DE312490C - - Google Patents

Description

Bisher wurden bei Löt- und Schweißbrennern, um einen scharf abgegrenzten Schweißkegel zu erhalten, zwecks Herbeiführung eines innigen Gasgemenges und Abtötung der durch die Mischung zweier unter ungleichem Drucke stehenden, spezifisch ungleich schwerer Gase entstandenen Wirbelbewegungen sich drehende Schnecken in Verbindung mit Prellvorrichtungen angewendet. Diese Anordnung ist jedoch

ίο ziemlich kompliziert und wenig betriebssicher. Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Löt- und Schweißbrenner, welcher bei vereinfachter Konstruktion keine sich drehenden Teile aufweist, völlig betriebssicher ist und bei welchem der Gasverbrauch ein äußerst geringer ist. . ■ .

Dieser letztere Vorteil des Brenners ist darin zu suchen, daß eben nur die notwendige Menge brennbaren Gases durch die eigenartige Anordnung zugeführt wird, um den Schweißkegel zu erzeugen, und keine Übersättigung der Gasmischung durch brennbares Gas vorhanden ist, um als Überschuß in der Vorflamme nutzlos verbraucht zu werden. Deshalb ist auch die Vorflämme dieses Brenners kaum sichtbar, weil überschüssiges Gas nicht vorhanden ist.

Diese vollständige Vereinigung' beider Gase . gestattet es auch, bei Einstellung· auf den kleinsten Schweißkegel, ganz dünne Werkstücke erfolgreich schweißen zu können, weil die Gefahr der Oxydation durch überschüssigen Sauerstoff nicht vorhanden ist.

Durch Versuche wurde festgestellt, daß der Brenner nicht nur ruhig und stetig arbeitet, sondern auch Schweißungen von r mm abwärts bis 0,3 mm Stärke erlaubt.

Aller auch dort, wo man sich mit Hartlötung, ja sogar mit Weichlötung, wie bei den Bienenkorbkühlern, begnügen mußte, tritt der geschilderte Brenner erfolgreich auf, und man ist heute bereits in der Lage, mit Hilfe dieses Brenners den genannten Kühler zu schweißen, statt, wie bisher, weich zu löten. Ein Erfolg, der für Motorenindustrie sicher von Belang sein dürfte, aber auch den Brenner dort einführt, wo die autogene Schweißung bisher nicht ange\vendet werden konnte.

In der Zeichnung ist der Brenner in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt. Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie c-c, Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie b-b und Fig. 4 ein Querschnitt nach der Linie a-a. Fig. 5 zeigt einen Teil des Brenners im vergrößerten Maßstabe mit veranschaulichten Gasströmungen.

Der den Erfindungsgegenstand bildende Brenner besteht aus dem Mantel 10, welcher an beiden Enden ein Innengewinde trägt, um die - Verschlußstücke 12 und 16 abgedichtet aufnehmen zu können. Das Verschlußstück 16 hat zwei Bohrungen, durch welche die Leitungen .1 und 2 so hindurchgehen, daß das brennbare Gas sich im Raum 4 ausbreiten,, während der Sauerstoff über diesem Räume nur durch die Düse 15 in die Mischkammer 11 ausblasen kann.

An der Sauerstoffleitung 2 ist eine Platte 5 befestigt (Fig. 2), die am Umfange Ausnehmungen 6 hat. Da der Durchmesser der Platte 5 gleich dem Innendurchmesser des

Mantels ίο ist, so erscheint der Raum 4 nach oben abgeschlossen, und das brennbare Gas kann nur durch die Kanäle 6 nach oben austreten. Das Verschlußstück τ 2 reicht mit einem Teile ziemlich weit in das Mantelrohr und ist konisch nach oben ausgedreht, um den auf diese Weise entstandenen Hohlraum als Mischkammer rt zu erhalten. An dem-obe- | ren Verschlußstück 12 ist die Leitung 13 für das fertige Gasgemisch angesetzt, welche in den abnehmbaren Düsenkopf mit der Düse 14 endigt.

