DE2360747A1 - Differenzdruckinjektorbrenner - Google Patents

Description

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Industriestr.

P. O. BOX

Dif ferenzdruckinj ektorbrenner

Die Erfindung betrifft einen Differenzdruckinjektorbrenner mit Zuförderkanälen für Brenngas, Sauerstoff, Preßluft od. dgl. und mittels separatem Injektor zuförderndes Pulver, wobei die Pulver- und Gasförderkanäle zu separaten öffnungen in der Brennerspitze geführt sind.

Differenzdruckinjektorbrenner der genannten Art sind allgemein bekannt.

Brenner, bei xLenen der Sauerstoff mit höherem Druck als das Brenngas zugeführt werden, kommen als sogenannte Flammspritzgeräte, aber auch als Schweißschneidegeräte zum Einsatz, wobei je nach Einsatzart unterschiedliche Pulver benutzt werden.

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Je nach Art des verwendeten Pulvers erfolgt dabei die PuI-verauftragsschweißung durch in der Brennerflamme ganz oder teilweise schmelzflüssig gewordene Eulverteilchen.

Beim Einsatz eines solchen Brenners als Schneidgerät, wird natürlich exotherm reagierendes Pulver, bspw. Thermit mit Ferromangan zugeführt.

So einfaeh einerseits an sich die prinzipielle Gesamtfunktion eines solchen Brenners ist, bei dem an bestimmten Stellen die Einzelkomponenten zusammenzuführen und schließlich im Bereich des Brennerkopfes auszutragen sind,so komplex' ist aber auch andererseits die Problematik an derartigen Brennern, da insbesondere die Rückschlaggefahr der Flamme in den Pmlverbehälter und/oder in den Brenngasbehälter, einwandfreie Pulverzufuhr und Pulverzumischung, Verschleiß innerhalb der Brennerkanäle durch das zugemischte Pulver und Handhabung des Brenners bei unterschiedlichen Arbeitsstellungen in Abhängigkeit von der Lage der Werkstücksfläche zu berücksichtigen sind.

Es ist demgemäß Zweck der Erfindung, einen Differenzdruckinjektorbrenner als Pulver-Flammspritzgerät betriebssicherer und vorteilhafter bezüglich seiner Handhabung zu machen, wobei das Metallpulver mit seinem Trägergas aus einer Zentralbohrung austritt und durch die ringförmige Heizflamme in einen plastischen Zustand versetzt und auf

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die Werkstückoberfläche aufgespritzt werden soll.

Die Aufgabe der Erfindung besteh't darin, einen Differenzdruckinjektorbrenner zu schaffen, wobei die Anordnung konstruktive Ausbildung und Verbindung der Einzelteile so erfolgen soll, daß eine Rückschlaggefahr und ein Verschleiß der empfindlichen Injektorteile ausgeschlossen sind und eine einwandfreie Pulverzufuhr in weiten Stellungsgrenzen bei der Haltung des Brenners gewährleistet ist:.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung mit einem Differenzdruckinjektorbrenner durch die Kombination der teilweise bekannten Merkmale gelöst: ,

a) Anordnung eines Gasmischinjektors im Säuerstoffkanal mit BrenngasZuleitungskanälen zur Injektordüse;

b) Abzweigung eines mit einem Regulierventil versehenen Sauerstoffkanales in Ausströmrichtung vor dem Gasmischinjektor;

c) Anordnung des Pulvermischinjektors im abgezweigten Sauerstoffkanal und

d) Anordnung des Pulvermischinjektors in einem Zuge des abgezweigten Sauerstoffkanales liegenden, in unterschiedlichen Stellungen fixierbaren Kanalzwischenstückes .

Die Benutzung des Injektorprinzips bei derartigen Geräten im weitesten Sinne ist selbstverständlich bekannt und

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zwar sowohl für die Pulverzumischung in einem Fördergasstrom, als auch für die Brenngasmischung.

