DE2232676A1

DE2232676A1 - Sauerstoff-kernlanze

Info

Publication number: DE2232676A1
Application number: DE19722232676
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Humberg & Co W
Current assignee: Humberg & Co W
Priority date: 1972-07-04
Filing date: 1972-07-04
Publication date: 1974-01-24

Description

Sauerstoff-Kernlanze Die Xfindung betrifft eine Sauerstoff-Kernlanze, bei der in ein Mantelrohr aus Stahl Kerndrähte aus Stahl eingezogen sind und der freie Raum zwischen dem Mantelrohr und den Kerndrähten von unter Druck stehendem Sauerstoff durchströmt ist.
Eine Sauerstoff-Kernlanze dient dazu, Teile aus Stahlbeton, Beton, Ziegelmauerwerk und anderen Baustoffen und Mineralien in einem thermischen Trennverfahren geräuscharm und erschütterungsfrei zu durchbohren und zu trennen. Das Prinzip dieses thermischen Trennverfahrens besteht darin, daß Eisen in einem Stromreinen Sauerstoffs verbrennt. Die Sauerstoff-Kernlanze wird mit einem Ende in ein Griffstück eingebracht. An ihrem als Spitze bezeichneten anderen Ende wird sie auf Weißglut gebracht, z.B. mit Hilfe eines Schweißbrenners, und durch Zugabe von Sauerstoff gezündet. Mit zunehmender Sauerstoffmenge intensiviert sich die Verbrennung an der Spitze, bis eine Betriebstemperatur zwischen 2500 und 28000 C erreicht ist. Die Sauerstoff-Kernlanze wird dann leicht gegen das zu trennende Teil gedrückt, wodurch unter Abbrennen der Sauerstoff-Kernlanze die als solche nicht entzündbaren und unverbrennbaren Teile an der Wärmeeinwirkungsquelle zum Schmelzen gebracht werden.
Durch die bei der Verbrennung von Eisen entstehenden Eisenoxide wird der sonst zähe Schmelzfluß der Baustoffe durch Silikatbildung dünnflüssig. Der so verflüssigte Baustoff wird durch die Strömung des Sauerstoffs und der bei der Verbrennung entstehenden Gase aus der Bohrung geschleudert.
Für die Durchführung des thermischen Trennverfahrens mit Hilfe einer Sauerstoff-Kernlanze sind deren Abmessungen von wesentlicher Bedeutung. So ist es bekannt, den Außendurchmesser der Sauerstoff-Kernlanze in Abhängigkeit von der Dicke des zu bohrenden Materials zu wahlen (Jansen in schweißen und Schneiden" 1968, S. 20). Gängig sind Außendurchmesser von 3/8" und 1/2".
Die Länge ist von untergeordneter Bedeutung, da die Sauerstoff-Kernlanze an den Enden mit einem Gewinde versehen ist, auf die eine Gewindemuffe schraubar ist, in die das Ende einer weiteren Sauerstoff-Kernlanze schraubbar ist, so daß jede Sauerstoff-Kernlanze ohne Rest verbrannt werden kann. Wesentlich sind dagegen die Kanäle für das Durchströmen des unter Druck stehenden Sauerstoffs. Von diesen Kanälen ist bekannt, daß sie eine ungehinderte Sauerstoffzufuhr gewährleisten müssen (D2-PS 1 230 579); daß mit ihnen eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Sauerstoffs über den Rohrquerschnitt ersielt werden soll (Jansen a.a.0.); daß sie sich möglichst gleichmäßig über den gesamten Querschnitt verteilen, dabei aber nicht zu groß sein - zwischen möglichst satt den Querschnitt des Rohres ausfüllenden Drähten verlaufen - sollen (D2-A5 1 816 853). Auach Angaben über das Gewichtsverhältnis des Mantelrohrs zu einem Lanzenkern mit 1:1 sind bekannt (Boeckhaus in "Schweißen und Schneiden" 1954, S. 102), woraus sich bei Bekanntsein der Materialeigenschaften Rückschlüsse auf die Querschnitte von Mantelrohr und Lanzenkern ziehen lassen; ebenso wie Angaben über das Verhältnis des Gesamtquerschnitts aller Sauerstoffkanäle zum gesamten Materialquerschnitt von Rohr und Kerndrähten zwischen 1:9 und 1:18 und über das Verhältnis des Querschnitts des Mantelrohres zu de der Kerndrahtflächen zwischen 1,4 : i und 1:1 (DT-AS 1 816 853). Die bekannten Angaben sind einerseits zu allgemein gehalten, andererseits nennen sie nur einen Teil der notwendigen armes sunen.
