DE2501473A1 - Sauerstoff-brennlanzen - Google Patents
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Description
DiPU-iNG. H. MISSLING 6?00 Gießen, den 14.1.1975
DlPU-ING. R. S C H L E E
DR.-ING. J. BOECKER S/B 12.353
Ernst Brandenberger, Wetzikon (Schweiz)
und
KÜBÄTEC Kunststoff- und Bautechnik AG Triesen (Fürstentum
Liechtenstein)
SAUERSTOFF-BRENNLANZEN
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sauerstoff-Brennlanze, welche sich selbst verzehrt, mit einem Mantelrohr und mehreren in die
Rohröffnung eingesetzten Kern-Drähten, wobei zwischen den Drähten und dem Mantelrohr Zwischenräume für den Sauerstoff-Transport
vom Gasanschluss-Ende zur Brennstelle bestehen.
Die bisher gebräuchlichen Brennlanzen hatten üblicherweise einen Innendurchmesser von 3/8" oder 1ZA", was bei handelsüblichen Gas-
und Wasserleitungsrohren - welche hiefür zur Verwendung kamen einem
Aussendurchmesser von 17,2 bzw. 13,5 mm entsprach. Mit solchen Brennlanzen - die am vordem Ende angezündet wurden,-konnten
in Beton, Gestein und anderen harfejefügigen Materialien
durch Sauerstoffzufuhr in das Innere des Mantelrohres Löcher von 4-8 cm Durchmesser bzw. Schnitte entsprechender Breite gebrannt
werden.
In der Praxis zeigte sich indessen das Bedürfnis nach kleineren
Brennlanzen. Dies scheiterte aber bisher daran, dass solche Klein-Brennlanzen
bisher nicht befriedigend arbeiteten, zum Erlöschen neigten, einseitig abbrannten, oder einen unwirtschaftlichen hohen
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Lanzen- oder Sauerstoff-Verbrauch hatten.
Mit der Erfindung sollen diese Nachteile behoben werden und
eine Klein-Brennlanze hergestellt werden, mit der Löcher auch
in schwer bearbeitbare Metalle gebrannt werden können.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Kombination folgender
Merkmale:
a) das Mantelrohr hat einen Aussen-Durchmesser von weniger
als 10 mm aber mehr als 3 mm,
b) es sind 8-16 Kerndrähte in die Rohröffnung eingesetzt,
c) in der Nähe des Gas-Anschlussendes befindet sich zur Drahthalterung
mindestens eine flache Krümmung, wobei der Rohr-Querschnitt im Bereich der Krümmung praktisch ohne Querschnitts-Einschnürung
ist,
d) das Verhältnis aller Sauerstoffkanal-Querschnittsflächen zur
gesamten Materialquerschnitts-Fläche liegt zwischen 1 : 4 bis 1 : 10,
e) das Verhältnis von Drahtdurchmesser zu Mantelrohr-Wandstärke liegt zwischen 1 : 0,7 bis 1:2.
Auf diese Weise gelingt es, den Anwendungsbereich von Sauerstoff-Brennlanzen
wesentlich zu erweitern und für Arbeiten einzusetzen, welche bisher andere, aufwendigere Bearbeitungsverfahren erforderten.
So ist es mit der erfindungsgemässen Brennlanze möglich, in stark
armierten Betonwänden- in welchen durch Bohren hergestellte Löcher seitlich stark abweichen - in überraschend kurzer Zeit
Löcher zu brennen, beispielsweise für nachträgliche Wasser- oder Elektroinstallation in Gebäuden. Auch in hochlegierte Stähle,
die sehr schwer spanabhebend zu bearbeiten sind, lassen sich mit den Brennlanzen gemäss der Erfindung Löcher in sehr kurzer Zeit
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herstellen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Teilansicht einer Brennlanze,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Brennlanze nach der Linie II - II in Fig. 1.
Die Brennlanze 1 dient dazu, Löcher in Beton, Gestein, Gebäudemauern,
Metallplatten od.dgl. durch einen Abbrennvorgang herzustellen.
