DE2755461A1 - Schweissbrenner - Google Patents

Schweissbrenner

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DE2755461A1
DE2755461A1 DE19772755461 DE2755461A DE2755461A1 DE 2755461 A1 DE2755461 A1 DE 2755461A1 DE 19772755461 DE19772755461 DE 19772755461 DE 2755461 A DE2755461 A DE 2755461A DE 2755461 A1 DE2755461 A1 DE 2755461A1
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Nicholas Thomas Edward Dillon
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/38Torches, e.g. for brazing or heating
    • F23D14/40Torches, e.g. for brazing or heating for welding

Description

  • Schweißbrenner
  • Die Erfindung betrifft einen Schweißbrenner zum Erhitzen oder Schweißen von Metallen.
  • In der AU-PS 460 066 ist eine Brennerbefestigung für die Befestigung an einem Handstuckbogen eines Schweißbrenners beschrieben.
  • Die Befestigung enthält eine Mischkammer, die sich von dem Adaptor stromabwärts erstreckt und in einer Düse endet. Die Länge de ischkammer beträgt wenigstens das Achtfache ihres Durchmessers, und die Kammer und die Düsenwände sind frei von scharfen Stufen, so daß das hindurchströmende Gas im wesentlichen in einer keine Turbulenz aufweisenden Stromlinie vorliegt.
  • Die Schweißbrennerbefestigung hat ein konzentriertes, höheres Temperaturwärmemuster als zuvor vorgeschlagene Schweißbrenner.
  • Infolge dieser Eigenschaft hat sich der S'chweißbrennar im Gasgebrauch als wirtschaftlich herausgestellt. Von der Universität Adelaide vorgenommene unabhängigo Versuche zeigten Gaseinsparungen von insgesamt etwa 80 %. Dieser bekannte Schweißbrenner hat jedoch einige Nachteile, von denen wahrscheinlich der schwerwiegendste ist, daß das Handtück bei einer verhältnismaßig langen Mischkammer, die an einen bestehenden Schweißbrenner befestigt wird, viel Platz beansprucht und umständlich zu bedienen ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verbesserungen zu schiffen, mit denen eine höhere Temperatur und ein konzentrierteres Hitzemuster erreicht werden können als mit den herkömmlichen Schweißbrennern. Das Handstück soll dabei aber wesentlich kleiner und bequemer handzuhaben seh.
  • Bei einem bekannten Brenner (US-P3 1 418 245) werden Sauerstoff und Acetylen in nach vorn sich bewegenden Ringen gemischt.
  • Die gemischten Gase strömen jedoch unmittelbar in eine einzige Mischkammer, bevor sie aus einer Düse ausströmen.
  • Sicherheitsforderungen haben einen großen Einfluß auf die Ausbildung von Schweißbrennern. Das "Zurückschlagen" wird durch eine durch die Düsenöffnung zurück sich bewegende Flammenfront in die Mischkammer des Schweißbrenners verursacht. Bei den gegenwärtig verwendeten Schweißbrennern wird mehr Sauerstoff benötigt als Acetylen (um der Verbrennungsgleichung 502+2C2H2 = 4C02+2H2orgenügen), und es ist üblich, einen höheren Sauerstoffdruck zu verwenden als Acetylen einzusetzen.
  • Der Sauerstoff kann dann in den Acetylen-Schlauch eindringen.
  • Um die Rückschlaggefahr zu verringern, wird bei den bekannten Schweißbrennern Acetylen durch eine Vielzahl von kleinen Öffnungen in die Mischkammer eingeführt. Jedoch kann das zurückschlagen zu einer kleinen Explosion innerhalb der Mischkammer führen, wobei die Acetylenlehren (gauges) infolge der Verbrennung innerhalb des Acetylenschlauches selbst beschädigt werden, obwohl die kleinen Öffnungen vorhanden sind.
  • Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit eines Schweißbrenners zu verbessern, so daß die Wahrscheinlichkeit eines Zurücschlagens in die Leitung, die das Verbrennungsgas führt (der Acetylenschlauch)verringert wird.