Gleiches gilt auch für eine innerhalb des Gerätes getrennte Führung von Sauerstoff oder Preßluft einerseits und Brenngas andererseits. Als Brenn- bzw. Heizgas können bspw. Azetylen, Wasserstoff oder Propangas in Kombination mit Sauerstoff oder Preßluft verwendet werden in Abhängigkeit vom jeweils zu spritzenden Pulver.

Bei mit Pulver betriebenen Brennern wird die Injektorbeimischung jedoch nur für das Pulver selbst benutzt oder nur mit injektorähnlicher Ausbildung für das Brenngas (siehe DT-PS 825 197)» während andererseits eine Injektoranordnung bspw. nach der DT-PS 585 80I nur für die Mischung von Brenngas und Sauerstoff vorgesehen ist und zwar bei einem Gerät, das nur zum Brennen oder Schneiden bestimmt ist, das also nicht mit Pulver.betrieben ist. Bs hat sich gezeigt, daß demgegenüber nur die erfindungsgemäße Kombination für einen mit Pulver betriebenen Differenzdruckbrenner geeignet ist die gestellte Aufgabe zufriedenstellen zu lösen, da damit einerseits die Rückschlaggefahr, die ggf. zur Explosion sogar der Gasflaschen führen kann, mit · Sicherheit vermeidbar ist und daß andererseits mit dem erfindungsgemäßen Brenner bei dem die Mischung von Brenngas einerseits und Pulver und Sauerstoff andererseits unmittelbar vor, d.h. außerhalb des Brennerkopfes erfolgt,

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die Arbeitsstellungen in weiten Grenzen möglich sind, was ja neben den Sicherheitserfordernissen ebenfalls ein notwendiges Erforderniss für einen solchen Brenner ist, wenn er der momplexem Problematik genügen soll.

Vorteilhaft kann der Brenner auch derart ausgebildet sein, daß am abgezweigten Säuerstoffkanal zwischen dem Pulvermischinjektor und dem Regulierventil ein verschließbarer Anschluß für die Zuleitung von Trägergas, wie Preßluft, Inertgas, Aktivgas od. dgl. vorgesehen ist.

Der erfindungsgemäße Differenzdruckinjektorbrenner wird nachfolgend an Hand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In dieser Darstellung zeigt · ^: Fig. 1 im Schnitt das Mittelstück des Brenners

mit den beiden Injektoren;
Fig. 2 im Schnitt den Brennerkopf; Fig. 3 teilweise in Schnitt und Ansicht das

griffartige Brennerende und Fig. 4 einen Schnitt durch den Brenner längs Linie A - B in Fig. 1

Der Brenner ist nur aus Darstellungsgründen in drei Ab-. schnitten verdeutlicht, wobei sich an das Mittelstück nach vorn der Abschnitt gemäß Fig. 2 und nach hinten der nur-in der Zeichnung senkrecht gestellte Abschnitt /g

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gemäß Fig. 3 anschließt.

Der Sauerstoff gelangt vom Anschluß 9. zum Sauerstoffkanal 2 und das Brenngas vom Anschluß IO über die Leitung 11 zu den Brenngaszuleitungskanälen 3 am Gasmischinjektor 1, aus dessen zentraler Öffnung 12 der Sauerstoff, der mit einem Druck von etwa 1-5 atü angeliefert wird, austritt und das mit etwa 0,5 - 0,8 atü angelieferte Brenngas ansaugt, wobei eine Vermischung der beiden Gaskomponenten stattfindet. Dieses Brenngasgemisch strömt dann durch die Leitung 13 zum Brennerkopf 14 und tritt dort aus einer Vielzahl von konzentrisch um die Pulver- Sauerstoff- Austrittsöffnung 15 angeordneten Mündungen 16 aus.

