DE202021101382U1

DE202021101382U1 - Schweiß- oder Schneidbrenner

Info

Publication number: DE202021101382U1
Application number: DE202021101382.6U
Authority: DE
Original assignee: IHT Automation GmbH and Co KG
Current assignee: IHT Automation GmbH and Co KG
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-03-21
Anticipated expiration: 2031-03-19

Abstract

Schweiß- oder Schneidbrenner mit einem Brennerkopf (12), mit einer an einer Frontpartie (20) des Brennerkopfs (12) lösbar befestigten Heizdüse (16) und mit einer in der Heizdüse (16) aufgenommenen Schneiddüse (18), die mit einer hinteren Stirnfläche (36) an einer vorderen Stirnfläche (38) des Brennerkopfs (12) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüse (18) einen Absatz (40) mit einer umlaufenden, der hinteren Stirnfläche (36) abgewandten Anlagefläche (42) aufweist, die an einer umlaufenden Gegenfläche der Heizdüse (16) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schweiß- oder Schneidbrenner gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte Schweiß- oder Schneidbrenner dieser Art weisen einen Brennerkopf auf, zu dem Leitungen zum Zuführen von Heizgas und Sauerstoff verlaufen, und an dessen vorderem Ende eine Heizdüse zum Beaufschlagen von Werkstücken mittels einer Flamme und eine in der Heizdüse aufgenommene Schneiddüse zum Beaufschlagen der Werkstücke mit Schneidsauerstoff angeordnet sind. Die Heizdüse ist mitsamt der in ihr aufgenommenen Schneiddüse lösbar am Brennerkopf befestigt. Die Schneiddüse ist dabei ein Verschleißteil, das im Betrieb hohen Temperaturen und/oder aggressiven chemischen Stoffen ausgesetzt ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schweiß- oder Schneidbrenner der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Schneiddüse einfacher ausgetauscht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schweiß- oder Schneidbrenner mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Schneiddüse durch Anlage der umlaufenden, der hinteren Stirnfläche abgewandten Anlagefläche an der umlaufenden Gegenfläche an der Heizdüse in der Heizdüse exakt zu positionieren. Insbesondere dann, wenn die Schneiddüse lose in der Heizdüse aufgenommen ist und mittels Anlage der Gegenfläche an der Anlagefläche ihre hintere Stirnfläche an der vorderen Stirnfläche des Brennerkopfs in Anlage gehalten wird, muss zum Austauschen der Schneiddüse lediglich die Heizdüse vom Brennerkopf abgenommen werden. Dies kann oftmals ohne den Einsatz von speziellem Werkzeug erfolgen.
Vorteilhaft weist die Schneiddüse einen weiteren Absatz mit einer umlaufenden, der hinteren Stirnfläche abgewandten weiteren Anlagefläche auf, die an einer weiteren umlaufenden Gegenfläche der Heizdüse anliegt. Diese Maßnahme ermöglicht eine noch bessere Positionierung der Schneiddüse in der Heizdüse. Zweckmäßig ist der weitere Absatz näher an der hinteren Stirnfläche angeordnet als der Absatz und die weitere Anlagefläche ist kleiner als die Anlagefläche. Desweiteren verläuft die weitere Anlagefläche vorteilhaft schräg zur hinteren Stirnfläche, während die Anlagefläche parallel zur hinteren Stirnfläche verläuft. Auch die Anlage der weiteren Gegenfläche an der weiteren Anlagefläche trägt zu einem zuverlässigeren Andrücken der hinteren Stirnfläche der Schneiddüse an die vordere Stirnfläche des Brennerkopfs bei.
Es wird bevorzugt, dass die Heizdüse am Brennerkopf mittels eines Bajonettverschlusses befestigt ist, wobei eine Endpartie der Heizdüse eine die vordere Stirnfläche aufweisende Frontpartie des Brennerkopfs umgreift, und wobei von der Endpartie Stifte radial nach innen stehen und jeweils in eine gekrümmte Führung im Fortsatz eingreifen. Ein Bajonettverschluss ist eine auch ohne Werkzeug meist einfach lösbare Verbindung. Dabei wird bevorzugt, dass der Bajonettverschluss mindestens drei radial von der Endpartie der Heizdüse abstehende Stifte sowie eine entsprechende Zahl von Führungen aufweist. Diese sind zweckmäßig in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet. Die Verwendung von mindestens drei Stiften gegenüber einer Bajonettverbindung mit nur zwei einander gegenüberliegenden Stiften hat den Vorteil, dass sie stabiler und weniger verschleißanfällig ist. Bei einem Bajonettverschluss mit zwei einander gegenüberliegenden Stiften besteht das Problem, dass durch Verschleiß oder von vornherein vorhandenes Spiel die Stifte eine Schwenkachse bilden, um die die Heizdüse begrenzt verschwenkt werden kann, beispielsweise wenn sie gegen ein Hindernis fährt. Bereits vorhandenes Spiel wird dann bei jeder Kollision vergrößert. Sind dagegen mindestens drei Stifte vorhanden, so können diese nicht alle in einer gemeinsamen Schwenkachse liegen, so dass das oben genannte Problem nicht auftreten kann.
Die Schneiddüse weist zweckmäßig einen einstückig aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung bestehenden Grundkörper auf, der zumindest an einer eine Austrittsöffnung für den Schneidstrahl aufweisenden Schneiddüsenspitze mit einer Beschichtung versehen ist. Kupfer ist günstig und unter Gesichtspunkten der Wärmeleitung vorteilhaft. Es ist aber beispielsweise gegenüber von einem Werkzeug aufspritzender Schlacke nicht widerstandsfähig genug. Aus diesem Grund ist die Beschichtung vorgesehen, welche vorzugsweise mittels physikalischer Gasphasenabscheidung, mittels chemischer Gasphasenabscheidung oder mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung hergestellt ist und/oder eine amorphe Kohlenstoffschicht ist. Meist reicht es aus, eine dem Werkstück zugewandte Partie der Schneiddüse mit der Beschichtung zu versehen, wobei die beschichtete Partie insbesondere eine aus der Heizdüse ragende Schneiddüsenspitze umfasst.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

