DE2136959B2

DE2136959B2 - Safety device on welding or cutting torches against overheating in the event of flames

Info

Publication number: DE2136959B2
Application number: DE19712136959
Authority: DE
Inventors: Alfred Oberengstringen Roth (Schweiz)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-09-30
Filing date: 1971-07-23
Publication date: 1974-11-28
Also published as: DE2136959C3; SE365040B; BE773232A; DE2136959A1; GB1353958A; CH543044A; FR2131218A5

Description

2. Sicherheilseinrichtung nach Anspruch 1. da- richtunggg durch gekennrcichnel da» eine SWIe von abwechs- und sich eine Mb* R«^ hmgsweise in entgegengesetzter Orientierung lose Brenners gebildet hatWrd die2. Safety device according to claim 1. da- directiongg characterized by "a SWIe of alternating and a Mb * R" ^ In some cases, the loose burner has formed in the opposite orientation

gesfhich.e.en B,_me,,»schdben(16) vorgesehen ist „ aberelwas» ^™^ '£gesfhich.e.en B, _m e ,, »schdben (16) is provided for“ aberelwas ”^ ™ ^ '£

^umslremt£"^{Tcil der} ^{umslremt £} " ^{part of the}

er A_n.prll. » sich derhe A _n .prll. »Himself the

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprü- 30 ner bei normalem Arbe.ten selber e.ne starke h.gener5. Safety device according to one of the claims in normal work itself e.ne strong h.gener

ehe 1 bis '. dadurch gekennzeichnet, daß gelochte wärmung produziert. _Al«_fnhnin«f_orm weist diemarriage 1 to '. characterized in that it produces perforated heating. _Al « _finnin « _form shows the

Bimetallscheiben (16) vorgesehen sind und daß das In einer bevorzugten Ausfuhrungsfo™ *«st dieBimetallic disks (16) are provided and that in a preferred embodiment, the Nadelventil (17) mh seine... lose in die Säule von Sicherungsemrichtung e.ne Säule von «elochten B.rne^Needle valve (17) mh its ... loosely in the column of safety equipment e.ne column of "perforated B.rne ^

ssss¹?^{11 greirender schaft von dieser Säu}" 35 ^^^:^t^^ts^^ ssss ¹ ? ^{11 greirenderschaft from this pig} "35 ^^^: ^ t ^^ ts ^^

Ie genalten ist. ^ ^^ ^^ _{geha|ten ist De}r Aufbau wird damitIe is served. ^ ^^ ^^ _{is kept The} structure is thus

äußerst einfach, indem nur die Bimetalhcheiben undextremely easy by just adding the bimetal washers and

das Nadelventil lose in die hohle Spitze der Injektordüse einzulegen sind.the needle valve should be loosely inserted into the hollow tip of the injector nozzle.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheits- 40 Ein Ausführungsbeispiel der Erf.ndung wird ^m foleinrichtung an einem Schweiß- oder Schneidbrenner genden an Hand der Zeichnung naher erster de η mit Injektordüse gegen überhitzung bei Flammennick- F i g. 1 einen Längsschnitt durc.den_ Injektore..The present invention relates to a safety device with injector nozzle against overheating with Flammennick- F i g. 1 a longitudinal section through the injectors ..

schlagen in das Mischrohr, wobei eine durch die rück- eines üblichen bekannten Schwe.ß- oder Schne.dbreneeschlagene Flamme erhitzbare, auf ein Absperrventil ners zeigt, wahrend diebeat into the mixing tube, whereby a heatable flame, which can be heated by the back of a conventional known welding or cutting fire, points to a shut-off valve, while the

fn mindestens einer Gaszuleitung wirkende Säule von ₄₅ F i g. 2 und 3 je einen entspreehejiden Langs«hn.tt Bimetallelementen vorgesehen ist, die das Absperrven- durch eine erf.ndungsgemaße Ausfuhrungsform des Intil bei Erwärmung in seine Schließstellung bringt. Bei jektorteils in zwe. Betr.ebszustanden ze.gt einem bekannten Brenner dieser Art (japanisches Ge- Entsprechende Teile sind in allen Figuren gle.ch be- ₄₅ F i g column acting in at least one gas supply line. 2 and 3 each have a corresponding lengthwise bimetallic element, which brings the shut-off valve into its closed position when heated by an embodiment of the inlet according to the invention. At jektorteils in two. The status of a well-known burner of this type (Japanese

