DE2007278C

DE2007278C - Device for burning holes in concrete, masonry, stone or metal

Info

Publication number: DE2007278C
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Lusser, Eduard, Dr.jur., Zürich (Schweiz)
Publication date: 1971-11-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Brennen von Löchern in Beton, Mauerwerk, Gestein oder Metall, bestehend aus einem metallischen Brennstab, der mindestens einen sich über die ganze Länge erstreckenden Kanal aufweist und am hinteren Ende mit einer unter Überdruck stehenden SauerstofT-quelle verbunden ist.The invention relates to a device for burning of holes in concrete, masonry, stone or metal, consisting of a metal fuel rod, which has at least one channel extending over the entire length and at the rear end with a pressurized oxygen source connected is.

Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt. Sie werden oft auch Sauerstofflanze genannt und bestanden bisher meist aus einem dickwandigen Eisen- oder Stahlrohr, in dessen Hohlraum Eisen- oder Stahldrähte, oft auch Magnesiumdrähte angeordnet sind. Der Sauerstoff wird mit einem Überdruck von etwa 3,5 bis 25 at hindurchgeblasen und das vordere Ende des Brennrohres, z. B. mit einem Schweißbrenner erhitzt, bis das Rohr unter der Einwirkung fies Sauerstoffs selbst zu brennen beginnt. Das brennende Rohr wird nun gegen das abzubohrende Material, z. B. Beton, gedrückt. Die Hitze bringt Metall zum Schmelzen bzw. die Eisenoxyde lösen in Beton und Gestein chemische Reaktionen aus, die niedrigere Schmelzpunkte ergeben, so daß das Material in flüssiger Form ausfließt.Devices of this type are already known. They are also often called and passed the oxygen lance so far mostly from a thick-walled iron or steel pipe, in the cavity of which iron or Steel wires, often also magnesium wires, are arranged. The oxygen is at an overpressure of about 3.5 to 25 at blown through and the front end of the combustion tube, z. B. with a welding torch heated until the pipe itself begins to burn under the action of nasty oxygen. The burning pipe is now against the material to be drilled, z. B. concrete, pressed. The heat brings Metal for melting or the iron oxides trigger chemical reactions in concrete and stone result in lower melting points, so that the material flows out in liquid form.

Die durch dieses Brennbohren erzeugten Löcher find entsprechend der Form des Brennrohres immer rund. Sollen längliche Schnitte erzeugt werden, z. B. y.um Herausschneiden einer Türöffnung in einer Dctonwand, so mu_ Loch an Loch gereiht werden, his der ganze lichte Querschnitt de« herauszuschneidenden Teiles gelöst ist.The holes produced by this internal drilling are always found according to the shape of the internal combustion tube around. If elongated cuts are to be produced, e.g. B. y. To cut out a door opening in a The wall must be lined up hole by hole until the entire clear cross-section is to be cut out Part is solved.

Die Kosten für dieses Verfahre· waren bisher meist höher als für die Ausführung der gleichen Arbeit mittels Preßluft- oder Elektrohämmern oder -bohren. Das Brennbohrverfahren wurde deshalb bisher vor allem angewendet, wo seine Geräuschnrmut, die Vibrations- und die Staubfreiheit als j?roße Vorteile gewertet wurden oder wo aus technischen Gründen die Anwendung von Preßluft- oder Elektrohämmern nicht in Frage kam.The costs for this process have so far mostly been higher than for the execution of the same Work with pneumatic or electric hammering or drilling. The internal combustion process was therefore hitherto mainly used where its noiselessness, the freedom from vibration and dust were rated as major advantages or where technical Reasons the use of compressed air or electric hammers was out of the question.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, einen Brennstab zu schaffen, mit dem die Kosten für eine bestimmte Arbeit auf einen Bruchteil derjenigen für ilie gleiche Arbeit mit einem bisher bekannten Bronnrohr gesenkt werden können. Ganz besonders vorteilhaft soll sich dabei das Schneiden längerer Schlil/e ausführen lassen, also jene Anwendungsart, für die das Brennbohren in der Bauwirtschaft in über •>5 °/ii aller Fälle angewendet wird.The present invention aims to provide a fuel rod with which the cost of a certain Work on a fraction of that for ilie same work with a previously known one Bronnrohr can be lowered. Longer cutting should be particularly advantageous Have Schlil / e carried out, i.e. the type of application for which flame drilling in the construction industry is in over •> 5% of all cases is used.

