DE3941980A1

DE3941980A1 - Flame cutter thermal protection - has integrated coolant flow round jet

Info

Publication number: DE3941980A1
Application number: DE19893941980
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl Ing Loeffler
Original assignee: LOEFFLER HANS JOACHIM
Current assignee: LOEFFLER HANS JOACHIM
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1991-06-27

Abstract

The thermal protection for a flame cutter, powered by an arc and oxygen, has a filling zone (11) sepd. from the ring zone (14) by a diaphragm (2) with the electrode wire (5) passing through a passage opening (16) in it. The fluid connection (8) opens into the filling zone. A compression zone (13) connected to the filling zone through the jet channel (15), has an outlet opening (9) for the fluid, but is otherwise enclosed. ADVANTAGE - The thermal protection is integrated into the flame cutter, and prevents overload at the flow contact jet as fluid flows constantly round it to allow an intensive cooling action, which can be controlled according to current conditions.

Description

Die Erfindung betrifft eine thermische Schutzvorrichtung für einen mit Lichtbogen und Sauerstoff betriebenen Schneidbren ner mit einer Stromkontaktdüse, durch deren Düsenkanal ein Elektrodendraht elektrisch kontaktiert hindurchgeführt wird zu einer dieser nachgeordneten, einen Vorraum aufweisenden Ringdüse, in die eine Sauerstoffzuleitung mündet und aus der der Elektrodendraht mit zugeführtem Sauerstoff gemeinsam austritt.The invention relates to a thermal protection device for a cutting torch operated with arc and oxygen ner with a power contact nozzle, through the nozzle channel Electrode wire is passed through electrically contacted to one of these subordinate ones, which has an anteroom Ring nozzle into which an oxygen supply line opens and from which the electrode wire together with the supplied oxygen exit.

Stromkontaktdüsen unterliegen, bedingt durch den hocherwärm ten Elektrodendraht und den anliegenden Sauerstoff einem starken Verschleiß. Bei extremen thermischen Bedingungen kommt es zur Verschmelzung von Elektrodendraht und Stromkontaktdüse. Diese Störungen führen zur Unterbrechung des Schneidprozesses.Current contact nozzles are subject to high temperatures electrode wire and the oxygen present heavy wear. In extreme thermal conditions there is a fusion of electrode wire and Power contact nozzle. These disturbances lead to an interruption of the cutting process.

Aus der DD-PS 2 48 975 ist eine Schutzvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt.DD-PS 2 48 975 is a protective device at the beginning known type known.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine thermische Schutzvorrich tung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in den Schneidbrenner integriert ist und thermische Überlastung der Stromkontaktdüse bei einfachem Aufbau zu vermeiden gestattet.The object of the invention is a thermal protective device tion of the type mentioned in the introduction Cutting torch is integrated and thermal overload of the Avoid contact tip with simple construction allowed.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß ein Füllraum vorgesehen ist, daß eine Blende vorgesehen ist, die den Füllraum von dem Ringraum abtrennt und durch deren Durch bruch der Elektrodendraht geführt ist, daß ein Fluidanschluß in den Füllraum mündet und daß ein Ausgleichsraum vorgesehen ist, der über den Düsenkanal mit dem Füllraum kommuniziert, eine Austrittsöffnung für das Fluid aufweist und im übrigen abgeschlossen ist. The invention solves this problem in that a filling space it is provided that an aperture is provided which Filling space separated from the annular space and through their through break the electrode wire is that a fluid connection opens into the filling space and that a compensation space is provided which communicates with the filling chamber via the nozzle channel, has an outlet opening for the fluid and the rest is completed.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Stromkontaktdüse ständig mit Fluid zu umströmen, so daß eine intensive Küh lung möglich ist, die durch entsprechende Durchsatzregelung des Fluids dem jeweiligen Bedarf angepaßt werden kann.With the invention it is possible to use the current contact nozzle to flow around with fluid so that an intensive cooling is possible by appropriate throughput regulation of the fluid can be adapted to the particular need.

Das kann man noch dadurch begünstigen, daß der Füllraum die Stromkontaktdüse an mindestens einem Längenabschnitt umgibt.This can be favored by the fact that the filling space Current contact nozzle surrounds at least one length section.

Eine besonders einfache konstruktive Ausgestaltung ist Ge genstand des Anspruchs 3.A particularly simple structural design is Ge Subject matter of claim 3.