brauchsmuster 25 538/61) wirkt eine in der Brenngas- zeichnet. Der bekannte Brenner nach Fig. 1 weist zuleitung des Brenners liegende Säule von Bimetall- 50 einen Verschraubungsteil 1 des Vent.lblocks des Bren-Lheiben⁸ über eine Feder auf einen Ventilteller eines ners auf. Dieser ist mittels der Uberwurfmutter 2 und vom Mischraum entfernt angeordneten, besonderen einer Dichtung 3 mit dem Mischrohr 4 gasdicht.verbun-Absperrventils für das Brenngas. Trotz erheblichem den. Die Injektordüse 5 ist im Mischrohr 4■ einge-Raumbedarf dieser Anordnung und der durch sie be- schraubt. Die Abdichtung gegen den Sauerstoffkanal 6 dingten besonderen Ausführungen des ganzen Bren- 55 erfolgt durch die Preßflächen bei 7. Der Durchfluß des neri ist die Funktionsfähigkeit in Frage gestellt, weil Sauerstoffstromes erfolgt durch den Kanal 6 und durch die Erwärmung der Bimetallelemente zu langsam er- die Injektordüse 5. Bei 8 wird das durch die Kanäle 9. folgt und diese erst noch über eine Feder auf das Ab- 10 strömende Brenngas angesaugt. Durch den M.scnsperrventil wirken. kanal 11 und die Rohrleitung 12 wird das Brenngasge-utility model 25 538/61) one works in the fuel gas drawing. The known burner according to FIG. 1 has a column of bimetallic 50 lying in the supply line of the burner on a screw connection part 1 of the Vent.lblocks of the Bren-Lheiben ⁸ via a spring on a valve disk of a ners. This is by means of the union nut 2 and arranged away from the mixing chamber, in particular a seal 3 with the mixing tube 4 gas-tight.verbun shut-off valve for the fuel gas. Despite substantial that. The injector nozzle 5 is incorporated in the mixing tube 4. This arrangement requires space and is screwed through it. The sealing against the oxygen channel 6, due to special designs of the whole Bren- 55, takes place through the pressing surfaces at 7. The functionality of the flow through the neri is in question because the oxygen flow occurs through the channel 6 and is too slow due to the heating of the bimetal elements Injector nozzle 5. At 8, this is followed by channels 9. and these are first sucked in via a spring onto the fuel gas flowing out. Act through the M.scnsperrventil. channel 11 and the pipe 12 is the fuel gas

Es ist das Ziel der Erfindung, einen einfacheren Auf- 60 misch zu der nicht eingezeichneten Brennerdüse geleibau mit der Möglichkeit der Ausrüstung bestehender tet. Ein Rückschlag der Flamme in das Mischrohr 4 Brenner und eine sehr vorteilhafte Funktionsweise führt rasch zu Uberhitzungen und Beschädigungen, einer solchen Sicherungseinrichtung zu erzielen. Die Fig.2 zeigt eine erfindungsgemäBe Ausführungs-It is the aim of the invention to provide a simpler mix to the burner nozzle (not shown) with the possibility of equipping existing ones. A flashback of the flame into the mixing tube 4 Burners and a very advantageous mode of operation quickly lead to overheating and damage, to achieve such a security device. FIG. 2 shows an embodiment according to the invention

erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung ist dadurch form im normalen Betriebszustand oder Ruhezustand, gekennzeichnet, daß die Säule von Bimetallelementen 65 Die Injektordüse besteht in diesem Falle aus zwei Teiin der Bohrung der Injektordüse an dem Schaft eines len, nämlich dem Düsenkopf 13 und der Düsenspitzc 14, Nadelventils angreift, das seinen Ventilsitz am Austritt welche an der Stelle 15 miteinander verbördelt sind, der Sauerstoffzuleitung aus dem Kopf der Injektordüse Die Düsenspitze ist im hinteren Teil dünnwandig aus-The safety device according to the invention is thus in the form of the normal operating state or idle state, characterized in that the column of bimetal elements 65. The injector nozzle in this case consists of two parts of the bore of the injector nozzle on the shaft of a len, namely the nozzle head 13 and the nozzle tip 14, Attacks the needle valve that has its valve seat at the outlet which are crimped together at point 15, the oxygen supply line from the head of the injector nozzle The nozzle tip is thin-walled in the rear part.

