DE312582C - - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN
AM 30. MAI 1919

. Es ist bereits festgestellt worden, daß man beim Schneiden von Metall mittels des Sauerstoffstrahles reinere, glattere Schnitte und größere Schnittiefen erreichen kann, wenn man statt gleichzeitig einen aus Brenngas und Sauerstoff bestehenden Mischgasstrahl· mit dem Schneidesauerstoffstrahl längs der zu schneidenden Linie zu. führen, lediglich eine Mischgasflamme benutzt, in der während der Anwärmeperiode Brenngas mit Sauerstoff in einer solchen Mischung verbrennt, daß die höchst erreichbare Temperatur erzielt wird, während in der Schnittperiode das Mischungsverhältnis geändert ist, und zwar so, daß der äußere Umfang der Flamme reines Brenngas, deren Kern aber reinen Sauerstoff enthält, und zwar letzteren unter jenem Drucke, welcher der zu erreichenden Schnittiefe entspricht. Eine solche Mischgasflamme ist dem Zwecke der beim Schneiden mit Sauerstoff vorkommenden Arbeitsperioden in-, sofern günstiger angepaßt, als in der Anwärmeperiode zwecks Einleitung des Schnittes eine möglichst hohe und rasch wirkende Temperatur erzielt werden soll, der Schnitt selbst jedoch mit einer Flamme ausgeführt wird, die auf die Schnittwandungen reduzierend wirkt und gleich-

. zeitig so sehr abgekühlt ist, daß das zu schneidende Metall wohl zur Entzündung, nicht aber zum Schmelzen gelangt.

Hierbei hat der unter Druck in das Metall vordringende Sauerstoffstrahl die Aufgabe, unter , . ; Zuhilfenahme der Verbrennungswärme des Metalls die Verbrennung weiter zu fördern.
Bei diesem, Verfahren wird dann das Anschmelzen der Schnittränder vermieden μηα es ³S werden wie gewollt, glatte und reine Schnitte erreicht. . , . ·

Das geschilderte, verbesserte, Schneideverfahren ist jedoch in dieser Form nur ausführbar wenn als Brenngas ein kohlenstoffreies Gas, also reiner Wasserstoff zur Anwendung gelangt. Verwendet man ein kohlenstoffhaltiges Gas, wie z. B. Benzoldämpfe, insbesondere aber Azetylen, so ergibt sich, daß die äußere reine Brenngasperipherie der Flamme nicht genügend Sauerstoff der umgebenden Luft entnehmen kann, um ohne Ausscheidung von Kohlenstoff zu verbrennen. Es bildet sich ein gelb gefärbter Flammenkranz um die Brenherspitze auf der Oberfläche des zu schneidenden Metalls; der infolge seiner Färbung wenig durchsichtig ist und die genaue Beobachtung der Schnittlinie erschwert, gleichzeitig durch Verrußen die Metalloberfläche verunreinigt und es können auch Ausscheidungen von festem Kohlenstoff an der Brennermündung erfolgen, die zu deren Verstopfung und damit zur Störung der Schneidearbeit überhaupt führen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun, ein Verfahren, das es gestattet, die Vorteile der kälteren Schnitt- 60 ■ flamme — reine Schnittränder, glattere Schnittflächen, leichte Erreichung großer Schnittiefen —· auch bei Verwendung kohlenstoffhaltiger Brenngase zu erreichen, indem während der Ausführ rung des Schnittes dem Brenngas primär atmosphärische Luft direkt zugeführt wird. Dies kann nun entweder^s'o erfolgen, daß der Sauerstoffzutritt zur Mischgasflamme, die zur An-

wärmung des Materials dient, nach Einleitung ' des Schnittes durch den Schneide-Sauerstoffstrahl nur reduziert wird, dis Mischgasnamme aber durch Zuleitung von atmosphärischer Luft eine Abkühlung erfährt, oder dadurch, daß der Sauerstoff der Anwärmeflamme während der Schneideperiode vollständig durch atmosphärische Luft ersetzt wird, je nach dem Kohlenstoffgehalt des zu schneidenden «Metalls, als das vorwiegend ίο Eisenlegierungen in Betracht kommen. Es wird also bis zur Einleitung des Schnittes mit der sehr heißen, reinen Azetylen-Sauerstofflamme angewärmt, ,die eine weit schnellere Schnittvorwärmung bewirkt als jede andere Mischgasflamme. ■ .

