DE2819132B1 - Gasemischender Schneidbrenner - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen gasemischenden Schneidbrenner, bestehend aus einem Brennerkopf, in dem mittels einer Druckschraube eine Schneiddüse gasdicht eingesetzt ist, sowie mit einer dem Brenner zugeordneten Einrichtung zum Zünden der Heizflammen.

Bei einem aus der US-PS 32 55 803 bekannten Schneidbrenner der oben genannten Gattung ist im Innern des Schneidsauerstoffkanals eine Zündeinrichtung vorgesehen. Am austrittsseitigen Ende dieses Kanals ist eine Querbohrung angeordnet, welche mit dem Gasgemischkanal in Verbindung steht. Über diese Querbohrung gelangt ein Teil des Gasgemisches in den Schneidsauerstoffkanal und wird dort durch die Zündeinrichtung entzündet. Die dabei entstehende Zündflamme schlägt aus dem zentralen Schneidsauerstoffkanal der Düse hinaus und entzündet dabei das aus den Gasgemischkanälen ausströmende Heizgas, so daß auf diese Weise die Heizflammen gebildet werden.

Bei einer weiteren in der US-PS 32 55 803 beschriebenen Ausführungsform ist die Zündeinrichtung am austrittsseitigen Ende der Schneiddüse vorgesehen, durch die das aus dem Mischraum in eine Erweiterungskammer strömende Brenngasgemisch unmittelbar bei

seinem Austritt aus der Düse gezündet wird.

Es ist weiterhin bekannt, bei einem autogenen Handschneidbrenner (US-PS 32 20 459) in der Nähe des Brennerkopfes eine separate Zündkammer vorzusehen, in welcher ein Brenngas-Luft-Gemisch gezündet wird. Die dabei entstehende Zündflamme gelangt aus einer am Brennerkopf in unmittelbarer Nähe der Schneiddüsenöffnung vorgesehenen, separaten öffnung heraus und schlägt bis zur Düsenspitze durch.

Durch diese separate Zündflamme wird das aus der Schneiddüse herausströmende Gasgemisch zur Bildung der Heizflammen entzündet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von dem zuvor geschilderten Stand der Technik, bei einem Schneidbrenner gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches eine Zündeinrichtung zu schaffen, die in ihrem konstruktiven Aufbau einfach gehalten ist, aber trotzdem optimale Zündeigenschaften aufweist, durch die ein stets einwandfreies Zünden des Schneidbrenners gewährleistet ist.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Zündeinrichtung dem oberen, dem Brennerkopf zugewandten Ende der Schneiddüse zugeordnet ist und dort mit einem der Gemischkanäle in der Schneiddüse verbunden ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hierbei vorgesehen, daß die Zündeinrichtung im Brennerkopf angeordnet und über wenigstens eine Zündbohrung mit dem Gemischkanal verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Zündeinrichtung wird in vorteilhafter Weise eine unmittelbare Zündung des Gasgemisches in einem der Gemischkanäle erreicht. Die dabei entstehende Zündflamme schlägt in diesem Kanal nach vorn bis zur Düsenspitze durch und entzündet bei ihrem Austreten die einzelnen Gasgemischströme, welche aus den anderen Gemischkanälen, welche den Schneidsauerstoffkanal umgi.ben, ausströmen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Patentansprüchen sowie aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung dient.

In der Zeichnung ist im Schnitt ein gasemischender Schneidbrenner 10 dargestellt, der in an sich bekannter Weise aus einem Brennerkopf 12 und eine von diesem aufgenommene Schneiddüse 14 besteht. Die Schneiddüse 14 ist dabei mittels einer Druckschraube 16 gasdicht in der entsprechend geformten Ausnehmung des Brennerkopfes gehalten.