  • Gemäß deSArfindung wird ein Schweißbrenner geschaffen, der Komponenten aufweist, die eine erste Mischkammer mit verhältnismäßig kleinem Volumen, eine zweite Mischkammer mit verhältnismäßig großem Volumen, eine das Gasgemisch leitende Öffnung, deren Länge wesentlich größer ist als ihr Durchmesser und die das Gas nach dem ttischen in der ersten Kammer in die zweite Kammer leitet, und eine Verteilerdüse am stromabwärts liegenden Ende der zweiten Mischkammer bilden.
  • Wenn die Kammern, die Leitungsöffnung und die Düse koaxial zueinander liegen und fehlerfrei dimensioniert sind, ist es möglich, gleiche Drücke für Sauerstoff und Acetylen zu verwenden und dadurch die Gefahr zu veningern, daß Sauerstoff in den Acetylen-Schlauch eindringt. Es hat sich auch herausgestellt, daß es möglich ist, höhere Temperaturen und eine konzentriertere Hitze zu erreichen als mit dem in der AU-PS 460 066 beschriebenen Schweißbrenner. Wenn der Schweißbrenner einen zentralen Sauerstoffstrom hat, der in die erste Mischkammer gerichtet ist und dadurch ein Ring von Acetylen mitgerissen wird, dann wird der weitenbenötigte und von der Atmosphäre gelieferte Sauerstoff durch die glattströmenden, nicht turbulenten, aus der Düse austretenden Gase in den acetylenreichen Ring mitgerissen. Darüberhinaus enthält das die Schweißzone umgebende Gas Wasserdampf, Stickstoff und Kohlendioxid, so daß Korrosion nahe der Schweißzone in starkem Maße verhindert wird. Außerdem tritt im Zentrum der Flamme eine höhere Temperatur auf als bei bekannten Schweißbrennern. Dies scheint die Folge einer ungleichmäßigen Verbrennung über den Querschnitt der Flamme zu sein.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung einen Schweißbrenner mit einem Handstück und mit einer Sauerstoffleitung im Handstück, das an seinem stromaufwärtsicgenden Ende Verbindungsmittel zum Anschluß an eine Sauerstoff-Zufuhrleitung und einen rohrförmigen Saerstoffleiter am stromabwärts liegenden Ende aufweist, der in Gasströmungsverbindung mit der Leitung steht.
  • Ein solcher Schweißbrenner ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß er eine Gasmischeinrichtung aufweist, die wenigstens einen Mischteil hat, der mit dem Sauerstoffleiter eine erste Mischkammer bildet, daß er eine Verbrennungsgasleitung im Handstück aufweist, das an seinem stromaufwärts liegenden Ende Verbindungsmittel zum Anschluß an eine Verbrennungsgas-Zurührleitung hat, daß im Handstück Wände vorgesehen sind, die das stromabwärts liegende Ende der Gasleitung in Gasströmungsverbindung mit der ersten Mischkammer bringen, daß die Gasmischeinrichtung eine das Gasgemisch leitende Öffnung hat, deren Länge größer ist als ihr Durchmesser, daß Wände eine zweite Mischkammer mit größerem Volumen as die erste Mischkammer bilden, daß die Länge der zweiten Mischkammer größer ist als ihr Durchmesser, der seinerseits größer ist als der Durchmesser der das Gasgemisch letenden Öffnung, daß am stromabwärts liegenden Ende der zweiten Mischkammer eine Verteilerdüse vorgesehen ist und daß der Sauerstoffleiter, die erste Mischkammer, die das Gasgemisch leitende Öffnung, die zweite Mischkammer und die Düse koaxial zueinander liegen.