geführt, so daß eine relativ weite Bohrung entsteht. In diese ist eine SSuIe von abwechslungsweise in entgegengesetzter Orientierung lose geschichteten ringförmigen Bimetallscheiben 16 mit etwas seitlichem Spiel eingesetzt. Sie trogen ein Nadelventil 17, das einvm am Austritt der Sauerstoffleitung 6 gebildeten Ventilsitz t8 gegenüberliegtout, so that a relatively wide bore is formed. In this is a SSuIe of alternately loosely layered ring-shaped bimetal disks 16 in opposite orientations with some lateral play used. They had a needle valve 17, which some of the Opposite outlet of the oxygen line 6 formed valve seat t8

Schlägt bei diesem Brenner die Flamme an die Injektordüse bzw. ins Mischrohr zurück, so tritt eine sehr rasche Erwärmung auch der Säule von Bimetallscheiben 16 ein (F i g. 3), die nun eine Säule von Tellerfedern bildet Die hier verwendeten Bimetallscheiben sind in kaltem Zustand theoretisch eben und erst mit der Erwärmung nehmen sie die Form und Wirkung von Tellerfedern an. Diese Bimetallscheiben könnte man auch kalt schon etwas vorbiegen; aus Platzgründen wurde jedoch beim vorliegenden Ausführungsbeispiel auf dieses Vorbiegen verzichtetIf the flame hits the injector nozzle or the mixing tube with this burner, then a very strong reaction occurs rapid heating of the column of bimetallic disks 16 (FIG. 3), which is now a column of disc springs The bimetal discs used here are theoretically flat when cold and only when they are heated do they take on the shape and effect of disc springs. One could also use these bimetallic disks already bend something cold; For reasons of space, however, this pre-bending was dispensed with in the present exemplary embodiment

Die aus dem Nadelventil 17 und der Säule von Bimetallscheiben 16 bestehende Sicherheitseinrichtung ist so in die Injektordüse des Brenners eingebaut, daß sich die BimetallEcheiben 16 in dem vom Brenngasstrom umströmten Teil der Injektordüse befindet. Das Nadelventil wird so eingestellt, daß es in kaltem Zustand sehr wenig Spiel aufweist gegenüber dem Ventilsitz an der Mündung des Sauerstoffkanals 6 und diesen nur geringfügig offenläßt, gerade so viel, als für ein zuverlässiges Funktionieren des Brenners erforderlich ist. Dabei ist es vorteilhaft, daß der Querschnitt dieses Sauerstoffkanals 6 etwas größer ist als der Austrittskanal der Injektordüse. The safety device consisting of the needle valve 17 and the column of bimetal disks 16 is like this built into the injector nozzle of the burner that the Bimetallic disks 16 are located in the part of the injector nozzle around which the fuel gas flow flows. The needle valve is set so that it has very little play in the cold state compared to the valve seat on the Mouth of the oxygen channel 6 and leaves this only slightly open, just as much as for a reliable one Functioning of the burner is required. It is advantageous that the cross section of this oxygen channel 6 is slightly larger than the outlet channel of the injector nozzle.