Im Augenblicke der Einleitung des Schnittes, also der Anwendung des hochgespannten Sauerstoffstrahls, wird dann der Anwärmeflamme Luft zugeführt und damit sofort deren Abkühlung infolge Verdünnung ihres Sauerstoffgehalts und zugleich eine Verminderung ihrer Oxydationsfähigkeit erreicht, wobei automatisch infolge Unveränderlichkeit der Austrittsquerschnitte eine Verminderung der Zufuhr an reinem Säuer stoff zur Anwärmeflamme bewirkt'wird. Der Schnitt erfolgt dann tatsächlich scharfrandig, glatt ohne Schmelzfluß, mit geringer Fugenbreite; ist mit Leichtigkeit in größere Tiefen zu - bringen und erreicht in Aussehen und Qualität die Ergebnisse, die bisher nur mit Wasserstoff erzielt werden konnten: Durch dieses Verfahren wird es erst möglich, dem Azetylen beim autogenen Schneiden den gleichen Platz einzuräumen, den der Wasserstoff bisher ihne hatte. Überdies wird durch Ersatz eines Teiles des Sauerstoffs in der Anwärmeflamme an Sauerstoff gespart. '

Da überdies erfahrungsgemäß beim Schneiden von Kesselblechen normaler Stärke, mit Wasser stoff und Sauerstoff, der Wasserstoffverbrauch annähernd gleich dem Sauerstoffverbrauch ist, während bei gleichen Stärken der Verbrauch von Azetylen nur ein Fünftel des Sauerstoffver-.. branches beträgt, wird durch dieses Verfahren, das die Gleichwertigkeit des Azetylens mit dem Wasserstoff beim autogenen Schneiden hinsichtlich der Schnittresultate ermöglicht, auch eine bedeutende .Verbilligung des Schneideverfahrens an sich erreicht,¹ die erfahrungsgemäß eine Ersparnis, von einem Drittel der bisherigen Kosten ermöglicht.

Die Zuführung der zur Abkühlung der Anwärmeflamme erforderlichen atmosphärischen Luft, kann auf mehrfache Art erfolgen. Entweder durch Einleiten in den Sauerstoff der Mischgasflamme, oder durch Einleiten in das Brenngas, oder auch durch Einleiten in das .bereits gemischte Gas. Zweckmäßig wird stets hierbei die saugende Wirkung des -unter Druck strömenden Gases zum Ansaugen der atmosphärischen Luft ausgenutzt. Die Zuleitung von Preßluft ist natürlich auch möglich, kommt aber in erster Linie aus praktischen Rücksichten mehr beim Schneiden unter Wasser in Betracht, da für das normale Schneiden an.Land ein dritter Anschluß für Preßluft eine unerwünschte Komplikation bedeuten würde. Beispielsweise kann also die Luftzuführung derart erfolgen, daß in der Wandung der Mischgasleitung zur Anwärmeflamme eine entsprechend große. Öffnung angebracht wird, durch welche, das strömende Mischgas Luft ansaugt. Ein durch einen Handgriff leicht zu öffnender Schieber. oder eine Klappe schließt diese Öffnung während der Anwärmeperiode ab und wird während der Schnittperiode offengehalten. Die Bewegung dieser Abschluß vorrichtung kann ai;ch zwangläufig in geeigneter Form mit dem Zuleitungsventil . des Schneidesauerstoffs verbunden werden, so daß gleichzeitig mit dem Einleiten des Schneide-Sauerstoffs auch die den Luftzutritt absperrende Abschlußvorrichtung geöffnet wird. Die kon-· struktive Lösung dieser Aufgabe wird je nach der Konstruktion des Brenners naturgemäß verschieden sein, bietet aber keinerlei Schwierigkeiten. Die Anwendung dieses Verfahrens ist sowohl bei Schneidebrennern der sogenannten konzentrischen Anordnung als auch bei jenen möglich, bei denen die Zuleitung des' Mischgases und des Schneidesauerstoffs durch zwei räumlich voneinander getrennt angeordnete Leitungen erfolgt. ■■■-.■■■.'■■■■■