  • Mit dieser Anordnung bildet der aus der Düse strömende Gasstrom aus Sauerstoff und beispielsweise Acetylen eine sehr glatte Flamme mit einem sehi konzentrierten, hohe Temperaturen aufweisenden Mittelteil, obwohl weniger Sauerstoff verwendet wird als bei einem herkömmlichen Schweißbrenner. Mit dem erfindungsgemäßen Schweißbrenner kann sogar schneller geschweißt werden (bei gleichem Gasverbrauch) als mit dem in der AU-PS 460 066 beschriebenen kombinieten Schweißbrenner und Befestigung. Anstelle des Verhältnisses von 5 Gewichtsteilen (2 Volumenteile) Sauerstoff zu 2 Gewichtsteilen (1 Volumenteil) Acetylen zur angenähert vollständigen Verbrennung kann das Verhältnis verringert werden auf etwa 1 : 1 Gewichtsteile (der andere Sauerstoffteil stammt aus der umgebenden Atmosphäre). Außerdem kann der Gasgebrauch weiter verringert werden.
  • Einige Bedienungspersonen halten Schweißgeräte mit ihrer rechten Hand und andere mit ihrer linken Hand. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Schweißbrenner-Handstück mit Drehmuttern am stromaufwärts liegenden Ende der Sauerstoff- und Gasleitung versehen, an die jeweils Ventile gekuppelt sind, an deren Einlaßenden jeweils jchlauchanschlußs tücke vorgesehen sind.
  • Nach Lockern der DrehmuUxrn können die Ventile zur Anpassung an die Bedienungsperson gedreht und wieder befestigt werden.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Handstück mit einem Griff versehen, durch das die Sauerstoff- und die Gasleitung geführt sind.
  • Nach einem weiteren Merkmal ist das Handstück mit einem Verbindungsblock versehen, der am Handstück befestigt ist und die Gasströmungsleitungen aufweist, die sich durch den Verbindungsblock erstrecken. Der Verbindungsblock hat verhältnismäßig kleine Abmessungen, so daß das Hand stück als Bleistift-Schweißbrenner11 verwendet werden kann.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprtichen und den Zeichnungen.
  • Die Erfindung wird anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erlçutert. Es zeigen: Fig. 1 teilweise im Schnitt eine erste Ausführungsform eines Schweißbrenners, Fig. 2 in Explosivdarstellung den Sauerstoffleiter, die Gasmischeinrichtung und die Düse, Fig. 3 im Schnitt und in vergrößerter Darstellung die zusammengesetzten Teile gemäß Fig. 2, Fig. 4 in einem Teilschnitt zwei Mischteile der Gasmischeinr£ die voneinander getrennt sind, damit Luft in die zweite Mischkammer mitgeführt werden kann; Fig. 5 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemä3en Schweißbrenners, der als "stiftför,miger" Brenner ausgebildet ist.
  • Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4 hat der Schweißbrenner 10 ein Handstück 11, an dessen Fuß zwei Anschlußstücke 12 vorgesehen sind, von denen jedes eine Drehmutter 12 aufweist. An die Drehuttern sind ein Ventil 13 für die Sauer-Soffzufuhr und ein Ventil 14 für verbrennbares Gas angeschlossen (das brennbare Gas wird im folgenden lediglich als "Gas" bezeichnet); darunter soll üblicherweise Acetylen verstanden werden, obwohl auch Butan und andere Gase bei der erfindungsgemäßen Ausführung verwendet werden können.
  • Infolge der Drehmutteranordnung kann jedes Ventil in die für den Benutzer des Schweißbrenners günstigste Lage gedreht werden.
  • Dies ist ein sehr wünschenswertes Merkmal, weil der Handschweißbrenner dann für Rechts- oder Linkshänder eingestellt werden kann.
  • Bei dieser Ausführungsform ist das Handstück 11 so ausgebildet, daß es bequem vom Benutzer erfaßt werden kann . Das Handstück - - - rtldeii endet an aem von den Mutteranschlußsstucken in einem Auge 17.