Die erfindungsgemäßc Vorrichtung ist dadurch {jckenn/eichuet, daß der den Sauerstoff führende Kanal Ivw. die den Sauerstoff führenden Kanäle des iJrennstabes, im Querschnitt gesehen, länglich schlitzförmig ausgebildet sind, wobei die Länge des KanaltniLTschnittcs ein Mehrfaches seiner Breite betrügt und die Hauptmassen des Stabmaterials im Querschnitt gesehen an der Längsseite des Kanalquersclmitles angeordnet sind.The device according to the invention is characterized in that the oxygen-carrying Channel Ivw. the ducts of the iJrennstabes, seen in cross section, oblong slot-shaped are formed, the length of the channel section is a multiple of its width and the main masses of the rod material in cross section seen on the long side of the Kanalquersclmitles are arranged.

Durch diese schlitzförmige Gestaltung der Durch-Irittsölfnung für den Sauerstoff wird erreicht, daß tier aus (L'iii Kanal austretende Sauerstoff vorzugsweise 6u in jener Richtung expandiert, in der die Hauptmasse des Stabmatcrials liegt, so daß das flüssige Eisen in !■'unken- und Tropfenform vor allem in beiden Richtungen senkrecht zur Längsseite des Kanal-(|iicrsdiniltcs mitgerissen und an das zu schmel-/ende Material, /. B. den Beton, geschleudert wird. Dies erlaubt, bei entsprechender Dimcnsionieriing ili.", Siiihes. daß der Abbau dieses Materials in Form einer Ellipse erfolgt, deren Hauptachse senkrecht zur Längsseite des Kanalquerschnittes verläuft.Through this slot-shaped design of the through-Irittsöffnung for the oxygen it is achieved that the oxygen escaping from (L'iii canal is preferably 6u expands in the direction in which the main mass of the rod material lies, so that the liquid iron in ! ■ 'token and teardrop shape especially in both directions perpendicular to the long side of the canal (| iicrsdiniltcs carried away and to the material to be melted, /. B. the concrete is thrown. This allows, with appropriate dimensioning ili. ", Siiihes. that the breakdown of this material in form an ellipse takes place, the main axis of which runs perpendicular to the longitudinal side of the channel cross-section.

Gemäß einer einfachen Ausführungsform ist der Brennstab aus zwei im Querschnitt rechteckigen oder quadratischen Eisenstäben gebildet, die unter Bildung des Kanals an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden miteinander verbunden sind. Die Verbindung kann dabei durch Widerstandsschweißung unter Zwischenlage von zwei Eisenblechstreifen erfolgen.According to a simple embodiment, the Fuel rod made up of two iron rods with a rectangular or square cross-section, forming of the channel are connected to one another on two opposite side walls. The connection can be done by resistance welding with the interposition of two sheet iron strips.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Brennstab (zwecks Bildung mindestens eines Kanals oder mehrerer Kanäle) aus Profilstäben zusammengesetzt. Bei Verwendung von geeigneten Walzprofilen erübrigt sich die Zwischenlage von zusätzlichen Eisenblechstreifen, was eiiu· besonders wirtschaftliche Herstellung der Brcnnstälu ermöglicht.According to another advantageous embodiment of the invention, the fuel rod (for the purpose of forming at least one channel or several channels) composed of profile rods. When using suitable rolled sections, the interposition of additional sheet iron strips is unnecessary, which eiiu particularly economical production of the furnace enables.

Zweckmäßig weist der Kanal im Querschnitt gesehen auf seiner ganzen Länge gleiche Breite auf. Der einleitend erwähnte Erfindungszweck kann auch erzielt werden, wenn der Kanal im Querschnitt gesehen gebogen, gewellt, zickzackförmig oder in mehrere Einzelkanäle unterteilt ausgebildet ist.Appropriately, viewed in cross section, the channel has the same width over its entire length. The purpose of the invention mentioned in the introduction can also be achieved if the channel is seen in cross section is curved, corrugated, zigzag or divided into several individual channels.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung besteht darin, daß der Brennstab zwei im Querschnitt gesehen gebogene Kanäle aufweist, die spiegelbildlich konvex gegeneinander angeordnet sind. Diese Ausbildung der Kanäle ergibt eine zusätzliche Bündelung der Funkenstrahlen in den Richtungen der größten Materialquerschnitte des Brennstabes.There is a particularly advantageous training in that the fuel rod has two channels, which are curved when viewed in cross section and which are mirror images are arranged convex against each other. This formation of the channels results in additional bundling of the spark rays in the directions of the largest material cross-sections of the fuel rod.

Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßeii Brennstäben näher erläutert. Es zeigtThe subject matter of the invention is explained below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing of fuel rods according to the invention explained in more detail. It shows

F i g. 1 eine Ansicht eines Abschnittes eines ersten Ausführungsbeispiels eines Brenns\al>es,F i g. 1 is a view of a portion of a first embodiment of a focal point,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Brennstabes mit der Querschnittsfläche der erzeugten Bohrung, undFig. 2 shows a cross section through a second embodiment a fuel rod with the cross-sectional area of the hole produced, and

Fig. 3 einen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels eines aus drei Profilen zusammengesetzten Brennstabes.3 shows a cross section of a third exemplary embodiment of one composed of three profiles Fuel rod.

Der in Fig. 1 dargestellte Brennstab besteht aus zwei rechteckigen Eisenstäben 1, ?,, die unter Zwischenlage von zwei Eisenblechstreifen 3, 4 zwecks Bildung eines Kanals 5 für den Durchtritt des Sauerstoffes miteinander, z. B. durch Widerstandsschweißuiig, verbunden sind. Der Kanal 5 muß im Querschnitt gesehen Hinglich schlitzförmig ausgebildet sein, wobei die Länge c des Schlitzes ein Mehrfaches seiner Breite h beträgt (vgl. Fig. 2). Die Hauptmassen des Stabmaterials sind dabei senkrecht zur Längsseite des Schlit/es angeordnet.The fuel rod shown in Fig. 1 consists of two rectangular iron rods 1,? ,, which with the interposition of two sheet iron strips 3, 4 for the purpose of forming a channel 5 for the passage of oxygen with each other, z. B. are connected by resistance welding. In cross section, the channel 5 must be designed in the shape of a slot, the length c of the slot being a multiple of its width h (cf. FIG. 2). The main masses of the rod material are arranged perpendicular to the longitudinal side of the slot / es.

Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Brennstab, der aus zwei im Querschnitt L-förmigen Profilstaben ft, 7 verschweißt ist. In Fig. 3 ist eine Ausführungsform eines aus drei Profilstäben 8,9, 10 zusammengesetzten Brennstabes dargestellt, der zwei im Querschnitt gebogene Kanäle 5 aufweist, die spiegelbildlich konvex gegeneinander angeordnet sind.Fig. 2 shows a cross section through a Fuel rod which is welded from two profile rods ft, 7 with an L-shaped cross section. In Fig. 3 is a Embodiment of a composed of three profile rods 8,9, 10 fuel rod shown, the two has curved channels 5 in cross section, which are arranged in mirror image convex opposite one another are.

Durch die längliche schlitzförmige Gestalt der den Sauerstoff führenden Kanäle 5 wird eine Bündelung und Steuerung des wirksamen Funkcnstrahlens aus flüssigem Eisen in einer gewollten Richtung erreicht. Der ausgebrannte t.ochquersclinitt weist die Form einer in Fig. 2 angedeuteten Ellipse 11 auf. Die Herstellung eines Schnittes in einer Betonwand durchThe elongated slot-like shape of the channels 5 carrying the oxygen creates a bundling and controlling the effective radio emission from liquid iron in a desired direction. The burned-out cross-section has the shape of an ellipse 11 indicated in FIG. 2. The production of a cut in a concrete wall

Brennen von aneinandergereihten ovalen Löchern wird um so wirtschaftlicher, je kleiner die Nebenuehse b einer Ellipse 11 im Verhältnis zu ihrer Hauptachse <j ist, also je weniger Material quer zur Schnittrichtung herausgebrannt werden muß. Ein Brennstab der in Fig. 3 dargestellten Art mit zwei im Querschnitt gebogenen Kanälen 5 erzeugt diesbezüglich eine hoch bessere Wirkung, da durch die Wölbung der Kanüle 5 eine zusätzliche Bündelung des Funkenstrahlens in den Richtungen der größten Stabmaterialquerschnitte erzeugt wird, also in der Zeichnung nach oben und unten.Burning of oval holes in a row becomes more economical, the smaller the secondary sleeve b of an ellipse 11 is in relation to its main axis <j, i.e. the less material has to be burned out transversely to the cutting direction. A fuel rod of the type shown in Fig. 3 with two channels 5 curved in cross section produces a much better effect in this regard, since the curvature of the cannula 5 generates additional bundling of the spark radiation in the directions of the largest rod material cross-sections, i.e. upwards in the drawing and below.