Zur Ausführung ,des beschriebenen Verfahrens kann beispielsweise ein Brenner laut beiliegender denselben im Längenschnitt veranschaulichender Zeichnung Anwendung finden. Dieser.Brenner weist in der'Hauptsache bekannte Formen auf. Beim Schlauchanschluß α tritt der Sauerstoff unter entsprechend hohem Druck ein und wird bei b in zwei Leitungen gegabelt, von denen die eine durch Hahn c absperrbar, durch Rohr d aus Düse e Sauerstoff in den Mischraum f des Brenners zur Vorwärmeflamme treibt, während die andere durch Hahn g und Leitung h den Sauerstoff zur Sehneide-Strahldüse *' entsendet. Die Drosselung des Druckes erfolgt dem Bedarfe entsprechend, durch die beiden Hähne g. und c. Beim Schlauchanschluß k tritt das Brenngas (Azetylen), reguliert durch den Hahn I, in das Brennerrohr 0 ein und wird im Mischraum f mit dem eintretenden Sauerstoff gemischt, im Kopfe des Brenners durch den von der Außendüse m und dem Sauerstoffrohr h bzw. der Schneide^Strahldüse i gebildeten Ringkanal η als Mischgas herausgetrieben, das an der Mündung der Düse m als charakteristische' Mischgasflamme brennt.

Das Brennerrohr 0 erhält nun zum Zwecke ' der Ausführung des beschriebenen Verfahrens in der Nähe der Düse e und ihrer Saugwirkung ausgesetzt, eine Bohrung fi, die durch ' das Klappenventil q mittels Hebel r und Feder s

verschlossen ist. Durch Andrücken des Hebels r an das' Brennerrohr ο wird die Bohrung freigegeben. Wird nun bei Inbetriebsetzung des Brenners zunächst die Vorwärmeflamme an den Kanalmündungen η entzündet, dann ist der Sauerstoffhahn g abgeschlossen, der Sauerstoffdruck jedoch so hoch eingestellt, daß er für den Schneidestrahl durch die Düse f ausreicht und dementsprechend durch Hahn c gedrosselt, um

ίο jenen geringen Druck im Brennerrohr ο und im Mischraum f zu erzielen, der für die Vorwärmeflamme notwendig ist. Wird nun zur Einleitung des Schnittes der Hahn g. geöffnet, so strömt der Sauerstoff mit vollem Druck durch h und i,

iS wodurch'gleichzeitig ein. Herabsinken des bei Hahn c gedrosselten Sauersto.ffdruckes im Brennerrohr ο und im Mischraum f und dementsprechend auch eine Minderung der in diese getriebenen Sauerstoffmenge eintritt. Wird dann im Momente der Einleitung des Schnittes durch die Finger der den Brenner haltenden rechten Hand der Hebel r an das Brennerrohr ο angepreßt, so wird die Luftöffnung p freigegeben und der bei Düse e austretende Sauerstoff saugt noch Luft mit ein, um so sich bzw. das Brenngasgemisch mit Luft zu verdünnen.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zum Schneiden von Metallen mittels Sauerstoffs unter Verwendung eines kohlenstoffhaltigen Brenngases, insbesondere von Azetylen, dadurch gekennzeichnet, daß der das Anwärmen des zu schneidenden Materials bewirkenden Azetylensauerstoffflamme atmosphärische Luft durch die Mischgaszuleitung zugeführt wird, wodurch eine Abkühlung der Flamme und eine Herabsetzung ihrer ,Oxydationsfähigkeit bewirkt wird, um glattere Schnittkanten und Schnittflächen, eine tiefere Schnittwirkung sowie geringere Schnittbreiten- leichter zu erreichen und überdies durch Ersatz eines Teiles des Sauerstoffs in der Anwärmeflamme an Sauerstoff zu sparen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung von Luft zur Azetylensauerstofflamme nur während des eigentlichen Schnittes erfolgt, während der den Schnitt vorbereitenden Anwärmeperiode aber ausgesetzt wird, um eine Abkürzung der Anwärmeperiode durch. Anwendung einer heißeren Flamme zu erzielen

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.