  • Das Auge weist eine Gewindebohrung 18 auf, die unter einem Winkel zur Längsachse des Handabschnittes des Handstückes sich erstreckt. In die Gewindebohrung 18 münden zwei Leitungen 19 und 20, die beide im Handstück angeordnet sind und die Sauerstoff und ein Gas zuführen. Die Sauerstoffleitung 19 ist am rückwärtigen und die Gasleitung 20 am vorderen Ende vorgesehen, und die Mündung dei Sauerstoffleitung liegt hinter der Mündung der Gasleitung 20. Die parallel oder annähernd parallel zueinander verlaufenden Leitungen können durch gebohrte Öffnungen in einem ansonsten massiven Handstück gebildet sein. Von den Benutzern wird aber vorzugsweise ein gewichtsmäßig leichtes Handstück verwendete wie es in den Zeichnungen dargestellt ist.
  • In die Gewindebohrung ist ein Sauerstoffleiter 24 eingeschraubt, der ein Schraubteil mit einem Gewinde 25 ist, das sich über einen Teil der Länge des Sauerstoffleiters erstreckt. Das Gewinde 25 ist durch Wände unterbrochen, die eine ringförmige Vertiefung 26 bilden. Das vordere oder stromabwärtstiegende Ende des Sauerstoffleiters hat einen Fuß 27, dessen Außenumfang verjüngt ausgebildet ist und der eine zentrale, axial sich erstreckende und den Sauerstoff leitende Öffnung 28 umgibt, deren Durchmesser etwa dem maximalen Durchmesser der zu verwendenden Düsenspitze entspricht, der im Ausführungsbeispiel 2,40 mm beträgt. Eine Vielzahl von radial sich erstreckenden Öffnungen 29 schneidet das rückwärtige Ende der sauerstoffleitenden Öffnung 28 und mündet in die ringförmige Vertiefung 26. Wenn der Sauerstoffleiter bis auf den Grund der Gewindebohrung 18 im Auge 17 des Handstückes eingeschraubt ist, dann fluchtet die ringförmige Vertiefung mit der Sauerstoffleitung, und Sauerstoff strömt dann durch die Sauerstoffleitung, die ringförmige Vertiefung und die radialen Öffnungen in die sauerstolfleitende Öffnung. Aus dieser fRnung tritt der Sauerstoff als ein Strahl mit hoher Geschwindigkeit und relativ kleinem Durchmesser aus.
  • Näher zum Mundstück oder zum stromabwärts liegenden Ende der Gewindebohrung 18 befindet sich in dem Handstückauge 17 eine GasmischeV=richE*g 31, die ein erstes Mischglied 32 aufweist, das an seinem stromaufwärts liegenden Ende einen Gasdiffusionsrand 33 hat, der den verjüngt ausgebildeten Fuß 27 umgibt und sich mit seinem stromaufwärts liegenden Ende an einer Schulter 34 am stromaufwärts liegenden Ende des verjüngten Fußes 27 abstützt. Der Gasdiffusion rand hat an seinem stromaufwärts liegenden Ende eine zentrale Kammer mit einem verhältnis.maßig großen Durchmesser, die eine erste Mischkammer 35 bildet und in die der einen kleinen Durchmesser aufweisende Sauerstoffstrahl strömt. Der Gasdirfusionsrand ist mit einer Vielzahl von radial sich erstreckenden, kleinen Durchmesser aufweisenden Öffnungen 37 versehen. Der den Gasdiffusionsrafld (dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Gewindedurchmesser der Gewindebohrung) umgebende Raum ist mit dem stromabwärts liegenden Ende der Gasleitung 20 in Verbindung, wobei der Gasdruck in der Gasleitung und der Sauerstoffstrom zusammenwirken, um Gas im Sauerstoffstrom mitzureißen, jedoch nur nahe des äußeren Umfanges. Dadurch werden Gas und Sauerstoff in der ersten Mischkammer etwas gemischt, sogar obwohl der hindurchtretende Strom verhältnismäßig nicht turbulent ist. Es wird aber angenommen, daß wenigstens in diesem Stadium der Kern sauerstoffreich ist. Es soll festgehalten werden, daß dies in direktem Gegensatz zu den bekannten Schweißbrennern steht, bei denen komplizierte Anordnungen verwendet werden, um eine gründliche Turbulenz der Gase sicherzustellen.
