DE2501473C2 - Sauerstoff-Brennlanzen - Google Patents
Sauerstoff-BrennlanzenInfo
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Description
u) das Mantelrohr (2) hat einen Außen-Durchmesser von weniger als 10 mm aber mehr als 3 mm,
b) es sind 8 bis 16 Kerndrähte (3) In die Rohröffnung
eingesetzt,
c) In der Nähe des Gas-Anschlußendes befindet sich '5
zur Drahthalterung mindestens eine flache Krümmung (6) wobei der Rohr-Querschnitt im
Bereich der Krümmung praktisch ohne Quers'chnltts-Elnschnürung
ist,
d) das Verhältnis aller Sauerstoffkanal-Querschnitts- ""
£ flächen zur gesamten Materlalquerschnitts-Fläche ,„,.
1 liegt zwischen 1 :4 bis 1:10, 'fi
e) das Verhältnis von Drahtdurchmesser zu Mantelrohr-Wandstärke liegt zwischen 1 :0,7 bis 1:2.
25
2. Sauerstoff-Brennlanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Mantelrohres
(2) 5 bis 8 mm, vorzugsweise etwa 6 mm,
, Jbeträgt.
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 SauerstoffkanaliQuerschnlttsflächen
zur gesamten Materialquerschnittsfläche 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 halben Mantelrohraußendurchmesser hat.
6. Sauerstoff-Brennlanze nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (2) einen Außendurchmesser von 6 bis 6,5 mm hat, die Wandstärke
des Mantelrohres (2) 1 bis 1,3 mm 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 vorangehenden 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 Slllzlumgehait hat als die Kerndrähte
(3) und zugleich der Kohlenstoffgehalt des Mantelrohr-Materials kleiner als derjenige der Kerndrähte
ist. ,
10. Sauerstoff-Brennlanze nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
diiß das Verhältnis der Querschnitte Mantelrohr : Kerndrithte : Sauerstoffkanäle zwlscnen
1,6 : I : 0.4 und 2,7 : 1.0 ; 0,8 liegt.
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 '/«" oder V4",
was bei handelsüblichen Gas- und Wasserleitungsrohren - welche hierfür zur Verwendung kamen - einem
Außendurchmesser von 17,2 bzw. 13,5 mm entsprach. Mit solchen Brennlan/en - die am vorderen Ende angezündet
wurden - konnten in Beton, Gestein und anderen j.;
■'hartgefügigen Materialien durch Sauerstoffzufuhr in das |
fnnere des Mantelrohres Löcher von 4 bis 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 Kleln-Brennlanzen bisher nicht befriedigend
arbeiteten, zum Erlöschen neigten, einseitig abbrannten, oder einen anwirtschaftlichen hohen 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 bis 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 Materialquerschnit'.s-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 Zelt 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 herstellen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des
Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt
Hg I eine Teiltinslchi einer Brennlunze,
FlB-2 einen Querschnitt durch die Brennlanze nach
der UnIeII-II In Fig. I.
Die Brennlanze 1 dient dazu. Lücher In Beton. Gestein.
Gebfludeniiiuern, Metallplatten oder dgl. durch einen
Aborennvorgang herzustellen. Solche öffnungen werden
In der Welse erzeugt, daß durch ein ml' Metall-Drühten
gefülltes Mantelrohr vom einen Ende her unier Druck Sauerstoff zugeführt wird und das andere Rohrende auf
Entzündungstemperatur gebracht wird. Dadurch enlv.ikkell
sich an diesem Lanzenende ein Verbrennungsprozeß unter so starker Wärmeentwicklung. da(J Beton, Gestein,
Metallplatten und dgl. geschmolzen werden. Dabei verzehrt sich die brennlanze selbst und muß von Zelt zu
Zeit ersetzt werden
Die Brennlanze ) enthüll ein üblicherweise etwa zwei
Meter langes Mantelrohr 2 mit einer Stahlqualität, deren Zusammensetzung welter hinten angegeben 1st. In dieses
Mantelrohr 2 mit kreisrunder Querschnltlsform werden aus Stahl bestehende, untereinander gleich dicke Kern- 2u
drähte 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
Mantelrohrs 2 möglichst gut ausfüllen, ohne daß aber das Einziehen dieser Kerndrahte 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 Außendurcbmesser dieser Klein-Brennlanze
soll weniger als 10 mm aber mehr als 3 mm, vorzugsweise etwa 6 mm, betragen. Zwischen den einzelnen
Ksrndrähten 3 bzw. zwischen den Kerndrähten 3 und der
inneren Mantelrohrwandung verbleiben In Längsrichtunr
verlaufende Zwischenräume oder Kanäle 5 für den Druchfluß des Sauerstoffes. Die Kerndrähte 3 verlaufen
parallel zur Längsachse 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-Fla«die verbunden wird. An
Stelle eines Gewindes könnte am Mantelrohr 2 auch ein Stecknippel angeschweißt werden. Der Sauerstoffdruck
bei ragt 8 bis 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
Durchstechzeil.
