebbar angeordnet, der zusammen mit einem Ventilsitz 37, ähnlich den oben beschriebenen Ausführungsformen, ein Ventil zur Absperrung der Brenngaszufuhr bildet.

Der sowohl an seiner rückwärtigen wie auch vorderseitigen Stirnfläche von Druckfedern 33 bzw. 39 beaufschlagt· und so in einer Mittellage gehaltene Kolben 36 versperrt in seiner Normalstellung, wie aus Fig.;ersichtlich ist, eine Umgehungsbohrung 40. Diese Kolbenstellung entspricht de» normalen Brennerbetrieb, wobei Brenngas duroh das geöffnete Ventil 36, 37 ungehindert in den Gemiaohraum 11 gelangen kann«

Tritt nun tint Ruoksündung verbunden Bit einer Druckwelle auf, to öffnet das Ytntll 36, 37 über die Mittellag· hinau«, der Kolben gibt die Uagthungtbohrung 40 frei, und dlt SptlohtrkANBtr füllt sich über di· Bohrung. Mit dtr abneh menden Druckwelle schlitflt da· Ventil »o lange, bit eioh da· in dtr Sptiohtrktju»r enthalten· das über di· ündiohtheit tu dtr Zylinderwand oder einen !■ Ventilkörper odtr Kolben befindlichen by-pass entspannt hat·

dtr Au«führungefor» naoh Tig. 5 «Undet die mit 41 btitiohnttt Brenngassuititung in tintn ringförmigen, dtn Sau-

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erstoffkanal 42 konzentrisch umgebenden Brenn aekanal 43. Der ringförmige Brenngaekanal 43 mündet wiederum in einen erweiterten Raum 44, worin ein Kolben 45 verschiebbar angeordnet iet. Der Kolben 45 ißt mit einem Bund 46 versehen. Aue dem erweiterten Raum 44 gelangt dann das Brenngas in Kanäle ,.. 47 und von dort in den Gemischraum 11, in dem duroh eine Bohrung 48 auoh der Sauerstoff eintritt.

Von der Druckwelle, die nötigenfall8 mit Hilfe einer gestrichelt angedeuteten ZUndkammer 49 verstärkt werden kann, wird der Kolben 45 in rückwärtiger Richtung verschoben. Die ZUndkammer 49 ist über eine Bohrung 60 mit dem Ort des höch sten öemiaohdruckea und über eine Bohrung 61 mit dem Ort des niedrigsten Brenngasdruckes verbunden. Infolgedessen strömt im Normalbetrieb ständig Gemisch in Pfeilriohtung duroh die Zundkammer. Das mit 50 bezeichnete rückwärtige Ende des Kolbens 45 sohiebt sich in den Ringkanal 43 «wischen Bwei in einer Ausnehmung 51 koneentrieoh sueinander angeordnete Dichtungsringe 52, 53· Die Brenngasrufuhr ist damit abgesperrt·

Die öffnung des duroh den Kolben 45 und die Dichtungen 52, 53 gebildeten Ventile erfolgt nioht automatisch, sondern mu0 von Hand vorgenommen werden. Zu diesem Zweok ist in einer Ausnehmung 54 seitlioh la Brennerkörper ein Sohieber 55 angeordnet. Der Sohieber weist an seinem dem er« wetterten Raus 44 lugewandten Ende eine Abrundung 56 auf, die im Eingriff alt dem Bund 46 de· Kolbens 45 dient. Die Betätigung de· 3ohlebers 55 erfolgt tob Hand über eine Stange 57 und eine Druckplatte 58. Die Rückstellung des Sohieber· erfolgt duroh eine Druckfeder 59·

Bei der Aueführungeform naeh Fig· 6 gelangt da· Brenngas über eine abgewinkelte Brenngaesuleitung 62 in eine Kam» mer 63 und von dort duroh eine Bohrung 64 in einen erweiterten Rau« 65, worin - ähnlich wie bei dor Aueführungeform neon Pig. 5 - ein Kolben 66 verschiebbar angeordnet ist.

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Entsprechend der Ausführungsform nach Fig. b tritt das Brenngas durch Kanäle 73 in den Gemischraum 74 ein·

Die Sauerotoffzuleitung erfolgt hier über eine horizontale Bohrung 7ü» die in einen zentralen vertikalen Kanal 76, 77 mündet. Au« dein Kanal 77 gelangt der i»aueretoff dann in den Gemischraum 74.