Wie ersichtlich, ist zentrisch im Brennerkopf 12 ein Schneidsauerstoffkanal 18 vorgesehen, welcher mit dem entsprechenden Kanal 20 in der Schneiddüse 14 in Verbindung steht. Die weiterhin im Brennerkopf 12 vorgesehenen Heizsauerstoff- und Brenngaskanäle 22 bzw. 24 münden in entsprechende Ringräume 26, 28. Diese Ringräume werden durch entsprechende Ausnehmungen im Brennerkopf 12 und dem abgestuften, oberen Bereich der Schneiddüse 14 gebildet, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist.

Aus dem Ringraum 26 gelangt der Heizsauerstoff über Bohrungen 30 in die einzelnen Gemischkanäle 32, die auf einem konzentrischen Kreis in gleichmäßigem Abstand um den Schneidsauerstoffkanal 20 in der Schneiddüse 14 angeordnet sind. Jeder dieser Kanäle 32 ist über eine Bohrung 34 mit dem Ringraum 28 verbunden, aus dem somit das Brenngas in die einzelnen Gemischkanäle strömen kann und sich dort mit dem

ORIGINAL INSPECTED

Heizsauerstoff zur Bildung eines zündfähigen Gemisches vermischt.

Gemäß der Erfindung ist nun einer dieser Gemischkanäle 32 mit einer Zündeinrichtung 36 verbunden. Zu diesem Zweck ist im Brennerkopf 12 eine Gewindebohrung 38 vorgesehen, in welche eine Glühkerze 40 (oder eine Zündkerze) eingeschraubt ist. Diese Glühkerze ist über eine Leitung 42 mit der elektrischen Steuereinrichtung der nicht dargestellten Brennschneidmaschine verbunden.

Die Gewindebohrung 38 verjüngt sich zu einem Zündkanal 44, welcher noch Bestandteil des Brennerkopfes 12 ist

Einer der Gemischkanäle 32 ist in seinem oberen Bereich, das heißt unmittelbar hinter der Mischstelle von Heizsauerstoff und Brenngas von im Ausführungsbeispiel zwei Zündbohrungen 46, 48 angestochen, welche die Verbindung zwischen Mischkanal und Zündkanal 44 herstellen.

Die beiden Zündbohrungen 46, 48 sind vorzugsweise in einer Ebene und im Abstand übereinander angeordnet.

Der Abschnitt des Gemischkanals 32, in den die Zündbohrungen 46, 48 einmünden, ist im Vergleich zur Mischstelle sowie zum austrittsseitigen Ende des Kanals in seinem Querschnitt größer und bildet dadurch einen sogenannten Entspannungsraum 50.

Bei Inbetriebnahme des Schneidbrenners 10 strömen Heizsauerstoff und Brenngas über die Ringräume 26,28 in die jeweiligen Gemischkanäle 32 und bilden dort ein zündfähiges Gemisch. Das dabei entstehende Gemisch wird im Entspannungsraum 50 in seiner Strömung verzögert und erhält so Gelegenheit zu einer weiteren intensiveren Vermischung. Nach dem Durchlaufen des Entspannungsraumes 50 gelangt das Gemisch in den sich wieder verjüngenden Bereich der Gemischkanäle 32, wobei nunmehr die Strömungsgeschwindigkeit des Gemisches sich wieder erhöht.

Ein Teil des den Entspannungsraum 50 durchströmenden Gemisches gelangt durch die Zündbohrungen 46,48 und den Zündkanal 44 zur Glühkerze 40. Durch die Zündung dieser Kerze wird dabei das im Zündkanal vorhandene Gemisch gezündet. Die dabei stattfindende »Mikroexplosion« breitet sich vom Zündkanal 44 kommend, mit hohem Druck bis in den Entspannungsraum 50 aus. In diesem erfolgt jetzt die Zündung des sich dort befindenden Gemisches. Die Zündung pflanzt sich nach allen Seiten im Entspannungsraum 50 fort. Beim Verlassen der Zündbohrungen 46,48 und Eintreten der »Mikroexplosion« in den Entspannungsraum 50 entsteht in diesem Bereich für einen kurzen Augenblick, bedingt durch die Verbrennung des Gemisches, ein gemischfreier Raum. Ein Ausbreiten des brennenden Gemisches in Richtung der Ringräume 26, 28 erfolgt nicht, da das zuströmende Gasgemisch eine höhere Strömungsgeschwindigkeit aufweist als die Verbrennungsgeschwindigkeit des Gasgemisches.

