DE3018647A1

DE3018647A1 - Flaemmbrenner

Info

Publication number: DE3018647A1
Application number: DE19803018647
Authority: DE
Inventors: Dieter 6072 Dreieich Kimm
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1980-05-16
Filing date: 1980-05-16
Publication date: 1981-11-19
Also published as: US4322059A; GB2075402B; FR2482490B1; FR2482490A1; GB2075402A

Description

MESSER GRIESHEIM GMBH MG 1229

Kennwort: Flämmbrenner- ^{EM 956}

Pulverzuführung
Erfinder: Kimm Ordner: IV

Flämmbrenner

Die vorliegende Neuerung betrifft einen Flämmbrenner nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Die Verwendung von Metallpulver als Flämmstarthilfe ist bekannt. Wie aus der DE-PS 1 016 102 zu entnehmen, ist einem aus zahlreichen Einzeldüsen bestehenden Flämmbrenner eine Pulverzuführeinrichtung zugeordnet. Diese besteht aus einem Vorratsbehälter, aus dem das Pulver zu einem Verteiler gelangt und von dem es über mehrere Leitungen jeweils einer Pulveraustrittsdüse zugeführt wird.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, einen Flämmbrenner gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches so zu konzipieren, daß das Metallpulver eine bessere Zuführung

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In die Reaktionszone auf der Werkstückoberfläche erfährt.

Zur Lösung der genannten Aufgabe wird gemäß der Neuerung vorgeschlagen, daß die Pulverzuführung aus wenigstens einer Düse besteht, die in einem der Vorwärmblocke vorgesehen ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Neuerung ist es von Vorteil, wenn die Düse für das Pulver im oberen Vorwärmblock angeordnet ist. Vorteilhaft ist es hierbei ferner, wenn die Düse zwischen dem Flämmsauerstoffkanal und den Austrittsdüsen für die Vorwärmflammen angeordnet ist. Ergänzend hierzu bietet es sich weiterhin in vorteilhafter Weise an, daß zwischen der Düse für das Pulver und den Austrittsdüsen wenigstens eine Austrittsbohrung für einen Schutzsauerstoffstrom vorhanden ist.

Durch die neuerungsgemäße Anordnung der Düsen für das Flämmpulver im Vorwärmblock,und zwar vorteilhaft so, daß der Pulverstrahl zwischen dem Flämmsauerstoffstrahl und den Vorwärmflammen bzw. einem sog. Schutzsauerstoffstrom aus dem Flämmbrenner austritt, wird verhindert, daß der Metallpulverstrom nach oben oder nach unten abgelenkt wird. Das Metallpulver wird also zwischen und durch die beiden Ströme (Vorwärmflammen/Schutzsauerstoff und Flämmsauerstoff) zur Reaktionszone hin geführt, so daß erst kurz vor dem Aufprallen auf die Werkstückoberfläche eine Verflüssigung des Metallpulvers erfolgt. Dadurch entsteht die für einen Pulverflämmstart charakteristische hohe Vorwärmtemperatur (= schnelles Zünden) unmittelbar an der Reaktionszone und nicht schon vorher.

Der Flämmsauerstoffstrahl hat während des Zündvorganges eine geringe Intensität, die aber ausreichend groß ist, um das Pulver auf seinem Weg von Flämmbrenner zur Reaktionsstelle (auf dem Werkstück) zu stützen.

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Erst nach erfolgter Zündung wird der Flämmsauerstoffstrahl auf volle Intensität (=Flämmen) eingestellt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Be-Schreibung bevorzugter Ausführungsformen der Neuerung in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung. In dieser ist dargestellt, in

Fig.1 die Seitenansicht eines Flämmbrenners im Teilschnitt;

Fig.2 eine Stirnansicht der Fig.1;

Fig.3 die Seitenansicht eines Flämmbrenners im Teilschnitt in

einer anderen Ausführungsform und

Fig.4 eine Stirnansicht der Fig.3.

In Fig.1 ist ein Flämmbrenner 10 gemäß der Neuerung dargestellt. Dieser besteht aus einem Hauptteil 12, in dem sich die Gaseversorgung befindet und der gleichzeitig mit einem oberen und einem unteren Vorwärtsblock 14 bzw. verbunden ist.

Die beiden Vorwärmblöcke 14, 16 sind zur Bildung eines Flänunsauerstoffkanales 18 im Abstand zueinander angeordnet .

Der Flämmbrenner 10 wird von einem mit einer Rolle 20 ausgestatteten Halteschuh 22 getragen. Dabei liegt die Rolle 20 auf dem zu flammenden Werkstück 24 auf, so daß während des Flämmvorganges eine Relativbewegung zwischen Werkstück 24 und dem an einer (nicht dargestellten) Flämmaschine befestigen Flämmbrenner 10 erfolgen kann.

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Wie weiterhin aus der Zeichnung ersichtlich, sind in den beiden Vorwärmblöcken 14, 16 jeweils eine Reihe von Austrittsdüsen 26, 28 für die Vorwärmflammen angeordnet. Die beiden Reihen der Austrittsdüsen 26, 28 sind so zueinander ausgerichtet, daß sich die Vorwärmflammen (V) etwa in einer Linie R (= Reaktionszone) auf der Oberfläche des Werkstückes 24 treffen. Wie ersichtlich, vgl. hierzu insbesondere die Fig.1 und 2 ist im oberen Vorwärmblock 14 neuerungsgemäß wenigstens eine Düse 30 für die Zuführung des Metallpulvers (Flämmpulver) zur Reaktionszone R vorgesehen. Es ist selbstverständlich und liegt im Rahmen der Neuerung, anstelle einer einzigen auch mehrere Düsen 30 vorzusehen, wie dies gestrichelt in Fig.2 angeordnet ist.