Es zeigt sich, daß ein Verhältnis der Gesamt-Quer-Schnittsflächen der Kanäle 5 für den Durchfluß des Sauerstoffes
zur gesamten Materialquerschnitts-FIäche - also Mantelrohr plus alle Kerndrähte - etwa 1 :4 bis 1 : 10,
vorzugsweise etwa 1 : 6, betragen soll. Es wird angestrebt, daß sich die Sauerstoffkanäle S über die ganze Ouersclv'.lttsfläche
im Innern des Mantelrohres 2 möglichst gleichmäßig verteilen, um einen regelmäßigen Abbrand
der Lanze sicherzustellen. Derartige Brennlanzen verbrennen praktisch ohne Rauch und m« nur geringem
Funkenwurf, so daß sie auch in geschlossenen Räumen verwendbar sind.
Um zu vermeiden, daß sich einzelne Kerndrähte 3 als Folge der beim Abbrennvorgang 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 QuersclinlHsforni dieser
Krümmung sollen möglichst unverändert und einschnürungsfrel
bleiben, damit In diesem K-rümmungsbereich
die Querschnitte der Kanüle 5 flir den Durchfluß
des Sauerstoffes nicht verringert werden und die weltgehend
laminare Strömung des Sauerstoff-Stromes nicht stören.
Die Wölbungshöhe /; der Krümmung 6 entspricht vorzugsweise
etwa dem halben MantelrohrauIJendurchmesser.
Durch das Anbringen der flachen Krümmung 6 können sich die Kerndrähle 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 würe 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 Sillziur/igehalt als das ebenfalls aus
Stahl bestellende Material der Kerndrähte3. Andererseits ifst es vorteilhaft, dem Material des Mantelrohres 2 einen
kleineren Kohlenstoffgehalt zu geben als den Kerndrähten. Dies bewirkt, daß innen - also im fCern 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:
Mantelrohr
Kerndrähte
SauerstofTkanäle
(Materialquer- (Gesamtmaterial- (Gesamtquerschnittsfläche) querschnktsfläche schnittsfiäche
dei Drähte) der Kanäle)
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
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 = 6 rnm Innendurchmesser des Mantelrohres = 4 mm
Ringfläche des Mantelrohres = 15,7 mm2
Zahl der eingefüllten Kerndrähte =11
Durchmesser der Kerndrähte = 1 mm
Querschnittsfläche aller Kerndrähte = 8,58 mm2
Gesamte Materialquerschnittsfläche = 24,28 mm2 Gesamtfläche der Sauerstoffkanäle = 3,98 mm2
Sauerstoffdruck ca. 10 bar
Zusammensetzungen
| 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% | 0,35 - 0,35 |
| Phosphor (P) | .0,04% | 0,050 |
| Schwefel (S) | 0,04% | .0,045 |
| Rest: Eisen, Spurenelemente und Verunreinigungen^ | ||
| Hierzi | ||
| ι ί Blatt Zeichnungen | ||
■i ' if y
Claims (1)
1. Sauerstoff-Bren.ilanze, welche sich selbst verzehrt,
mit einem Mantelrohr und mehreren In die
Rohröffnung eingesetzten Kerndrahten wobei zwlsehen den Drähten und dem Mantelrohr Zwischenräume
für den Sauerstoff-Transport vom Gasanschluß-Ende zur Brennstelle bestehen, gekennzeichnet
durch die Kombination folgender Merkmale: Id
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