Unabhängig davon würde aber das Gasgemisch auch spätestens dann erlöschen, wenn es die Ringräume 26, 28 erreichen würde, denn dann fehlt die für die Verbrennung erforderliche zweite Komponente, nämlich Heizsauerstoff bzw. Brenngas.

Da ein Ausbreiten der Zündflamme im Entspannungsraum 50 nach hinten (in Richtung zu den Ringräumen 26, 28) verhindert ist, treten diese als Flamme aus dem entsprechenden Gemischkanal 32 der Schneiddüse 14 aus. Aufgrund des beim Zünden im Entspannungsraum 50 kurzfristig entstandenen Gasgemischmangels erlischt die aus dem Kanal 32 ausgetretene Flamme wieder. Bevor diese Flamme jedoch erlischt, hat diese die aus den anderen Gemischkanälen 32' ausströmenden Gasströme entzündet, so daß dadurch eine kreisringförmige, den Schneidsauerstoffkanal 20 konzentrisch umgebende Heizflamme gebildet ist

Wie zuvor erwähnt, war nach dem Austreten der Zündflamme aus dem Gemischkanal 32, diese aufgrund des entstandenen Gasgemischmangels nach dem Zünden der übrigen aus den Kanälen 32 ausströmenden Gasströme erloschen. Zwischenzeitlich hat sich aber in diesem »Zündkanal 32« wieder ein zündfähiges Gemisch gebildet, welches aus dem Kanal 32 ausströmt und nun seinerseits von den anderen, benachbarten Heizflammen gezündet wird.

Die vorstehende, anhand des Schneidbrenners beschriebene erfindungsgemäße Zündeinrichtung eignet sich in besonders vorteilhafter Weise auch für die Zündung von Flämmbrennern, unabhängig davon, ob es sich hierbei um einen Rundflämmbrenner oder einen Breitflämmbrenner handelt. Durch diese erfindungsgemäße Zündeinrichtung wird somit in vorteilhafter Weise eine stets sichere Zündung des Gasgemisches erreicht, ohne daß hierfür aufwendige Maßnahmen erforderlich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gasemischender Schneidbrenner, bestehend aus einem Brennerkopf, in dem mittels einer Druckschraube eine Schneiddüse gasdicht eingesetzt ist, sowie mit einer dem Brenner zugeordneten Einrichtung zum Zünden der Heizflammen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (36) dem oberen, dem Brennerkopf (12) zugewandten Ende der Schneiddüse (14) zugeordnet ist und dort mit einem der Gemischkanäle (32) in der Schneiddüse (14) verbunden ist.

2. Schneidbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (36) im Brennerkopf (12) angeordnet und über wenigstens eine Zündbohrung (46) mit dem Gemischkanal (32) verbunden ist.

3. Schneidbrenner nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Zündeinrichtung eine in eine Gewindebohrung (38) des Brennerkopfes (12) eingeschraubte Glühkerze (40) vorgesehen ist.

4. Schneidbrenner nach Anspruch 1,2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zündbohrung (46) und Glühkerze (40) ein einen größeren Querschnitt als die Zündbohrung (46) aufweisender Zündkanal (44) vorhanden ist.

5. Schneidbrenner nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zündkanal (44) und Gemischkanal (32) zwei oder mehr Zündbohrungen (46,48) angeordnet sind.

6. Schneidbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündbohrungen (46, 48) übereinander angeordnet sind.

7. Schneidbrenner nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischkanal (32) einen an sich bekannten Entspannungsraum (50) aufweist, in den die Zündbohrung(en) (46,48) mündet (münden).