1 einen Schweiß- oder Schneidbrenner in perspektivischer Ansicht;
2 eine Teil-Seitenansicht des Schweiß- oder Schneidbrenners gemäß 1 in Explosionsdarstellung und
3 eine perspektivische Teilansicht des Schweiß- oder Schneidbrenners gemäß 1 in Explosionsdarstellung.

Der in der Zeichnung dargestellte Schweiß- oder Schneidbrenner 10 weist einen Brennerkopf 12 auf, zu dem Zuleitungen für Heizgas, Schneidsauerstoff usw. von Anschlüssen 14 und weiter durch ihn hindurch bis zu einer Heizdüse 16 und einer Schneiddüse 18 verlaufen, welche an einer Frontpartie 20 des Brennerkopfs 12 angeordnet sind. Der Brennerkopf 12 ist an einem Außenrohr 15 befestigt, durch das die Zuleitungen verlaufen. Die Heizdüse 16, aus deren dem Brennerkopf 12 abgewandter Heizdüsenspitze 22 im Betrieb eine auf ein Werkstück gerichtete Heizflamme austritt, ist dabei mittels eines Bajonettverschlusses 24 an einem Fortsatz 26 an der Frontpartie 20 des Brennerkopfs 12 lösbar befestigt. Der Bajonettverschluss 24 weist drei von einer den Fortsatz 26 umgreifenden hinteren Endpartie 25 der Heizdüse 16 radial nach innen stehende Stifte 28 auf, die in gleichen Winkelabständen von 120° zueinander angeordnet sind. Die Winkelabstände entsprechen dabei den Winkeln zwischen den durch die Stifte 28 verlaufenden Mittelachsen. Der Bajonettverschluss 24 weist zudem drei Führungen in Form von Führungskulissen 30 am Fortsatz 26 auf, welche ebenfalls in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind, und welche jeweils einen in axialer Richtung verlaufenden ersten Abschnitt 32 und einen an den ersten Abschnitt 32 anschließenden, in Umfangsrichtung verlaufenden zweiten Abschnitt 34 aufweisen. Die ersten Abschnitte 32 sind randoffen, so dass jeweils einer der Stifte 28 in sie eingeführt werden kann.
Die Schneiddüse 18 ist lose in der Heizdüse 16 aufgenommen und liegt mit einer hinteren Stirnfläche 36 an einer vorderen Stirnfläche 38 des Brennerkopfs 12 an, welche den Fortsatz 26 abschließt. Sie weist einen Absatz 40 auf mit einer der hinteren Stirnfläche 36 abgewandten und zu dieser parallelen, umlaufenden Anlagefläche 42. Zwischen dem Absatz 40 und der hinteren Stirnfläche 36 befindet sich ein weiterer Absatz 44 mit einer der hinteren Stirnfläche 36 abgewandten umlaufenden weiteren Anlagefläche 46, welche schräg zur hinteren Stirnfläche 36 geneigt ist. Im Inneren der Heizdüse 16 befindet sich eine zur Anlagefläche 42 komplementäre Gegenfläche und eine zur weiteren Anlagefläche 46 komplementäre weitere Gegenfläche, so dass die Schneiddüse 18 durch Anlage der Gegenfläche an der Anlagefläche 42 und durch Anlage der weiteren Gegenfläche an der weiteren Anlagefläche 46 mit ihrer hinteren Stirnfläche 36 gegen die vordere Stirnfläche 38 in Anlage gehalten wird, wenn die Heizdüse 16 mittels des Bajonettverschlusses 24 am Brennerkopf 12 befestigt ist.
Die Schneiddüse 18 weist einen Grundkörper aus Kupfer auf. Dieser ist zumindest an einer aus der Heizdüsenspitze 22 ragenden Schneiddüsenspitze 48 mittels physikalischer Gasphasenabscheidung mit einer chemisch widerstandsfähigen und temperaturresistenten Beschichtung versehen.