Der mit dem neuen Brennstab erzielte Fortschritt im Vergleich zu einem bisher üblichen Brennstab \on rundem Querschnitt mit Drahifüllung soll im »5 folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.The progress achieved with the new fuel rod compared to a conventional fuel rod A round cross-section with wire filling is explained in the following on the basis of an exemplary embodiment will.

In einer Betonwand soll z. B. ein Fenster von 1 · 1 Meter herausgeschnitter werden, was einem Schnitt von 400 cm Länge entspricht. Wird diese Arbeit mit einem bisher üblichen runden Brennrohr von z.B. 17 mm Außendurchmesser mit Drahtfüllung ausgeführt, mit dem ein rundes Loch von durchschnittlich 50 mm Durchmesser gebrannt werden kann, so müssen 80 Löcher mit einer gesamten Querschnittsfläche von 157 000 mm² gebrannt werden. Das herausgebrannte Betonvolumen entspricht dieser Fläche mal der Dicke der Betonwand. Die Kosten der Arbeit setzen sich zusammen aus der Menge des zu verflüssigenden Eisens, des dafür verbrauchten Sauerstoffes und der aufgewendeten Arbeitszeit. Die Kosten sind somit ungefähr proportional dem herausgebrannten Betonvolumen bzw. der Querschiiittsfläche.In a concrete wall z. B. a window of 1 x 1 meter can be cut out, which corresponds to a cut of 400 cm in length. If this work is carried out with a previously common round burner tube with an outer diameter of 17 mm and wire filling, with which a round hole with an average diameter of 50 mm can be burned, then 80 holes with a total cross-sectional area of 157,000 mm ^{2 must be} burned. The volume of concrete burned out corresponds to this area times the thickness of the concrete wall. The cost of the work is made up of the amount of iron to be liquefied, the oxygen used and the time spent working. The costs are therefore roughly proportional to the volume of concrete burnt out or the cross-sectional area.

Wird nun die gleiche Arbeit mit einem Brennsiab gemäß Fig. 1 oder 2 ausgeführt, der eine Breite von 17 mm, eine Höhe von 8 mm und einen Schlitz von 1 1 · 0,5 mm hat, so kann ein elliptisches Brennloch von ebenfalls 50 mm Höhe, aber nur 20 mm Breite erzeugt werden. Für die gleiche Arbeit sind somit /war auch 80 Löcher zu brennen, aber deren Quersehnittfläche beträgt nun nur noch 78 500 mm-', also rund die Hälfte, wodurch auch eine entsprechende Kostensenkung erzielt wird.If the same work is now carried out with a Brennsiab according to FIG. 1 or 2, which has a width of 17 mm, a height of 8 mm and a slot of 1 1 x 0.5 mm, then an elliptical focal hole also 50 mm high, but only 20 mm wide. So are for the same work / There were also 80 holes to be burned, but their cross-sectional area is now only 78 500 mm- ', i.e. around half, which means that a corresponding Cost reduction is achieved.