Zur Absperrung der Bnenngaszufuhr dient nicht der Kolben 66 direkt, oondern eine in der Kammer 63 verschiebbar angeordneter Kolben 67. ^er Kolben 67 bildet zusammen mit einem Ventilsitz 80 am Übergang der Brennganzuleitung 62 in die Kammer 63 dae Abnperrventil für die Brenngasaufuhr.

In seiner aus Pig. 6 ersichtlichen Normallage ist der Kolben 67 durch eine Druckfeder 68 vorgespannt, wobei der Kolben durch eine Hastvorrichtung in seiner vorgespannten Lage gehalten wird.

Die Rastvorrichtung besteht aus einem in einer Ausnehmung 69 im Brennerkörper angeordneten Sohleber 70, weloher einen Absatz aufweist, der hinter einen Bund 71 an einer mit dem Kolben 67 verbundenen Kolbenstange 72 greift.

Der Schieber 70 wird duroh eine Druckfeder 78 mit deo Bund in Eingriff gehalten.

Tritt nun eine Rückzündung verbunden alt einer Druckwelle auf« eo wird der Kolben 66 alt seiner rückwärtigen Stirnfläche gegen den Schieber 70 geschleudert, Sie Rastsperr· klingt aus und das Ventil 67, 80 sohlIeSt infolge der Vorspannung der Druckfeder 68.

Das Offnen des Ventile 67, 80 erfolgt von Hand duroh Drücken eines Knopfes 81. Dar Knopf 81 rereohiebt Alt Ventilstange in Richtung einte Pfeiles 82. unter Einwirkung von schrägen Flächen 83 bzw. 84 ae Bund 71 bzw. Schieber 70 wird letzterer in Richtung eines Pfeiles 85 verschoben bis die beiden Schrägen 83, 84 einander passiert haben. Infolge der Vorspannung

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dor Lruokfeder 78 rastet der Schieber 70 anechließend mit seinem Absatz hinter den Bund 71 ein.

Bei der Ausführungaform nach Flg. 7 handelt es eioh üb einen Brenneraufbau, ähnlich den AuefUhrungeformen der Fig. 1 bis 3· In den konischen Breitag, aekanal 13 gelangt das Brenngas durch eine Brenngaezuleitung 87, die in den feil 88 einer zweiteiligen Ventllkaramer 88, 89 mündet und von den Ventllkanmertell duroh eine Bohrung 90. Die Venti!kammer 88, 89 iet durch einen Ventilsitz 91 unterteilt, dem ein Ventil ' zugeordnet iet· Daβ Ventil "~ besteht im einzelnen aus einem Ventilteller 92» der an einer Ventilstange 94 befestigt let«. Die Vent11«tang· 94 ist mit einem Ende an einer Membran 95 befestigt und alt dem anderen Ende in einer Ausnehmung 96 la Ventilkörper geführt. Ein an der Ventilstange 94 angeordneter doppelt konieoher Bund 97 dient zum Kingriff einer Rastvorrichtung, die «us einem längs verschiebbaren Stift 98 und einer Druckfeder 99 besteht. Die Rastvorrichtung IKBt nur zwei Ventiletellungen sut geöffnet oder geschloesen. Bei dar in Fig· 7 dargestellten Lage 1st das Ventil 91» 92 geöffnet. Dl· Raetvorrichtung let sveokmäöig derart ausgelegt, dafl si« durch eine axial auf die Ventiletaage 94 wirkende Kraft von oa O₉I kp überwunden werden kann. Ein duroh die Membran 95 abgetrennter alt 100 beaeiohneter Raum ist durch «in· BntlUftttngsbohrung XOl mX% der Auflenatmosphäre verbunden·

Dme Ventil 91« 92 wir« durch unmittelbare Blnwlrfcun« der bei einer RüoksUndung auftretenden Druckwelle auf 41e XeB-bran 95 geschlossen. Infolge der Saugwirkung i·· Injektor· 12, 13 fällt dann der Druok auf oa 0,5 bis 0,7 afta» ··*. auf weniger als den Luftdruok. Da auf der Rttakaolte ier Haasraa iar Luftdruok ruht» enteteht eine KrafVnach Üeer*fia4«a« it» Eastvorrichtung 97, 98» 99, las Ventil 91, 9t

Dar Aufbau dee Brenners nach Flg. 8 entspricht Ia wesentllohen den AusfUhrungsfomen naeh Fig. 1, 3 und 7. Daa *

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Brenngas gelangt durch eine Brenngaezuleitung 102 in eine Ventilkammer 103 und von dort über eine Bohrung 104 in den bereite oben beschriebenen konischen Brenngaekanal 13. Die Ventilkaramer 103 ist durch eine Membran 105 in zwei Teile 106 und 107 unterteilt«

An der Membran 105 ist ein Ventilkörper 108 mit Ventilkonus

109 befestigt» Der zugehörige Ventilsitz am Übergang der Brenngaetuleitung 102 in den Ventilkammerteil 106 ist mit

110 bezeichnet. Durch eine Druckfeder 111 wird das Ventil 109» HO offen gehalten.