Die Erfindung gestattet es auch sicherzustellen, daß der von außen in die Ringdüse zugeführte Sauerstoff nicht unkontrol liert durch Undichtigkeiten in den Schneidbrenner zurückströmt. Eine dementsprechende Ausgestaltung ist Gegen stand des Anspruchs 4.The invention also makes it possible to ensure that the of Oxygen supplied to the outside of the ring nozzle is not out of control due to leaks in the cutting torch flows back. A corresponding design is counter state of claim 4.

Es genügt zur Abdichtung, das den Schneidbrenner durchströ mende Medium dabei unter einen solchen Druck zu setzen, daß abhängig vom Sauerstoffbetriebsdruck gerade die gewünschte Abdichtung erzielt wird. Das kann man begünstigen, indem man als Fluid eine hochviskose Flüssigkeit auswählt. Da die Vis kosität dieser Flüssigkeit von ihrem Druck abhängt, kann man die Viskosität der angestrebten Abdichtung entsprechend einstellen, so wie das für den herrschenden Sauerstoffbe triebsdruck am günstigsten ist.It suffices for the seal that flows through the cutting torch to put medium under such pressure that depending on the oxygen operating pressure just the desired one Sealing is achieved. You can favor that by selects a highly viscous liquid as the fluid. Since the Vis The viscosity of this liquid depends on its pressure the viscosity of the desired seal accordingly set, like that for the prevailing oxygen drive pressure is cheapest.

Als Fluid kommen unter anderem in Frage Wasser, Quecksilber und insbesondere eine hochviskose Flüssigkeit.Water, mercury, are among the possible fluids and especially a highly viscous liquid.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung nä her erläutert. The invention will now na with reference to the accompanying drawings ago explained.

Die Zeichnung zeigt im Schnitt einen Lichtbogen-Sauerstoff- Schneidbrenner nach der Erfindung.The drawing shows an arc oxygen Cutting torch according to the invention.

In der Zeichnung ist mit 3 ein Grundkörper aus Metall bezeichnet, in den koaxial eine Stromkontaktdüse 4 einge setzt ist. Auf das stromabwärtige Ende des Grundkörpers 3 ist eine Ringdüse 1 koaxial aufgesetzt, die einen Vorraum 14 aufweist. Zwischen Ringdüse 1 und Grundkörper 3 ist eine Blende 2 eingeschraubt, die den Vorraum 14 von einem im Grundkörper 3 ausgesparten Füllraum 11 abtrennt.In the drawing, 3 denotes a base body made of metal, in which a current contact nozzle 4 is inserted coaxially. An annular nozzle 1 , which has a vestibule 14 , is placed coaxially on the downstream end of the base body 3 . A diaphragm 2 is screwed in between the ring nozzle 1 and the base body 3 and separates the antechamber 14 from a filling space 11 which is recessed in the base body 3 .

In den Füllraum 11 mündet von außen eine Zuleitung 8 für ein Fluid. In dem Grundkörper 3 ist stromaufwärts der Stromkon taktdüse 4 ein Ausgleichsraum 13 ausgespart, von dem eine Ableitung 9 für Fluid ausgeht. In den Vorraum 14 mündet eine Sauerstoffzuleitung 7.A supply line 8 for a fluid opens into the filling chamber 11 from the outside. In the base body 3 upstream of the Stromkon tact nozzle 4, an equalizing space 13 is recessed, from which a drain 9 for fluid. An oxygen supply line 7 opens into the anteroom 14 .

Mit 5 ist ein geradlinig gestreckter Elektrodendraht bezeichnet, der koaxial zum Grundkörper 3, zur Stromkontakt düse 4, zur Blende 2 und zur Ringdüse 1 durch die genannten Teile hindurchgeführt ist. Die Stromkontaktdüse 4 weist zu diesem Zweck einen Düsenkanal 15 und die Blende 2 einen Durchbruch 16 auf. In der Ringdüse 1 ist zu diesem Zweck ein sich konisch öffnender Ringdüsenkanal 17 vorgesehen. 5 with a straight electrode wire is referred to, which is guided coaxially to the base body 3 , to the power contact nozzle 4 , to the diaphragm 2 and to the ring nozzle 1 through said parts. For this purpose, the current contact nozzle 4 has a nozzle channel 15 and the orifice 2 has an opening 16 . For this purpose, a conically opening ring nozzle channel 17 is provided in the ring nozzle 1 .

Der Füllraum 11 kommuniziert über das in dem Düsenkanal 15 verbleibende Spiel mit dem Ausgleichsraum 13.The filling chamber 11 communicates with the compensation chamber 13 via the play remaining in the nozzle duct 15 .