Zwischen dem oberen Vcrschiußstück 12 j und der Platte 5 ist ein mit Boden und Deckel versehenes Rohrstück 8 so eingesetzt, daß es wohl innerhalb der beiden Teile hin und her j gleiten kann, ohne jedoch das aus dem Räume 4 durch die Kanäle 6 kommende Gas anders als durch die Bodenöffnung 7 und Deckelbohrungen 9 in den Mischraum 11 gelangen zu lassen. Das Bild 3 zeigt -die Anordnung der Öffnungen 7 in der Bodenplatte des Ventiles, die deshalb nahe dem Mittel liegen, damit im Falle eines Zurückgleitens des Ventiles bis auf die Platte 5 sich die Bohrungen 7 gegen diePlatte abschließen, wodurch | die-weitere Zuführung des brennbaren Gases aus dem Räume 4 unterbunden wird.

Der Deckel mit den Bohrungen 9, deren An-Ordnung aus der Fig. 4 zu entnehmen ist, ist ziemlich stark gehalten, damit das aus den feinen Kanälen austretende Gas in eine bestimmte Richtung· zwangsweise geführt wird. Die Längsachse jeder einzelnen Bohrung 9 ist gleichlaufend mit der Mantellinie des Kegels, welcher den Mischraum bildet.

Die Zuleitung'srohre 1 und 2 können durch den Hahn 3 gleichzeitig abgesperrt werden, falls der Brenner augenblicklich aus irgendeinem Grunde oder zum Zwecke der Gasersparnis außer Betrieb gesetzt werden soll. Wird der Brenner durch Öffnen des Hahnes 3 in Betrieb g'esetzt, wird der durch die Leitung' 2 kommende Sauerstoff, weil er unter etwas höherem Drucke steht als das brennbare Gas und. einen kürzeren Weg zurückzulegen hat, früher den Mischraum erreichen und vor allem durch die Saugwirkung die stickstoffhaltige Luft im Brenner durch die Leitung 13 nach außen zu entfernen. Das brennbare Gas drängt nun der entweichenden ■ Luft nach, wird den Raum 4 ausfüllen, die Kanäle 6 und 7 durchstreichen und in das Innere des Ventiles 8 gelangen. Von hier aus kann es nur durch die Kanäle 9 den Mischraum erreichen, wird demnach durch diese Kanäle in eine größere Anzahl von Gasströmen zerlegt, deren Richtung gleichlaufend mit der Mantellinie des kegelförmigen Mischraum es ist.

Je zwei diametral gegenüberliegende Gasströme bilden also 2 Komponenten zu einer in der Brennerachse Hegenden Resultierenden, was durch Fig. 5 veranschaulicht wird. Da diese Kanäle in drei Reihen, (Fig. 4) konzentrisch zur Brennerachse angeordnet sind, so entstehen drei übereinandergestülpte Gaskegel, deren Spitzen alle in der Richtung der Resultierenden, d. i. der Brennerachse, bzw. der Richtung des Sauerstöffstromes liegen.

Beide Gasströme haben eine gemeinsame Richtung und die Vereinigung bzw. Mischung muß infolgedessen ohne 'Wirbelbildung erfolgen, da doch das spezifisch leichtere Gas gleichsam schwimmend vom spezifisch schwereren Gas fortgetragen wird und allen Gasmolekülen das Bestreben der einheitlichen Richtung innewohnt.

Die Sättigung des Gasgemisches wird durch die übereinanderliegenden Knotenpunkte I, II, ill, IV und V bewirkt, weil das bei I entstandene Gasgemisch bei den Knotenpunkten II bis V neuerlichen Zulauf von nur reinem brennbaren Gas erhält.

Das gesättigte Gasgemisch wird durch die Leitung 13 der Brennerdüse 14 zugeführt, wo es dort zur Entzündung gebracht, einen nadelspitzen Schweißkegel bildet.

Kleine Schwankungen an der Ausflußsteile 14, die dadurch entstehen können, wenn beim Schweißen die Entfernung' des zu schweißenden Werkstückes gegenüber der Düse 14 beispielsweise verkleinert und dadurch eine Stauung des ausfließenden Gasgemenges hervorgerufen wird, hebt das Ventil 8 automatisch auf. Die durch die Rückflutung erzeugte, allerdings nur kurz wirkende Druckvergrößerung in der Leitung 13 pflanzt sich bis in den Mischraum 11 fort und veranlaßt ein geringes Zurückgleiten des Ventiles. Durch die Vergrößerung des Mischraumes 11 wird aber eine Gegenwirkung' ausgelöst, weil durch die plötzliche Verkleinerung des Raumes 17 infolge des Zurückgleitens des Ventiles 8 das in diesem Räume befindliehe Gas zusammengepreßt wird. Das gepreßte Gas sucht daher durch alle vorhandenen öffnungen zu entweichen und wird zum größten Teil durch die Öffnungen 7 'ⁿ den Innenraum des Ventiles 8 gelangen und so den vorhandenen Druck um ein geringes vergrößern. . Dadurch wird aber die Ausflußgeschwindigkeit des aus den Kanälen 9 ausströmenden Gases vergrößert, wodurch die Rückflutung des in der Leitung gestauten Gasgemisches zum mindesten bedeutend abgescinvächt wird. Da beim Arbeiten der Brenner stets eine schiefe Lage einnehmen muß, wird das Ventil 8 nach Aufhebung der Stauung infolge der eigenen Schwere in die ursprüngliche Lage langsam zurückgehen.