Der mit 107 bezeichnete in Pig. 8, links der Membran 105» liegende Ventilkammerteil steht über einer Bohrung 112 mit einem Hohlraum 113 verbunden, der sich parallel des Gemischräumes 11 erstreckt und nur duroh eine verhältnismäßig dünne Wand Ton diesem getrennt ist.

Der Hohlraum 113 ist mit einem, beispielsweise gasförmigen, Htdiua mit hohes Temperatsa^Ausdehnungskoef flEientt gefüllt·

Tritt nun eine Rücksendung ein, so erwärmt sich das Medium im Hohlraum 113, dehnt sioh aus und sohlieflt das Ventil 109, 110· Bit Brenngfteeufuhr ist damit abgesperrt und die Flame· Im Brenner «rlieoht. Bei der nun tintretenden Abkühlung «iaht «loh d«· Medium im Hohlraum 115 wieder Bueammen, ·ο 4*0 dme Tent 11 109» HO al «bald infolge dee Drucke« der Feder 111 wieder öffnet.

Bei 4er Au«führung«form naoh Yig« 9 wird ebenfalls die Xrhöhung 4er Temperatur innerhalb dee Brenner« naoh dem Eintreten einer Rüokeündung sur Absperrung 4er Brenng»«ufuhr benutat« In eines Über drei Bohrungen 117 mit dem aemieohraum 11 verbundenen Hohlrau« 114 let tu dieeem Zwtok eine Bi-Metall-Soheibe 115 angeordnet» woran ein Ventilkörper 116 mit dem schon aus Fig. θ her bekannten Yentllkonue 109 befestigt let. Die Brenngasführung sowie dae Ventil 109» 1X0 tür Absperrung der Brenngatesufuhr entspricht der oben beschriebenen Au«führungsfοrm naoh Fig. S₁ so daß sioh daiu eine nochmalige Beschreibung erübrigt.

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Tritt infolge einer RUcksUndung nun eil Brvätoning des Brenners ein, so kriinrt sieh die Bi-Me 1-Scheibe 1X5 und eohlieflt das Ventil 109, HO. Durch ai& anschließende Abkühlung öffnet denn nach einer gewiesen Zelt das Ventil.

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Claims (1)

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Ansprüche

1. Verfahren stm Verhindern der Zerstörung von Autogenbrennern, insbesondere Schweiß- oder Sohneidbrennern durch Rückzühdung, dadurch gekennzeichnet» daS die Brenngaszufuhr durch Einwirkung der beim Rüokzündvorgang auftretenden Druckwelle und/oder erhöhte Temperatur in Brennerkörper selbsttätig abgeschaltet wird.

2, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch gekennzeichnet durch Mittel zur Begrenzung der Brenndauer nach eine« Eintritt der flame in den Brenner.

3. Brenner nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Speioherka—er (22), die sowohl «it der Brenngaszuleitung 0.55 als auch alt den Mischrohr (14) verbunden ist und ferner dadurch, daB zwischen Brenngaszuleitung und Speioherkammer ein Rttckr3hlagrentil (IB₉ 19) angeordnet ist.

4. Brenner naoh Anspruoh 3» dadurch gekennzeichnet, dafl als RUoksehlagrentil eine Membran (19) dient.

5. Brenner naoh Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dafi la der Speicherte—er (22) - zwiaohen Rucksohlagventil (IB, 19) und Mischrohr ·- (14) - «in Überströmventil (25· 26) angeordnet ist.

6· Brenner nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dafi das Überströmventil (25, 26) durch eine by-pase-Bohrung (32) umgehbar ist.

7« Brenner naoh Anspruoh 2, gekennzeichnet durch tin· Bpei-* chart·—ir (35)· dia durch eine ümgehunfebohrung (40) «it dar Brenngaszuleitung (34) verbunden ist, farner dadurch, daB in Amr 8peioh.erkaamver (35) ein gegen Faderkraft verschiebbarer Kolben (36) als Ventil angeordnet ist und daS dar Kolben (36) unter Einwirkung dar Druckwelle zunächst die dar Branngaazulaitung (34) zugewandte öffnung der Umgehungabohrung freigibt, so daß sieh in der Speioherkanmer

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BADORlGfNAt.