Bei Erwärmung infolge Flammenrückschlags dehr:t sich die Säule von Bimetallscheiben aus (F i g. 3), so daß das Nadelventil 17 den Sauerstoffstronn zunehmend drosselt. Die Anzahl von Bimetallscheiben und deren Dimensionierung müssen so bestimmt sein, daß der Andruck des Nadelventils an den Ventilsitz an der Mündung des Sauerstotikanals gegenüber dem Sauerstoffdruck einen Gleichgewichtszustand ergibt, wenn eine bestimmte Temperatur erreicht ist In diesem Gleichgewichtszustand ist die Sauerstoffdrosselung so weit fortgeschritten, daß das stark gestörte Mischungsverhältnis der Gase schon zum Erle sehen der rückgeschlagenen Flamme führt Ist dies geschehen, so führt der die Injektordüse umfließende Gasstrom dazu, daß sich die Bimetallscheiben rasch abkühlen. Der erwähnte Gleichgewichtszustand verschiebt sich dabei rasch zugunsten des Sauerstoffstromes, der unmittelbar wieder zu fließen beginnt und eine noch weitergenendere Kühlung besorgt Die Säule von Bimetallscheiben wird dabei ihrem Ruhezustand zustrebend zusammengedrückt durch den wieder normal fließenden Sauerstoff. Damit ist der Brenner sofort wieder betriebsbereitIn the event of heating due to flashback, the column consists of bimetallic disks (FIG. 3), so that the needle valve 17 increasingly throttles the flow of oxygen. The number of bimetal disks and their dimensions must be determined in such a way that the pressure of the needle valve on the valve seat at the mouth of the oxygen canal against the oxygen pressure results in a state of equilibrium when a certain temperature is reached.In this state of equilibrium, the oxygen throttling has progressed so far that the severely disturbed mixing ratio of the gases already leads to the fact that the flame is thrown back. Once this has happened, the gas stream flowing around the injector nozzle causes the bimetal disks to cool down rapidly. The mentioned state of equilibrium quickly shifts in favor of the oxygen flow, which immediately begins to flow again and provides even more cooling. This means that the burner is immediately ready for operation again

Es ist eine weitere Ausführung möglich, die sich von der dargestellten dadurch unterscheidet daß die Injektordüsenspitze 14 auf einen Fortsatz des Düsenkopfes 13 satt aufgepreßt statt aufgebördelt ist Eine solche Verbindung genügt durchaus zur Aufnahme der auftretenden Kräfte.Another embodiment is possible, which differs from the one shown in that the injector nozzle tip 14 pressed onto an extension of the nozzle head 13 instead of being crimped is one such Connection is sufficient to absorb the forces that occur.

Es sind verschiedene Ausführungsvarianten möglich. Die Teile 13 und 14 können auch miteinander verschraubt sein. Die Bimetallscheiben können bereits im kalten Zustand leicht vorgewölbt sein. Um die Durchleitung des Sauerstoffes zur Injektordüse trotz Anwesenheit der Säule von Bimetallscheiben und des in denselben eingesetzten Schafts des Nadelventils stets sicherzustellen, könnten besondere Durchlaßkanäle entweder im Nadelventil oder an der Wandung und am Boden der Bohrung der Üüsenspitze 14 vorgesehen sein. Mit der Sauerstoffzufuhr könnte gegebenenfalls auch die Brenngaszufuhr auf ähnliche Weise beim Flammenrückschlag abgesperrt werden. Es ist auch möglich, an Stelle der Sauerstoffleitung 6 den Austrittskanal der Injektordüse abzusperren.Different versions are possible. The parts 13 and 14 can also be screwed together be. The bimetallic discs can be slightly protruding even when they are cold. To the pass-through of the oxygen to the injector nozzle despite the presence of the column of bimetallic disks and of the same Always ensure used shaft of the needle valve, special passage channels could either in the needle valve or on the wall and bottom of the bore of the Üüsenspitze 14 provided be. With the oxygen supply, the fuel gas supply could possibly also be carried out in a similar manner Flashback can be shut off. It is also possible to use the outlet channel instead of the oxygen line 6 shut off the injector nozzle.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Durch das Unterbringen der aktiven Teile der Siin der Spitze der Injektordöse ist es möglich,By placing the active parts of the Si in the tip of the injector loop, it is possible to

_ . Ζ™ in der Spitze der In ektordöse ist es möglich,_. Ζ ™ in the tip of the in ector loop it is possible

Claims: ffiTSd? 'S · ™ "· *" burner assembly

hitzbare, auf ein Absperrventil in mindestens einer eineset» rasche™™ _Feststellung gemacht, daß Gaszuleitung wirkende Säule von Bimetallelemen- Es wurde die "^De™"'*" _ff _f . _mög|_{icn und sogar} hitzbare, a shut-off valve in at least one eineset "rapid ™™ _{determination} made that gas supply acting column of Bimetallelemen- was the" ^de ™ "'*" _ff _f _mö g |. _{icn and even}