  • Wie am besten Fig. 3 zeigt, münden radial sich erstreckende Öffnungen 37 in einen divergierenden Ringraum. Infolge dieser Anordnung wird bei einem Zuuckschlagen, gerade wenn Sauerstoff in den Acetylenschlauch eingetreten ist, die Verbrennungsgefahr innerhalb des Schlauches verringert.
  • Der erste Mischteil 92 hat nur an seinem stromaufwärts liegenden Ende eine erste Mischkammer 35 mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser. Diese Kammer geht in eine Öffnung mit einem verhäitnismäßig kleinen Durchmesser und mit parallelen Wänden über, die als eine das Gasgemisch führende Öffnung 39 am stromabwärtsWiegenden Ende angesehen werden kann. Die das Gasgemisch führende Öffnung dieser Ausführungsform hat den gleichen Durchmesser wie die den Sauerstoff führende Öffnung (2,40 mm), so daß das daraus austrnde Gasgemisch als ein verhältnismäßig wenig turbulenter Strahl mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser austritt. Seine Länge ist jedoch mindestens 5mal so groß wie sein Durchmesser, im Ausführungsbeispiel etwa 22 mm. Diese Dimensionierung ist wichtig und muX für einen Schweißbrenner von jeden Abmessungen durch empirische Mittel eingestellt werden, um optimale Ergebnisse zu erhalten. Auf den mit Gewinde versehenen äußeren Teil des ersten Misateiles 32, der von der Mündung des Handstückes nach außen ragt, ist eine kleine Hülse 41 aufgeschraubt, die eine Lufteintrittshülse bildet. Die Lufteintrittshülse ist über ihre gesamte Länge mit Gewinde versehen, weist jedoch eine Vielzahl von radial sich erstreckenden Öffnungen auf, die sich von einer flachen Nut 42 in ihrer Außenfläche aus durch diese erstrecken. Die Öffnungen weisen drei nerhältnismäßig große Öffnungen 43 und drei verhältnismäßig kleine Öffnungen 44 auf. Diese Anordnung ist besser geeignet, ein Zurückschlagen zu begrenzen, als wenn alle Öffnungen die gleiche Größe hätten, denn dies würde zu ungleichmäßigen Gasgemischen innerhalb des Brenners führen.
  • Die radial sich erstreckenden Öffnungen 43 und 44 sind ein wenig stromabwärts vom stromabwärts liegenden Ende des ersten Mischteiles 32 angeordnet. Das stromabwärts liegende Ende des ersten Mischteiles 32 ist mit einem kleinen vorstehenden Auge 46 versehen, das sich in Richtung auf sein Austrittsende verjüngt. Wenn die Öffnungen in Bezug auf den aus dem ersten Mischteil austretenden Gasstrahl geöffnet sind, wird mit dem Gasstrom Luft mitgerissen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
  • Auf das andere oder stromabwärts liegende Ende der Lufteinlahülse ist ein zweiter Mischteil 48 der Gasmischeinriturg31 geschraubt. Der zweite Mischteil 48 hat ein Gewinde, das sich über den größten Teil seiner Länge erstreckt und zwischen seinen Enden durch eine Vertiefung 49 unterbrochen ist, so daß eine Bedienungsperson rasch feststellen kann, wenn der zweite Mischteil ausreichend abgeschraubt worden ist, um die Lufteinlaßöffnungen 43 und 44 freizulegen. Die Lufteintrittsöffnungen werden nur gelegentlich freigegeben, d.h. wenn der Schweißbrenner zum Erwärmen des Metalls benötigt wird, im Unterschied zum Schweißen von Metall, und wenn große Flächen von Gas mit verhältnismäßig geringer Temperatur benötigt werden, um aus der Brennerdüse auszutreten. Normalerweise Jedoch ist der zweite Mischteil fest gegen eine auf einem Kegelmantel liegende Oberfläche 50 geschraubt, die das Auge 46 des stromabwärts liegenden Endes des ersten Mischteiles umgibt. Innerhalb des Teiles 48 ist eine zentrale Öffnung mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser vorgesehen, die eine zweite Mischkammer 52 bildet.