Die Anmelderin hat erkannt, daß entscheidend für das Verhalten einer Sauerstoff-Kernlanze das Verhältnis des Querschnitts des Mantelrohrs zu dem der Kerndrähte und zu dem des vom Sauerstoff durchströmten Raums ist. Ausgehend von dieser Erkenntnis liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sauerstoff-Kernlanze der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß das Verhältnis des Querschnitts des Mantelrohrs zu dem der Kerndrähte und zu dem des vom Sauerstoff durchströmten Raums optimal ist, d.h. bei geringstmöglichem Sauerstoffverbrauch und Lanzenabbrand in der Zeiteinheit größtmögliche Bohrlöcher herzustellen gestattet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verhältnis des Querschnitts (QRohr) des Mantelrohrs zu dem (QDraht) der Kerndrähte und zu dem (QSauerstoff) des vom Sauerstoff durchströmten Raums Rohr draht : QSauerstoff = 1,2 : 1,0 : 0,7 beträgt.
Mit nach der Erfindung aufgebauten Sauerstoff-Xernlanzen wurden Verbrauchsverhältnisse von 5 bis 6 kg Fe pro m3 °2 gemessen, das in der Zeiteinheit die größtmögliche Zahl und/oder Volumen der Bohrlöcher herzustellen gestattet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt aus einer Sauerstoff-Kernlanze, etwa im Maßstab 1 : 5 vergrößert.
Die als Ausführungsbeispiel gewählte Sauerstoff-Kernlanze weist ein Mantelrohr 1 mit einem Querschnitt QRohr auf. Bei dem Mantelrohr 1 handelt es sich in der Regel um ein längsnahtgeschweißtes Rohr mittlerer Qualität. In das Mantelrohr 1 sind n Kerndrähte 2, im Ausführungsbeispiel sieben Kerndrähte, eingezogen, die zusammen den Querschnitt Draht aufweisen.
Auch die Kerndrähte 2 sind von mittlerer Qualität. Im Bedarfsfall können sie legiert sein. Einmal zwischen den Xerndrähten 2, zum anderen zwischen den Kerndrähten 2 und dem Mantelrohr 1 besteht ein freie Raum 3, der den Querschnitt Q Sauerstoff aufweist und durch den der Sauerstoff in Längsrichtung der Sauerstoff-Kernlanze unter Druck strömt. Das Verhältnis von QRohr : Draht ; QSauerstoff beträgt gemäß der Erfindung 1,2 1,0 : 0.7.
ür die als Ausführungsbeispiel gewählte Sauerstoff-Kernlanze gelten folgende Zahlenwertgleichungen: Querschnitt der Kerndrähte @Draht = n r² #, mit n als der Zahl der Kerndrähte und r als dem - im Ausführungsbeispiel für alle Kerndrähte gleichen - Radius eines erndrahts. Bei n = 7 wird mit r = 0,21 QDraht = 1.
querschnitt des vom Sauerstoff durchströmten Raums QSauerstoff = R2T - n r2 lT , mit R als der lichten Weite des Mantelrohrs.
Bei R = 0,74 wird QSauerstoff = 0,7.
Querschnitt des Xantelrohrs QRohr = (R + d)21T - R2 # mit d als der Dicke des Mantelrohre. Bei d = 0,22 wird QRohr = 1,2.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt, Insbesondere sind die Zahl der Kerndrähte und davon abhängig der Querschnitt der Kerndrähte innerhalb des durch die Erfindung gesteckten Rahmens frei wählbar.

Claims

Patentanspruch

Sauerstoff-Kernlanze, bei der in ein Mantelrohr aus Stahl Kerndrähte aus Stahl eingezogen sind und der freie Raum zwischen dem Mantelrohr und den Kerndrähten von unter Druck stehendem Sauerstoff durchströmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Querschnitts (QRohr) des Mantelrohrs (1) zu dem (QDraht) der Kerndrähte (2) und zu dem (QSauerstoff) des vom Sauerstoff durchströmten Raums (3) QRohr : QDraht : QSauerstoff = 1,2 : 1,0 : 0,7 beträgt.

L e e r s e i @ e