Solche Oeffnungen werden in der Weise erzeugt, dass durch ein mit Metall-Drähten gefülltes Mantelrohr vom einen
Ende her unter Druck Sauerstoff zugeführt wird und das andere Rohrende auf Entzündungstemperatur gebracht wird. Dadurch entwickelt
sich an diesem Lanzenende ein Verbrennungsprozess unter so starker Wärmeentwicklung, dass Beton, Gestein, Metallplatten
u.dgl. geschmolzen werden. Dabei verzehrt sich die Brennlanze selbst und muss von Zeit zu Zeit ersetzt werden.
Die Brennlanze 1 enthält ein üblicherweise etwa zwei Meter langes
Mantelrohr 2 mit einer Stahlqualität, deren Zusammensetzung weiter hinten angegeben ist. In dieses Mantelrohr 2 mit kreisrunder Querschnitteorm werden aus Stahl bestehende, untereinander
gleich dicke Kerndrähte 3 von runder Querschnittsform eingezogen.
Die Stahlqualität bzw. die Zusammensetzung ist weiter hinten angegeben. Die Zahl der Kerndrähte 3 wird so gewählt, dass sie
den lichten Querschnitt des runden Mantelrohres 2 möglichst gut ausfüllen, ohne dass aber das Einziehen dieser Kerndrähte 3 in
das Innere des Mantelrohres erschwert wird. In der Praxis hat sich ein Mantelrohr 2 mit einem lichten Innendurchmesser von 4 mm
und elf Kerndrähten von je 1 mm Durchmesser gut bewährt. Der Aussendurchmesser dieser Klein-Brennlanze soll weniger als 10 mm
aber mehr als 3 mm, vorzugsweise etwa 6 mm, betragen. Zwischen den einzelnen Kerndrähten 3 bzw. zwischen den Kerndrähten 3 und
der innern Mantelrohrwandung verbleiben in Längsrichtung ver-
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laufende Zwischenräume oder Kanäle 5 für den Durchfluss des Sauerstoffes.
Die Kerndrähte 3 verlaufen parallel zur Längsaxe des Mantelrohres 2.
Das Mantelrohr 2 ist am einen Ende mit einem kurzen Aussengewinde 4-versehen,
damit es an eine Schlauchleitung angeschlossen werden kann, die mit einer unter Druck stehenden Sauerstoff-Flasche verbunden
wird. An Stelle eines Gewindes könnte am Mantelrohr 2 auch ein Stecknippel angeschweisst werden. Der Sauerstoffdruck beträgt
8-20 bar, vorzugsweise etwa 10 bar. Der anzuwendende Druck richtet sich nach den Erfordernissen des konkreten Einzelfalles.
Hohe Drücke ergeben kleine Lochdurchmesser und eine kurze Durchstechzeit; niedrige Drücke, grössere Lochdurchmesser und eine
längere Durchstechzeit.
Es zeigt sich, dass ein Verhältnis der Gesamt-Querschnittsflächen der Kanäle 5 für den Durchfluss des Sauerstoffes zur
gesamten Materialguerschnitts-Fläche - also Mantelrohr plus alle Kerndrähte - etwa 1 : 4 bis 1 : 10, vorzugsweise etwa
1 : 6 betragen soll. Es wird angestrebt, dass sich die Sauerstoffkanäle 5 über die ganze Querschnittsfläche im Innern des Mantelrohres
2 möglichst gleichmässig verteilen, um einen regelmässigen
Abbrand der Lanze sicherzustellen. Derartige Brennlanzen verbrennen praktisch ohne Rauch und mit nur geringem Funkenwurf,
sodass sie auch in geschlossenen Räumen verwendbar sind.
Um zu vermeiden, dass sich einzelne Kerndrähte 3 als Folge der belwAbbrennvorgang auftretenden Erschütterungen lockern, wird
dem Mantelrohr 2 samt den sich in seinem Innern befindlichen Kerndrähten 3 eine flache Krümmung 6 gegeben, welche auch als
Wölbung oder Bogen bezeichnet werden könnte. Die Krümmung befindet sich auf der Seite des Sauerstoff-Anschlusses nahe am
Lanzenende. Querschnitt und Querschnittsform dieser Krümmung
sollen möglichst unverändert und einschnürungsfrei bleiben, damit
in diesem Krümmungsbereich die Querschnitte der Kanäle 5 für den Durchfluss des Sauerstoffes nicht verringert werden und die weit-
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gehend laminare Strömung des Sauerstoff-Stromes nicht stören.
