DE2364556C3 - AuBenmischende Brennschneiddüse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennschneiddüse, mit einem zentral angeordneten Kanal für den Schneidsauerstoff, mit einem ersten, inneren, den Kanal konzentrisch umgebenden Bohrungskranz für das Brenngas und mit einem zweiten, äußeren, ebenfalls konzentrisch angeordneten Bohrungskranz für den Heizsauerstoff.

Ein derartiger Aufbau einer Brennschneiddüse ist bereits bekannt (OE-PS 2 65 820).

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung — ausge-Inend vom obigen Stand der Technik — diese Brennschneiddüsen konstruktiv derart zu verbessern, daß Werkstücke mit erhöhter Schneidleistung bearbeitet werden können, wobei gleichzeitig auch, insbesondere bei Werkstücken größerer Dicke, im unteren Schnittbereich die Schnittfuge ein optimales Aussehen erhält.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß einige der Bohrungen des Fleizsauerstoff-Bohrungskranzes mit einer größeren Querschnittsfläche als die anderen Bohrungen des Bohrungskranzes ausgestattet sind, und daß diese größeren Bohrungen stets den gleichen Abstand zueinander aufweisen.

Durch die Aufweitung einzelner Bohrungen innerhalb des Bohrungskranzes strömt zwangsläufig mehr Heizsauerstoff aus. Dies bedingt, daß der vom Heizsauerstoff gebildete, äußere Mantel in sich selbst und vor allem auf eine längere Strecke äußerst stabil wird. Es entsteht somit ein ruhiges Flammenbild, wobei darüberhinaus — hervorgerufen durch die größere Stabilitat — der Schneidsauerstoffstrahl ebenfalls auf eine längere Strecke, als es bei den vergleichbaren, bekannten Düsen der Fall war, durch die Ummantelung komprimiert wird, so daß vor allem im unteren Schneidbereich eine Schnittfuge mit einem sauberen Schnittbild, d. h. ohne Riefennachlauf erhalten wird.

Darüberhinaus ist auch der Heizsauerstoffdruck und auch der Brenngasdruck, vor allem im oberen Druckbereich, besser regelbar. Dadurch kann die Länge der Vorheizflamme so verändert werden, daß sie stets um etwa 30% über der zu schneidende Werkstückdicke (Dickenbereich beispielsweise zwischen 60 und 2000 mm) liegt Somit ist auch eine genügende Vorwärmung des unteren Schnittbereiches, vor allem bei dikken Werkstücken gewährleistet Durch diese optimale Vorwärmung über den gesamten Schnittbereich hinweg, kann auch in vorteilhafter Weise die Schneidgeschwjndigkeit erhöht werden, z. B. um 20 bis 40%, i_m Vergleich zu den herkömmlichen Brennschneiddüsen.

Als weitere vorteilhafte Folge hieraus ergibt sich weiterhin, daß durch die optimale Vorwärmung über den gesamten Schneidbereich hinweg, verbunden mit einer besseren Komprimierung des Schneidsauerstoffstrahles über eine große Strecke, die Breite der Schnittfuge ebenfalls reduziert werden kann, z. B. bis zu 30%. Hieraus ergibt sich somit ein geringerer Materialverlust

jo Gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag ist es günstig, wenn mindestens jede zweite, höchstens aber jede dritte Bohrung des Heizsauerstoff-Bohrungskranzes eine vergrößerte Querschnittsfläche aufweist. Der Anteil der aufgeweiteten, größeren Bohrungen des Heizsauerstoff-Bohrungskranzes liegt erfindungsgemäß zwischen 33 und 50%. So ist es denkbar bei einer kleineren Bohrungszahl, z. B. 6 oder 8 Bohrungen, jede zweite Bohrung (also 50%) zu vergrößern. Bei einer größeren Bohrungszahl, z. B. 18 oder 24 Bohrungen, ist

es ausreichend, jede dritte Bohrung (also ii^a/o) zu vergrößern. Der Anteil der aufgeweiteten Bohrungen soll aber keinesfalls geringer sein als 33%, da sonst, wenn z. B. nur jede vierte Bohrung aufgeweitet würde, die Gefahr besteht, daß die Stabilitätswirkung der »verstärkten« Heizsauerstoffmantelbereiche zu gering ist, um im Sinne der Erfindung voll wirksam zu werden.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, wenn die Querschnittsfläche einer vergrößerten Bohrung um 200 bis 400, vorzugsweise um 300%, größer ist als die einer unveränderten, benachbarten Bohrung auf dem Heizsauerstoff-Bohrungskranz.

Die Vergrößerung der Querschnittsfläche um bis zu 400% ist völlig ausreichend, um einen stabiliseirten Heizsauerstoffmantel zu erhalten. Eine Heizsauerstoffbohrung mit einem Durchmesser von 2,3 mm (F = 4,16 mm²) wird im Sinne der Erfindung auf 4.0 mm aufgeweitet (aufgebohrt). Die dabei erhaltene Querschnittsöffnung hat einen Flächenbereich von etwa 12,57 mm² ist also um rund 300% größer als die Querschnittsfläche der ursprünglichen Bohrung. In besonderen Fällen ist es vorteilhaft, die Bohrung 2,3 mm Φ auf 4,5 mm 0 aufzubohren, was einer Querschnittflächenvergrößerung von etwa 400% entspricht. Völlig ausreichend ist jedoch in der Regel eine Vergrößerung um 300%.