  • Auf das stromabwärts legende Ende des zweiten Mischteiles 48 ist eine Düse 53 geschraubt, deren Bohrung 54 gleichen Durchmesser wie de zweite Mischkammer 52 hat. Die Bohrung endet in Wandungen, die auf einem Kegelmantel liegen und die in eine Auslaßdüsenöffnung 56 übergehen. Die Düsenbohrung 55, die Innenwände der Düsenöffnung 56 und die Bohrung der zweiten Mischkammer 52 werden so glatt wie möglich hergestellt. Je glatter die Oberflache ist, desto besser ist es.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Wände der Bohrung der zweiten Mischtammer 52 poliert, um eine hohe Glätte zu erhalten. Es hat sich auch herausgestellt, daß die Länge der Bohrung, die durch die zweite Mischkammer und das stromaufwärts liegende Ende der Düse gebildet wird, in einem besti.nmten Verhältnis zu ihrem Durchmesser stehen sollte, sorern nicht die Bohrung sehr lang ist. Für praktische Zwecke sollte jedoch die Bohrung so kurz wie möglich sein und sollte größer als das Achtfache desHohru;durchmessers sein.
  • Im Ausführungsbeispiel beträgt die Bohrungslänge das 11,25fache des Bohrungsdurchmessers, d.h., bei einem Bohrungsdurchmesser von 6,4 mm muß dieohrungslänge etwa 72 mm betragen.
  • Es hat sich herausgestellt, daß die Bohrungslänge ein ungerad zahlig Vielfaches des 1,25fachen Durchmessers und wenigstens des 8,75fachen des Durchmessers betragen sollte, um die gewünschen Mischbedingungen zu erhalten. Wenn die Bohrungslänge das 11,25fache des Bohrungsdurchmessers dieser Ausführungsform übe^.schrcioet, nimmt die Kritische Bohrungslänge fortschreitend ab, und die Ergebnisse werden fodschreitend verbessert, obgleich die Verbesserung so gering ist, daß in den meisten Fällen größere Längen nicht erforderlich sind. Es hat sich auch als wünschenswert herausgestellt, den Konvergenzwinkel der auf einem Kegelmantel liegenden Wände 55 zu beeinflussen, die das Ende der zweiten Mischkammerbohrung bilden. Im Aust führungsbeispiel beträgt der eingeschlossene Kegelwinkel ungefähr 54°. Er solle zwischen 4und uns 650 liegen. Je näher allerdings der Kegelwinkel bei 540 liegt, desto besser sind wahrscheinlich die Ergebnisse. Dies hängt anscheinend mit der Ablenkung der Qaspartikel oder Gasmoleküle von den Bohrungswandungen zusammen.
  • Es ht sich ferner herausgestellt, daß der Düsendurchmesser der Austrittsöffnung der Düse eine kritische Größe darstellt.
  • Für jeden vorgegebenen Schweißbrenner waren eine Reihe von Versuchen notwendig, geeignete Durchmesser zu bestimmen.
  • Im Ausführungsbeispiel sind drei ausreichende Durchmesser bestimmt worden, von denen der erste 0,90mm, der zweite 1,30 mm und der größte 2,40mm beträgt. Der größte Durchmesser von 2,40mm entspricht dem Durchmesser der Öffnung durch den Sauerstoffleiter und den ersten Mischteil.
  • Im Bereich zwischen den oben angegebenen Durchmessern liegende Durchmesserwerte ergeben schlechtere Ergebnisse.
  • Im Betrieb wird Gas bei geringem Druck (ungefähr 28 x 10 2at oder 28 k.p.a.) in gleichem Volumen dem Schweißbrenner zugeführt, und nicht in dem theoretisch richtigen Verhältnis von 80 : 32 von Sauerstoff zu Acetylen. Die Flammentemperatur wird jedoch in einem sehr kleinen Durchmesser äußerst hoch.