Die Wölbungshöhe h der Krümmung 6 entspricht vorzugsweise etwa dem halben Mantelrohraussendurchmesser.
Durch das Anbringen der flachen Krümmung 6 können sich die Kerndrähte
3, selbst wenn sie sich im Verlaufe des Abbrennvorganges
lockern sollten, nicht aus dem Mantelrohr 2 herauslösen, da ja die Kerndrähte 3 die gleiche Wölbungsform annehmen wie das sie
umgebende Mantelrohr 2.
Es wäre möglich, eine wellenförmige Krümmung 6 anzubringen. Dadurch
kommt man mit einer etwas geringeren Wölbungshöhe aus.
Das aus Stahl bestehende Material des Mantelrohres 2 hat einen höheren Siliziumgehalt als das ebenfalls aus Stahl bestehende
Material der Kerndrähte 3. Anderseits ist es vorteilhaft, dem
Material des Mantelrohres 2 einen kleineren Kohlenstoffgehalt zu geben als den Kerndrähten. Dies bewirkt, dass innen - also im
Kern der Lanze - eine besonders hohe Temperatur erzeugt wird, die das Schmelzen des zu entfernenden Materials erleichtert, anderseits
aber das Mantelrohr 2 eine überraschend geringe Neigung hat, an der Lochwandung anzuschmelzen. Der relativ kleine Kohlenstoffgehalt des Mantelrohres 2 erleichtert zudem das Anzünden zu
Beginn des Brennvorganges.
Besonders vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, wenn die Querschnitte
wie folgt gewählt werden:
(Materialquer- (Gesamtmaterial- (Gesamtquerschnittsschnitts
fläche) querschnittsflache fläche der Kanäle)
der Drähte)
untere Grenze 1,6 : 1,0 : 0,4 obere Grenze 2,7 : 1 : 0,8
bevorzugter
Bereich 1,6 bis 2,3 : 1 : 0,4 bis 0,6
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Die Herstellung einer solchen Brennlanze erfolgt in der Weise, dass
vorerst in ein Mantelrohr 2 mit runder QuerSchnittsform so viele
Kerndrähte 3 eingezogen werden, dass der Querschnitt möglichst gut ausgefüllt ist - beispielsweise zehn oder elf Kerndrähte. Hernach
wird dem Mantelrohr 2 samt den eingefüllten Kerndrähten 3 in einer Presse die beschriebene Krümmung 6 gegeben, wobei darauf geachtet
wird, dass sich der Innenquerschnitt des Mantelrohres 2 praktisch nicht verändert und der Durchfluss des Sauerstoffes somit praktisch
nicht behindert wird.
Nachfolgend seien bevorzugte Abmessungen einer sich in der Praxis bewährenden Klein-Brennlanze angegeben:
Aussendurchmesser des Mantelrohres Innendurchmesser des Mantelrohres
Ringfläche des Mantelrohres Zahl der eingefüllten Kerndrähte Durchmesser der Kerndrähte
Querschnittsfläche aller Kerndrähte Gesamte Materialquerschnittsfläche
Gesamtfläche der Sauerstoffkanäle Sauerstoffdruck ca. 10 bar
Mantelrohr Kerndrähte
Kohlenstoff (C) 0,04-0,1% 0,08-0,12 Silizium (Si) 0,03 - 0,15% frei
Mangan (Mn) 0,20 - 0,45% 0,25 - 0,35
Phosphor (P) 0,04 % 0,0,50
Schwefel (S) 0,04 % 0,045
Rest: Eisen, Spurenelemente und Verunreinigungen.