Claims

Schweiß- oder Schneidbrenner mit einem Brennerkopf (12), mit einer an einer Frontpartie (20) des Brennerkopfs (12) lösbar befestigten Heizdüse (16) und mit einer in der Heizdüse (16) aufgenommenen Schneiddüse (18), die mit einer hinteren Stirnfläche (36) an einer vorderen Stirnfläche (38) des Brennerkopfs (12) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüse (18) einen Absatz (40) mit einer umlaufenden, der hinteren Stirnfläche (36) abgewandten Anlagefläche (42) aufweist, die an einer umlaufenden Gegenfläche der Heizdüse (16) anliegt.
Schweiß- oder Schneidbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schneiddüse (18) einen weiteren Absatz (44) mit einer umlaufenden, der hinteren Stirnfläche (36) abgewandten weiteren Anlagefläche (46) aufweist, die an einer weiteren umlaufenden Gegenfläche der Heizdüse (16) anliegt.
Schweiß- oder Schneidbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Absatz (44) näher an der hinteren Stirnfläche (36) angeordnet ist als der Absatz (40) und dass die weitere Anlagefläche (46) kleiner ist als die Anlagefläche (42).
Schweiß- oder Schneidbrenner nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Anlagefläche (46) schräg zur hinteren Stirnfläche (36) verläuft.
Schweiß- oder Schneidbrenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (42) parallel zur hinteren Stirnfläche (36) verläuft.
Schweiß- oder Schneidbrenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüse (18) lose in der Heizdüse (16) aufgenommen ist und dass mittels Anlage der Gegenfläche an der Anlagefläche (42) und gegebenenfalls mittels Anlage der weiteren Gegenfläche an der weiteren Anlagefläche (46) die hintere Stirnfläche (36) an der vorderen Stirnfläche (38) in Anlage gehalten wird.
Schweiß- oder Schneidbrenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizdüse (16) am Brennerkopf (12) mittels eines Bajonettverschlusses (24) befestigt ist, wobei eine Endpartie (25) der Heizdüse (16) die die vordere Stirnfläche (38) aufweisende Frontpartie (20) des Brennerkopfs (12) umgreift, und wobei von der Endpartie (25) Stifte (28) radial nach innen stehen und jeweils in eine gekrümmte Führung (30) im Fortsatz (26) eingreifen.
Schweiß- oder Schneidbrenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bajonettverschluss (24) mindestens drei radial von der Endpartie (25) der Heizdüse (16) abstehende Stifte (28) aufweist.
Schweiß- oder Schneidbrenner nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stifte (28) in gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind.
Schweiß- oder Schneidbrenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüse (18) einen einstückig aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehenden Grundkörper aufweist, der zumindest an einer eine Austrittsöffnung für den Schneidstrahl aufweisenden Schneiddüsenspitze (48) mit einer Beschichtung versehen ist.
Schweiß- oder Schneidbrenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mittels physikalischer Gasphasenabscheidung, mittels chemischer Gasphasenabscheidung oder mittels plasmaunterstützter chemischer Gasphasenabscheidung hergestellt ist und/oder eine amorphe Kohlenstoffschicht ist.