  • Bei der kleinsten Düse hat ein blauer glatter Kegel ungefähr l9mm Länge,bei einer mittleren Düse 29 mm und bei einer großen Düse 16mm Länge. Bei Verwendung von Butan und Sauerstoff läßt sich bei eine Volumenverhältnis von 1 : 1 ausreichend arbeiten; jedoch ist die Temperatur wesentlich geringer als mit Acetylen.
  • Es ist bekannt, daß die erste Verbrennung des blauen Kegels Kohlenmonoxyd und Wasserstoff und die zweite Verbrennung der umgebenden Flamme Kohlendioxyd und Wasserdampf liefern.
  • Die umgebende Flamme ist jedoch nicht sauerstoffreich, und es wird zur Bildung der umgebenden Flamme Sauerstoff durch die gleichmäßigB strömenden Gase aus der Atmosphäre mitgerissen. Die mitgerissene Sauerstoffmenge ist sehr viel größer als bei den bekannten Schweißbrennern. Das Schweißen findet unter solch vorteilhaften Bedingungen statt, daß nur eine vernachlässigbare Metalloxydation aurtritt. Dadurch wird das Schweißen von schwierigen Metallen, wie Aluminium und Magnesiumlegierungen, vereinfacht.
  • Infoige der Erfindung werden solche Verbesserungen erreicht, daß ein Nikroschweißen mög]ich wird. Eine zweite Ausführungsform (Fig. 5) ist in wesentlichen gleich ausgebildet wie die erste Ausführungsform. Für gleiche Teile werden daher auch gleiche Bezugszeichen verwendet. Anstelle des Handstückes gemäß der ersten Ausführungsform weist das Handstück 11 einen gasführenden Block 6o aut, der an einem Ende und nahe einem Ende eines Befestigungszylinders 61 befestigt ist, der anstelle des Auges des Handstückes vorgesehen ist. Am Befestigungszylinder ist der Sauerstoffleiter und der erste Mischteil angeschraubt. Der Block 60 ist mit zwei dünnen, flexiblen Rohren 62 zur Aufnahme von (nicht dargestellten) Ventilen versehen. Die Vorrichtung kann wie ein Bleistift zwischen den Fingern gehalten werden. Es ist jedoch auch ein einfacher, rohrförmiger Griff 63 vorgesehen, der über die Vonichtung gleitet und auf dem zylindrischen Teil 61 zur Bildung eines Griffes zum Handschweißen festsetzt, wenn dies notwendig ist.
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Claims (11)

  1. Patentansprüche S Schweißbrenner mit einem Handstück und mit einer Sauerstoffleitung im Handstück, das an seinem stromaufwärts liegenden Ende Verbindungsmittel zum Anschluß an eine Sauerstoff-Zuführleitung und einen rohrförmigen Sauerstoffleiter am stromabwärts liegenden Ende aufweist, der in Gasströmungsverbindung mit der Leitung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbrenner eine Gasmischeinrichtung (31)aufweist, die wenigstens einen Mischteil (32) hat, der mit dem Sauerstoffleiter (24) eine erste Mischkammer (35) bildet, daß der Schweißbrenner eine Verbrennungsgasleitung (20) im Handstück (11) aufweist, das an seinem stromaúfwärtsyiegenden Ende Verbindungsmittel (12) zum Anschluß an eine Verbrennungsgas-Zufahrleitung hat, daß im Handstück Wände vorgesehen sind, die das stromabwärts liegende Ende der Gasleitung in Gasströmungsverbindung mit der ersten Mischkammer (35) bringen, daß die Gasmischeinrichtung (31) eine das Gasgemisch leitende Offnung (39) hat, deren Länge größer ist als ihr Durchmesser, daß Wände eine zweite Mischkammer (52) mit größerem Volumen als die erste Mischkammer (35) bilden, daß die Länge der zweiten Mischkammer (52) größer ist als ihr Durchmesser, der seinerseits größer ist als der Durchmesser der das Gasgemisch leitenden Öffnung (39), daß am stromabwärts liegenden Ende der zweiten Mischkammer (52) eine Verteilerdüse (53) vorgesehen ist und daß der Sauerstoffleiter (24), die erste Mischkammer (35), die das Gasgemisch leitende Öffnung (39), die zweite Mischkammer (52) und die Düse (53) koaxial zueinander liegen.