Dies ist aber m:r ein Teil de;» erzielten Fon-♦citrines. Es hat sich nämlich gezeigt, daß für das Herausbrennen eines bestimmten Betonvolumens mit »lern neuen Brennstab weniger Eisen und Sauerstoff »■erbraucht werden als mit einem runden Brennrohr mit Drahtfüllung. Dies kann damit erklärt werden, ilaß bei einem solchen Brennrohr eier Sauerstoll aus »ielen kleinen Durchlaßquerschnitten austritt und in praktisch allen Richtungen wcgsprüht. Ein großer Teil des flüssigen Eisens in Funken- und Tropfenform prallt daher nicht mit voller kinetischer Energie gegen die zu bearbeitende Betonwand. Die Energie wird teilweise durch gegenseitige Kollisionen der Teilchen verbraucht. Im Gegensatz dazu wird bei einem Brennstab mit schlitzförmigem Sauerslollkanal ohne Drähte praktisch die ganze kinetische Energie der nüssigen EisenL'ilc in Funken- und Tropfenform zum Abbiin des Betons verwertet.But this is m: r a part of the; " achieved fon- ♦ citrines. It has been shown that for burning out a certain volume of concrete with »New fuel rods learn to use less iron and oxygen» ■ than a round burner tube with wire filling. This can be explained by the fact that there is no oxygen in such a burner tube »Iel small passage cross-sections emerges and into sprayed in practically all directions. Much of the liquid iron comes in the form of sparks and drops therefore does not hit the concrete wall to be processed with full kinetic energy. The energy is partly consumed by mutual collisions of the particles. In contrast, with a fuel rod with a slit-shaped Sauersloll canal without wires practically all of the kinetic energy the nutty iron l'ilc is used in the form of sparks and drops to set the concrete.

Dazu kommt, daß die Herstellungskosten /. H. eines Brennstahes nach Fig. I geringer sind al* die Herstellungskosten eines bisher üblichen Brennrohres mit eingefüllten Drähten. Aus diesem Grunde kissen sich die Gesamtkosten für die Ausführung einer bestimmten Arbeit auf etwa einen Bruchteil tier bisherigen Kosten senken.In addition, the manufacturing costs /. H. of a fuel rod according to FIG. I are lower than those Manufacturing costs of a conventional burner tube with filled wires. Because of this, pillow the total cost of performing a given job is about a fraction of what it was before Reduce costs.

Der neue Brennstab bietet aber noch anderweitige Vorteile. Da die ausgebrannten Bohrungen elliptische Querschnittsform aufweisen, ist es z. B. möglich, zur Herstellung einer Verankerung in einer Betomvniu! zuerst ein elliptisches Loch von gewisser Tiefe mit senkrechter Hauptachse zu brennen und hierauf ilen Brennstab um ¹JO zu drehen und in der Fiele ein elliptisches Loch mit waagerechter Hauptachse /11 erzielen. Auf diese Weise lassen sich dann längliche Ankerplatten in die Bohnen einführen und durch Drehen um ^l)0 sichern. Eine solche Verankerung kann viel höhere Zugkräfte aufnehmen als eine in einem runden Loch einbetonierte Verankerung.The new fuel rod also offers other advantages. Since the burned-out holes have an elliptical cross-sectional shape, it is z. B. possible to create an anchorage in a Betomvniu! first to burn an elliptical hole of a certain depth with a vertical main axis and then to turn the fuel rod by ¹ JO and achieve an elliptical hole in the case with a horizontal main axis / 11. In this way, elongated anchor plates can then be inserted into the beans and secured ^{by turning l} ) 0. Such an anchorage can withstand much higher tensile forces than an anchorage embedded in concrete in a round hole.

Claims

Patent claims:

1. Device for burning holes in concrete, masonry, stone or metal, consisting from a metallic fuel rod, the at least one extending over the entire length Has channel and at the rear end with a pressurized Oxygen source is connected, characterized that the channel (5) carrying the oxygen or the one carrying the oxygen Channels of the fuel rod, seen in cross section, are elongated slot-shaped, the The length (c) of the channel cross-section is a multiple of its width (/ 1) and the main dimensions of the rod material, seen in cross section, arranged on the longitudinal side of the channel cross section are.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the fuel rod consists of two im Cross-section of rectangular or square iron bars (1, 2) is formed, which under formation of the channel (5) are connected to one another on two opposite side walls.

3. Apparatus according to claim I, characterized in that the fuel rod is made of Profilsläben (6, 7 or 8, 9, 10) is composed.

4. Vo! Direction according to claim I, characterized in that that the channel (5), seen in cross section, is the same over its entire length (c) Width (/>).

5. Apparatus according to claim I, characterized in that the channel (5) in cross section seen curved, wavy, zigzag or divided into several Eirizelkanal is formed.

ft. Device according to claim I, characterized in that the Brennsiab two in cross section seen curved channels (5)! which are arranged in a mirror-inverted convex manner against one another are.

1 sheet of drawings