Wenn auch durch den Reibungswiderstand

Claims (1)

1. des Ventiles 8 einerseits und das Beharrungsvermögen andererseits ein ziemlich großer Teil der schädlichen Kraft nicht aufgehoben wird, so genügt immerhin schon eine geringe elastische Wirkung des "Ventiles 8, um im günstigen Sinn auf den Schweißkegel einzuwirken.

   Daß diese Annahme richtig ist, beweist der Umstand, daß sich tatsächlich bei Versuchen

   ίο die Höhe des Schweißkegels dann veränderte, λνεηη das zu schweißende Werkstück der Düse 14 mehr oder weniger genähert wurde, jedoch an seiner nadelspitzen Form trotzdem nichts einbüßte.

   Das Ventil 8 hat aber noch einen weiteren Zweck zu erfüllen.

   Wird nämlich die Düse 14 beim Schweißen durch losgerissene glühende Metallteile verstopft oder bei ungeschicktem Arbeiten zugeschmolzen, so kann eine Lnnenzündung im Brenner eintreten, welche einen Sprengschlag (Explosion) nach sich ziehen kann.

   Tritt nun so eine Innenzündung' ein, so wird durch den entstehenden Überdruck das Ventil 8 zurückgeschleudert, so daß es auf der Platte 5 zum Aufsitzen gelangt. Dadurch wird aber die Zufuhr des brennbaren Gases abgeschnitten, weil die Öffnungen 6 durch den Boden des Ventiles verschlossen werden.

   Der Sauerstoff wird so lange weiterblasen, bis der auf den bestimmten Druck eingestellte Druckregler an der Sauerstoffflasche die weitere Zufuhr aufhebt. Die angesammelten Verbrennungsprodukte der lnnenzündung sowie der noch nachgeblasene Sauerstoff· halten das Ventil in seiner Lage fest, während die wie ein Sicherheitsnetz wirkenden Kanäle 9 die Stichflamme abhalten, so daß die lnnenzündung nicht weiter als bis in den Mischraüm reichen wird und nicht bis zum Behälter des brennbaren Gases vordringen kann.

   Durch das plötzliche Ausbleiben des Schweißkegels und der raschen übermäßigen Erwärmung des Brennermantels wird man auf die lnnenzündung aufmerksam gemacht und kann durch Schließung des Hahnes 3 die Zufuhr jeglichen Gases abstellen und den Fehler beheben. ,

   LJm das Ventil in seine ursprüngliche Lag'e zu bringen, genügt eine kleine Schleuderbewegung mit dem Brenner, worauf, es bis zum Verschlußstück 12 gleitet, und den Brenner wieder gebrauchsfertig macht.

   Pa τ ε nt-A ν s γ r u c η :

   Lot- und Schweißbrenner, bei welchem ein inniges Gasgemenge ohne Wirbelbewegungen erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem durch Bodenverschlußstück (16) und Kopfverschlußstück (12) abgeschlossenen Mantelrohr 0°) ein mit Deckel und Boden abgeschlossenes Rohrstück (8) auf der Sauerstoffleitung (2) lose verschiebbar ist und unterhalb desselben eine feste, am Umfange gelochte Scheibe (5) befestigt ist, wobei im Boden des Rohrstückes (8) nahe seiner Mitte mit dessen Achse parallele und in dessen Deckel mehrere Serien in ihrer -Verlangerung die Brennerachse oberhalb der Sauerstoffausstrahldüse (15) schneidende Bohrungen vorgesehen sind, zum Zwecke, ein inniges Gasgemenge zu erzielen, Druckschwankungen auszugleichen und bei .Ein- tritt eines starken Überdruckes in der Mischkammer OO die Zuströmung von Brenngas automatisch abzustellen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.