Die Düse 30 ist über eine Abzweigbohrung 34 mit einem Querkanal 32 verbunden (im Falle mehrerer Düsen sind selbstverständlich mehrere Abzweigbohrungen vorgesehen), der seinerseits mit der nicht dargeste^ten Pulverzuführeinrichtung (Leitungen, Absperrventilen, Vorratsbehälter etc.) verbunden ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig.1 und 2 strömt das Metallpulver aus dem Querkanal· 32 und durch die Abzweigbohrung 34 in die Düse 30, die ihrerseits an ihrem rückwärtigen (inneren) Ende mit einem Preßluftkanal 36 verbunden ist. Die ausströmende Preßluft nimmt injektorartig das zugeführte Metallpulver mit und transportiert dieses in Form eines Metallpulver-Preßluft-Strahles in den Bereich der Reaktionszone R.

Wie weiterhin ersichtlich, ist die Düse 30 (oder die Düsen 30) in Fig.1, 2 unterhalb der oberen Reihe der Austritt sdüsen 26 vorgesehen, so daß das Metallp^ver zwischen den oberen Vorwärmflammen V und einem mit geringer Inten-

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sität strömenden Flämmsauerstoffstrom in Richtung Reaktionszone R geleitet wird. Durch diese neuerungsgemäße "Ummantelung" ist sichergestellt, daß das Metallpulver abgeschirmt zur Reaktionszone R transportiert wird und erst dort kurz vor dem Aufprall verflüssigt wird.

Bei der in den Fig.3 und 4 dargestellten Ausführungsform sind anstelle einer Düse 30 mehrere schlitzförmige Düsen 30a für das Metallpulver vorgesehen. Diese schlitzförmigen Düsen 30a stehen über Bohrungen 38 im oberen Vorwärmblock 14 mit der (nicht dargestellten) Pulverzuführeinrichtung in Verbindung, aus der das Metallpulver bereits in Form eines Pulver-Preßluft-Gemisches der Düsen 30a zugeführt wird.

Zur Abschirmung der Metallpulverstrahlen nach oben hin, sind bei dieser Ausführungsform zusätzlich Austrittsbohrungen 40 für einen Schutzsauerstoffstrom vorgesehen. Diese ebenfalls schlitzförmigen Austrittsbohrungen können entweder genau oberhalb der Düsen 30a vorgesehen werden (vgl. hierzu Fig.4) oder seitlich versetzt; dies ist abhängig von der Anordnung der Kanäle 42 für die Zuführung des SchutzSauerstoffes im Innern des Vorwärmblockes 14.

Anstelle der Vorwärmflammen V wirkt nun der aus den Austrittsbohrungen 40 austretende Sauerstoff (oder auch Preßluft) als Schutzschild für das Metallpulver, um ein Abweichen nach oben hin zu verhindern. Als untere Abschirmung wirkt auch hier der Flämmsauerstoffstrahl, der mit geringer Intensität zunächst auströmt und somit nur eine Abschirmung bewirkt, und später dann nach erfolgter Zündung auf die volle Flämmintensität hochgeschaltet wird.

Durch die neuerungsgemäße Abschirmung des Metallpulver-Preßluft-Gemisches nach oben (Vorwärmflammen bzw. Schutz-

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sauerstoff oder Preßluft) und nach unten (Flämmsauerstoff mit geringer Intensität) ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, daß das Metallpulver abweichungslos zur Reaktionszone R gefördert wird, vgl. hierzu auch das Bezugszeichen in den Fig.1 und 3, so daß das Metallpulver erst unmittelbar vor der Reaktionszone R sich verflüssigt und auf diese Weise, die für einen schnellen Flämmstart erforderliche hohe Wärmeenergie erst an der erforderlichen Stelle "freigibt". 10 St/Hi Ffm. 18.03.1980

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Claims

Schutz ansprüche

Flämmbrenner für die thermochemische Bearbeitung der Oberflächen metallener Werkstücke, mit einem oberen und einem unteren Vorwärmblock, welche zur Bildung eines Flämmsauerstoff-Kanales im Abstand zueinander angeordnet sind, sowie mit einer dem Flämmbrenner zugeordneten Pulverzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverzuführung aus wenigstens einer Düse (30, 30a) besteht, die in einem der Vorwärmblöcke (14) vorgesehen ist.
2. Flämmbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (30, 30a) für das Pulver im oberen Vorwärmblock (14) angeordnet ist.
3. Flämmbrenner nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (30) zwischen dem Flämmsauerstoffkanal (18) und den Austrittsdüsen (26) für die Vorwärmflammen (V) angeordnet ist.
4. Flämmbrenner nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Düse(30a) für das Pulver und den Austrittsdüsen (2 6) wenigstens eine Austrittsbohrung (40) für einen Schutzsauerstoffstrom vorhanden ist.
5. Flämmbrenner nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Düsen (30, 30a) für das Pulver im Vorwärmblock (14) vorhanden sind.

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6. Flämmbrenner nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder Düse (30a) für das Pulver eine Austrittsbohrung (40) für den Schutzsauerstoffstrom zugeordnet 5 ist.

St/Hi

Ffm. 18.03.1980 10 EM

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