(35) ein das Ventil (36, 37) schließender Druck aufbaut.

8. Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenngaezuleitung (41, 43) durch einen Kolben (45) ab» schließbar ist, der unmittelbar duroh die eich in daβ Innere des Brennerkörperβ fortpflanzende Druckwelle beaufschlagbar ist.

9· Brenner naoh Anspruoh 8, gekennzeichnet durch einen die Sauersteffleitung (42) ringförmig umgebenden Raun (44) zur BrenngaszufUhrung und ferner dadurch, daß in diesem Raum ein die Sauerstoffzuleitung konzentrisch umgebender Kolben (45) verschiebbar angeordnet ist, deeaen rückwärtiges Ende zum Verschließen der Brenngastuleitung dient und der am Umfang einen Bund (46) aufweist ium Angriff der Druckwelle·

10· Brenner nach Anspruoh 9» dadurch gekennzeichnet, dafi die Brenngaszuleitung (43) ringförmig autgebildet 1st und als Dichtung iwel konzentrische Ringe (52, 93) aue elastischem Material aufweiet, zwischen die das rückwärtige Ende (50) dee Kolbene (45) eingreift.

11. Brenner neon Anspruch 9 oder 1O₉ daduroh gekennzeich net, dafl das offnen dee Ventile (45, 52, 53) tob Hand erfolgt·

12. Brenner naoh Anepruoh 11, gekennzeichnet duroh einen seitlioh im Brennerkörper (10) eohräg angeordneten 8ohieber (55) sum Singriff mit der rückwärtigen Btim*

: fläche des Kdl:benbujide8( 46).

13· Brenner naoh Anspruoh 2, daduroh gekennzeichnet, da· die Brenngas zu fuhr dureh eisen vorgeepennten awrnh eine Rastvorrichtung (70, 71, 78) gesperrten KoXWn (67) absohaltbar ist, und d·· die Rastvorrichtung duroh ein unmittelbar von der sieh in das Innere dee BrennerkOrpere fortpflanzenden Druckwelle zu betätigendeβ Organ (66) lös bar ist.

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109831 /Π11 1 BAD ORlQtNAL

1729'9OG

14. Brenner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung des Kolbens (67) von Hand erfolgt und daß nach erfolgter Vorspannung die Rastvorrichtung (70, 71, 78) automatisch einrastet.

15. Brenner nach Anspruch 13 oder 14 ₉ dadurch gekennzeichnet, daß als Rastvorrichtung ein mit einer schrägen Fläche (84) versehener federbeaufsohlagter Schieber (70) dient und daß der Kolben (67) an seiner Betätigungsstange (72) einen .Bund (71) mit entsprechender schräger Fläche (83) zum Eingriff der Rastvorrichtung aufweist.

16. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet duroh einen Hohlraum (113) im Brennerkörper, welcher Hohlraum mit einem Medium mit hohem Temperatur-Ausdehnungekoeffizient gefüllt ist und ferner dadurch, daß der Hohlraum duroh einen bewegbaren Körper (105, 108) begrenzt ist, der als Ventil zur Absperrung der Brenngaszuführung dient.

17· Brenner naoh Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegbarer Körper eine Membran (105) dient, an dar ein federbeauf schlagt er Ventilkörper (108, 109) befestigt 1st.

18. Brenner naoh Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ale bewegbarer Körper ein den Brennerkörper dichtend geführter Ventilkolben dient.

19· Brenner naoh Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß Im Brennerkörper (10) ein Bi-Metall-Eleaent (115) angeordnet ist, welches Bit eine« Yentilkolben (116), (109) sub AbeohluÄ der Brenngaszuleitung (102) verbunden ist.

20« Injektorbrenner naoh Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet duroh eine Speioherkamer (89) in der Brenngasleitung nahe der Injektordüse (12, 13), welohe Speioherkanaer duroh ein Ventil (92) begrenst let und ferner daduroh, dafl das Ventil alt einer zwei Ventileteilungen (offen, geschlossen) zulassenden Rastvorrichtung (97, 98, 99) sowie einem duroh die Druckwelle beaufschlagbaren Organ (95) verbunden ist und daß die Rastvorrichtung duroh den bei geschlossene» Ventil in der Speioherkammer auf Grund der Injektorwirkung herrschenden Unterdruck überwindbar ist.

Β BADORIQfNAL