  2. 2. Schweißbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der das Gasgemisch leitenden Öffnung (39) parallel zueinander liegen und daß die Länge der Öffnungswände wenigstens das Fünffache des Öffnungsdurchmessers beträgt.
  3. 3. Schweißbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß deOfRnungsdurchmesser des rohrförmigen Sauerstoffleiters (24) etwa dem Durchmesser der das Gasgemisch leitenden Öffnung (39) entspricht und daß das stromabwärts liegende Ende der das Gasgemisch leitenden Öffnung durch die erste Mischkammer (35) mit Abstand vom stromaufwärts liegenden Ende der Öffnung angeordnet ist.
  4. 4. Schweißbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (27) der Außenwand des rohrförmigen Sauerstoffleiters (24) in Richtung auf das stromabwärtstiegende Ende kegelförmig verjüngt ausgebildet ist,daß daß das stromaufwärts liegende Ende des Mischteiles (32) einen Rand (33) aufweist, der den verjüngten Wandteil (?7) umgibt und der eine Vielzahl von radial liegenden Öffnungen (37) hat, die in einen ring -förmigen, den verJüngten Wandteil (27) umgebenden Raum (35) münden und die die Gasströmungsverbindung zwischen der Gasleitung (20) und der ersten Mischkammer (35) bilden.
  5. 5. Schweißbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasmischeinrichtung (31) einen zweiten, rohrförmigen Mischteil (48) aufweist, dessen Wände die zweite Mischkammer (52) umgeben, deren Länge größer ist als der achtfache Durchmesser der Mischkammer (52).
  6. 6. Schweißbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (11) eine Gewindebohrung (18) aufweist, daß der rohrförmige Sauerstoffleiter (24) und der erste sowie zweite Mischteil (32, 48) jeweils Außengewinde haben, daß der Sauerstoffleiter (24)und der erste Mischteil (32) in die Gewindebohrung (18) des Handstückes geschraubt sind und daß auf ein hervorragendes Ende des ersten Mischteiles (32) eine Hülse (41) geschraubt ist, die den ersten Mit teil mit dem stromaufwärts liegenden Ende des zweiten Mischteiles (48) verbindet.
  7. 7. Schweißbrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Gewinde versehene Hülse (41) eine Vielzahl von verhältnismäßig großen und verhältnismäßig kleinen Durchgangsöffnungen (43, 44) aufweist, die radial liegen und mit Abstand längs des Umfanges der Hülse angeordnet sind sowie als Lufteinlaßöffnungen vorgesehen sind, durch die Luft in das Gasgemisch gezogen wird, wenn das stromaufwärts liegende Ende des zweiten Mischteiles (48) mit Abstand vom stromabwärts liegenden Ende des ersten Mischteiles (32) liegt.
  8. 8. Schweißbrenner nach einem der AnsprUche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am stromaufwärts liegenden Ende der Sauerstoffleitung (19) und der Gasleitung (20) Drehmuttern (12) vorgesehen sind, an die jeweils Ventile (13, 14) gekuppelt sind, an deren Einlaßenden jeweils Schlauchanschlußstücke vorgesehen sind.
  9. 9. Schweißbrenner nach einem dethnsprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das HandstUck (11) einen Griff &ufweist, in dem die Sauerstoffleitung (19) und die Gasleitung (20) angeordnet sind.
  10. 10. Schweißbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Handstück (11) einen Befestigungszylinder (61) aufweist, auf dessen einer Seite nahe einem Ende ein Block (60) angeordnet ist, der die Leitungen enthält, und daß die Gasmischeinrichtung koaxial zum Befestigungszylinder liegt und von diesem derart getragen ist, daß sie über dessen anderes Ende ragt.
  11. 11. Schweißbrenner nach Anspruch lo, dadurch gekennaeichnet, daß über den Block (6o) und den Befestigungszylinder (61) ein Griff (63) lösbar zu befestigen ist.
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