Selbstverständlich können auch Bohrungen anderen Durchmessers — außer 2,3 mm 0 — aufgeweitet werden. Maßgebend jedoch ist stets, daß erfindungsgemäß die Querschnittsfläche einer aufgeweiteten Bohrung 200 bis 400%, vorzugsweise um 300%, größer ist, als die nicht aufgeweiteten Bohrungen.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausrührungsform einer erfindungsgemäßen Brennschneiddüse, dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

F i g. 1 im Schnitt dargestellt, das untere Ende der erfindungsgemäßen Brennschneiddüse und
F i g. 2 eine Stirnansicht aus F i g. 1 von links.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 10 das untere, dem zu schneidenden Werkstück zugekehrte Ende einer Brennschneiddüse dargestellt. Die Brennschneiddüse 10 besteht aus einem Düsenkörper 12 (z. B. aus Kupfer), entlang dessen Läng .achse ein zentraler Kanal 14 für den Schneidsauerstoff verläuft Das austrittsseitige Ende des Kanals 14 mündet in einer Erweiterung 16.

Auf einem konzentrischen Kreis zum Schneidsauerstoffkanal 14 sind im gleichmäßigen Abstand zueinan- to der mehrere Bohrungen 18 vorgesehen. Diese Bohrungen (im Ausführungsbeispiel sechs) bilden einen inneren Bohrungskranz 20, aus dem das Brenngas ausströmt

Auf eineai zweiten, äußeren Bohrungskranz 22 sind ebenfalls zahlreiche Bohrungen 24, 26 vorgesehen — im Ausführungsbeispiel insgesamt achtzehn — aus denen der für die Außenmischung erforderliche Heizsauerstoff ausströmt

Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Heizsauerstoff-Bohrungen 24, 26 erfindungsgemäß unterschiedlich groß ausgebildet. So weisen die Bohrungen 24 den je nach Düsengröße entsprechenden üblichen Durchmesser auf, z. B. 2,3 mm Φ gemäß Ausführungsbeispiel. Die Bohrungen 26 hingegen haben einen zs größeren Durchmesser, z. B. 4,0 mm 0. Die wirksame Querschnittsfläche einer Bohrung 26 ist also um 300% größer als die Querschnittsfläche einer unveränderten Bohrung 24. Das Ausführungsbeispiel der F i g. 2 zeigt, daß jede dritte Bohrung (26) einen größeren Durchmesser hat als die zu vergleichenden, benachbarten Bohrungen 24.

An Stelle einer jeden dritten Bohrung, ist es aber selbstverständlich möglich, auch jede zweite Bohrung durchgehend auf einen größeren Durchmesser (von 2,3 auf 4,0 mm 0) aufzuweiten, wie dies vorstehend schon erwähnt wurde, so daß sich eine Querschnittsflächenvergrößerung um vorzugsweise 300% ergibt

Auf Grund dieser erfindunftsgemäßen, konstruktiven Gestaltung der Bohrungen 24 und 26, können ohne Schwierigkeiten auch relativ dicke Werkstücke (z. B. 1500 mm und mehr) geschnitten werden, wobei sichergestellt ist, daß auch im unteren Schnittbereich eine optimale Schnittfuge erhalten wird, insbesondere auch deshalb, da ja im oberen Druckbereich (für große Schnittiefen) eine bessere Regelung des Heizsauerstoffes und auch des Brenngases möglich ist, so daß dadurch die Vorheizflamme in ihrer Länge entsprechend der Dicke des zu durchtrennenden Werkstückes — derart einstellbar ist, daß sie bis zu 30% über die zu schneidende Werkstückdicke hinausragt.

Bekanntlich ist die Geräuschbelästigung beim Brennschneiden nicht unerheblich. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Brennschneiddüse konnte aber der Schalldruckpegel von 115 dB auf 95 dB gesenkt werden.

Mit der erfindungsgemäßen Brennschneiddüse ist es also in vorteilhafter Weise möglich, einen optimalen Schnitt auch bei größerer Werkstückdicke durchzuführen, wobei trotz Erhöhung der Schneidgeschwindigkeit die Schnittflächenqualität verbessert wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Brennschneiddüse, mit einem zentral angeordneten Kanal für den Schneidsauerstoff, mit einem ersten, inneren, den Kanal konzentrisch umgebenden Bohrungskranz für das Brenngas und mit einem zweiten, äußeren, ebenfalls konzentrisch angeordneten Bohrungskranz für den Heizsauerstoff, d a durch gekennzeichnet, daß einige der Bohrungen (26) des Heizsauerstoff-Bohrungskranzes (22) mit einer größeren Querschnittsfläche als die anderen Bohrungen (24) des Bohrungskranzes (22) ausgestattet sind, und daß diese größeren Bohrungen (26) stets den gleichen Abstand zueinander aufweisen.

2. Brennschneiddüse, nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß mindesten- jede zweite, höchstens aber jede dritte Bohrung (26) des Heizsauerstoffbohrungskranzes (22) eine vergrößerte Querschnittsfläche aufweist

3. Brennschneiddüse nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche einer vergrößerten Bohrung (26) um 200 bis 400%. vorzugsweise 300%, größer ist als die einer unveränderten, benachbarten Bohrung (24) auf dem Heizsauerstoff-Bohrungskranz (22).