| 6 | mm | mm | 2 |
| 4 | mm | mm | 2 |
| = 15 | ,7 τ | mm | 2 |
| = 11 | |||
| = 1 | mm | ||
| 8 | ,58 | ||
| = 24 | ,28 | ||
| 3 | ,98 | ||
S09830/030S
Claims (10)
1. Sauerstoff-Brennlanze, welche sich selbst verzehrt, mit einem Mantelrohr und mehreren in die Rohröffnung eingesetzten Kerndrähten
wobei zwischen den Drähten und dem Kantelrohr Zwischenräume für den Sauerstoff-Transport von) GasanSchluss-Ende zur Brennstelle
bestehen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) das Mantelrohr (2) hat einen Aussen-Durchmesser von weniger
als 10 mm aber mehr als 3 mm,
b) es sind 8-16 Kerndrähte (3) in die Rohröffnung eingesetzt,
c) in der Nähe des Gas-Anschlussendes befindet sich zur Drahthalterung
mindestens eine fische Krümmung (6) wobei der Rohr-Querschnitt
im Bereich der Krümmung praktisch ohne Querschnitts-Einschnürung ist,
d) das Verhältnis aller Sauerstoffkanal-Querschnittsflächen zur
gesamten Materialquerschnitts-Fläche liegt zwischen 1:4 bis 1 : 10,
e) das Verhältnis von Drahtdurchmesser zu Mantelrohr-Wandstärke
liegt zwischen 1 : 0,7 bis 1:2.
2. Sauerstoff-Brennlanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,-dass
der Aussendurchmesser des Mantelrohres (2) 5 bis 8 mm, vorzugsweise etwa 6 mm beträgt.
3. Sauerstoff-Brennlanze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass zehn oder elf Kerndrähte (3) mit einem Durchmesser von je etwa 1 mm vorhanden sind.
4. Sauerstoff-Brennlanze nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aller Sauerstoffkanal-QuerSchnittsflächen zur gesamten Materialquer-
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schnittsfläche 1:5 bis 1:8, vorzugsweise etwa 1 : 6 beträgt.
5. Sauerstoff-Brennlanze nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung (6) eine Bogenhöhe (h) von etwa dem halbem Mantelrohraussendurchmesser
hat.
6. Sauerstoff-Brennlanze nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr
(2) einen Aussendruchmesser von 6 bis 6,5 mm hat, die Wandstärke
des Mantelrohres (2) 1 bis 1,3 ram beträgt und zehn oder elf
Kerndrähte mit einem Durchmesser von etwa 1 mm vorhanden sind.
7. Sauerstoff-Brennlanze nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (2) auf seiner ganzen Länge - samt Krümmung (6) - einen kreisrunden
Querschnitt hat.
8. Sauerstoff-Brennlanze nach einem oder mehreren der vorangehen den
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Kerndrahtdurchmesser zur Mantelrohr-Wandstärke 1 : 0,8 bis 1 : 1,5,
vorzugsweise etwa 1 : 1 beträgt.
9. Sauerstoff-Brennlanze nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Mantelrohres (2) einen wesentlich höheren Siliziumgehalt hat als
die Kerndrähte (3) und zugleich der Kohlenstoffgehalt des Mantelrohr-Materials
kleiner als derjenige der Kemdrähte ist.
10. Sauerstoff-Brennlanze nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Querschnitte Mantelrohr : Kerndrähte : Sauerstoffkanäle zwischen
1,6 : 1 : 0,4 und 2,7 : 1,0 : 0,8 liegt.
509830/0305
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|---|
| NICHTS-ERMITTELT * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4654496A (en) * | 1984-04-11 | 1987-03-31 | Peter L. DeMarsh | Underwater oxy-arc cutting system using a non-thermic cutting rod |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATA20775A (de) | 1977-02-15 |
| DE2501473C2 (de) | 1984-03-01 |
| SE7500611L (de) | 1975-07-24 |
| GB1460411A (en) | 1977-01-06 |
| JPS50123552A (de) | 1975-09-29 |
| CH586874A5 (de) | 1977-04-15 |
| FR2258591B1 (de) | 1981-02-06 |
| ZA75228B (en) | 1976-01-28 |
| US3921542A (en) | 1975-11-25 |
| FR2258591A1 (de) | 1975-08-18 |
| CA1029650A (en) | 1978-04-18 |
| BE824660A (fr) | 1975-05-15 |
| AT339693B (de) | 1977-11-10 |
| SE412433B (sv) | 1980-03-03 |
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