Vor dem Gasmischinjektor 1 (in Strömungsrichtung gesehen) ist der Sciuerstoffkanal 5 abgezweigt, dessen freier Durchtrittsquerschnitt mit einem Regulierventil 17 eingestellt werden kann und der zum Pulvermischinjektor 6 geführt ist. Dieser Injektor 6 sitzt in einem in unterschiedlichen Stei lungen fixierbaren Kanalzwischenstück 7, das je nach Arbeitsstellung des Brenners im Verhältnis zur zu bearbeitenden Fläche entsprechend axial verdreht werden kann, so daß der Pulverbehälter (nicht dargestellt) oder der von einem Pulverbehälter zum Anschlußstück 18 führende Ver·^ bindungsschlauch (nicht dargestellt) in einer für das ungestörte Ausrieseln des Pulvers in den Injektor 6 günstigen Lage verbleibt.

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In Rücksicht auf sonst im Bereich hinter dem Injektor häufig zu beobachtenden Verschleiß ist der Bereich hinter der Düsenöffnung 8 frei von in der Sauerstoffpulverströmung liegenden Kanten ausgebildet, d.h., hinter der Düsenöffnung 8 ist"der Anschlußkanal erweitert und die sich aus der normalerweise zweiteiligen Konstruktion dieses Injektors ergebenden kanten sind soweit zurückgestellt, daß sie nicht in die Strömung ragen. Der Sauerstoff - Pulver - Strom gelangt dann durch die Leitung 19 zum Brennkopf 14 und'tritt durch die Öffnung 15 aus.

Dieser Differenzdruckinjektorbrenner ist zwar insbesondere für den Betrieb mit Pulverförderung bestimmt. Selbstverständlich könnte er aber auch bei geschlossenem Ventil 20 ohne Pulver gefahren werden, wobei natürlich auch die Möglichkeit bestünde, die Elemente 6,7,8, 18,2o durch ein einfaches Leitungsstück zu- ersetzen.

Der Anschluß für die Zuführung von Inertgas, Aktivgas oder Preßluft als Trägergas an Stelle von reinem Sauerstoff ist nicht besonders dargestellt. Der Anschluß würde in den Kanal 5 hinter dem Regulierventil 17 münden und könnte ein seitlich angesetztes, mit einer Kappe abschließbares Winkelstück sein, so daß der Zufuhrschlauch im Zuge der Brennerlängsachse an das Anschlußstück herangeführt werden könnte.

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Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ( l.jDifferenzdruckinjelctorbrenner mit Zuförderkanälen für Brenngas, Sauerstoff, Preßluft od.dgl. und mittels separatem injektor zuzuforderndes Pulver, wobei die Pulver- und Gasförderkanäle zu separaten öffnungen in der Brennerspitze geführt sind, gekennzeichnet durch die Kombination der teilweise bekannten Merkmale:

   a) Anordnung eines Gasmischinjektors (1) im Sauerstoffkanal (2) mit BrenngasZuleitungskanälen (3) zur Injektordüse (4);

   b) Abzweigung eines mit einem Regulierventil (17) ver-. sehenen Sauerstoffkanales (5) in Anströmrichtung vor dem Gasmischinjektor (1);

   c) Anordnung des Pulvermischinjektors (6) im abgezweigten Säuerstoffkanal (5) und

   d) Anordnung des Pulvermischinjektors (6) in einem im Zuge des abgezweigten Säuerstoffkanales (5) liegenden, in unterschiedlichen Stellungen fixierbaren KanalZwischenstückes (7).
2. 2. Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich hinter der Düsenöffnung (8) des Pulvermischinjektors (6) frei von in der Sauerstoff - Pulverströmung liegenden Kanten ausgebildet ist.

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3. 3. Brenner nach Anspruch 1 und/oder 2? dadurch gekennzeichnet,, daß am abgezweigten Sauerstoff kanal (5) zwischen dem Pulvermischinjelctor (6) und dem Regulierventil (17) ein verschließbarer Anschluß für die Zuleitung von Trägergas, wie Preßluft, Inertgase, Aktivgase od. dgl. vorgesehen ist.

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