Bei Betrieb wird der Elektrodendraht 5 zur Ringdüse 1 vorgeschoben. Es wird Sauerstoff über die Sauerstoffzulei tung 7 eingedrückt und es wird Fluid als Kühlmittel, zum Beispiel Wasser, an der Zuleitung 8 eingedrückt, das an der Ableitung 9 abströmt. Das Fluid fließt durch die Düsenboh rung 15, allerdings nur bei kleiner Viskosität des Fluids. Bei großer Viskosität des Fluids dagegen dringt, auch be dingt durch den Vorschub des Elektrodendrahtes, kaum Fluid in den Düsenkanal 15 ein.In operation, the electrode wire 5 is advanced to the ring nozzle 1 . Oxygen is injected via the oxygen supply line 7 and fluid as a coolant, for example water, is pressed in at the feed line 8 and flows off at the discharge line 9 . The fluid flows through the nozzle hole 15 , but only when the viscosity of the fluid is low. In the case of high viscosity of the fluid, however, hardly any fluid penetrates into the nozzle channel 15 , also due to the advance of the electrode wire.

Das Fluid wird zweckmäßig unter einem solchen Druck gehalten, daß Leck-Rückströmungen von Sauerstoff durch das Spiel beziehungsweise Undichtigkeiten des Durchbruchs 16 vermieden werden. Der Druck, unter dem das Fluid steht, wird dabei so hoch eingestellt, daß, wenn eine Undichtigkeit im Durchbruch 16 besteht, aus Toleranzgründen etwas Fluid in den Vorraum 14 strömt, aber kein Sauerstoff zurückströmt in den Füllraum 11.The fluid is expediently kept at such a pressure that leak backflows of oxygen through the play or leaks in the opening 16 are avoided. The pressure at which the fluid is set is set so high that if there is a leak in the opening 16 , some fluid flows into the antechamber 14 for reasons of tolerance, but no oxygen flows back into the filling space 11 .

Man kann statt dessen den Druck des Fluids so einstellen, daß mit Sicherheit kein Fluid in den Vorraum 14 strömt, al lenfalls etwas Sauerstoff in den Füllraum 11, jedoch wird die zuerst beschriebene Verfahrensweise bevorzugt.Instead, you can adjust the pressure of the fluid so that no fluid flows with certainty into the antechamber 14 , al if necessary some oxygen into the filling chamber 11 , but the procedure described first is preferred.

Die angestrebte Abdichtung des Durchbruchs kann man, falls nötig, begünstigen, indem man eine entsprechend hochviskose Flüssigkeit als Fluid einsetzt.The desired sealing of the breakthrough can be done if necessary, favor by using a correspondingly highly viscous Uses liquid as fluid.

Bei geringer Viskosität des Fluids ist bemerkenswert, daß der Füllraum 11, der vom Fluid durchströmt ist, das vordere Ende der Stromkontaktdüse 4 umgibt und daß dieser Füllraum infolge der stromaufwärtigen Anordnung der Zuleitung 8 von dem Fluid durchflossen werden muß, ehe dieses in den Düsen kanal 15 eintreten kann. Dadurch wird eine intensive Kühlung der Stromkontaktdüse von außen erzielt, die die von innen bewirkte Kühlung unterstützt.When the viscosity of the fluid is low, it is noteworthy that the filling space 11 , through which the fluid flows, surrounds the front end of the current contact nozzle 4 and that, due to the upstream arrangement of the feed line 8, the filling space must be flowed through by the fluid before it flows into the nozzles 15 can occur. This achieves intensive cooling of the power contact nozzle from the outside, which supports the cooling caused from the inside.

Claims

1.Thermal protection device for a cutting torch operated with an arc and oxygen and having a current contact nozzle, through the nozzle channel of which an electrode wire is passed in an electrically contacted manner to a ring nozzle arranged downstream of this and having an antechamber into which an oxygen supply line opens and from which the electrode wire with the supplied oxygen emerges together , characterized,
that a filling space ( 11 ) is provided,
that an aperture ( 2 ) is provided which separates the filling space from the annular space ( 14 ) and through the opening ( 16 ) of which the electrode wire ( 5 ) is guided,
that a fluid connection ( 8 ) opens into the filling chamber and
that an equalization chamber ( 13 ) is provided which communicates with the filling chamber via the nozzle channel ( 15 ), has an outlet opening ( 9 ) for the fluid and is otherwise closed.

2. Protection device according to claim 1, characterized in that the filling chamber ( 11 ) surrounds the power contact nozzle ( 4 ) on at least one longitudinal section.

3. Protection device according to claim 1 or 2, characterized in that a base body ( 3 ) made of metal is provided, in which the current contact nozzle ( 4 ) is inserted coaxially and on one end of which the diaphragm ( 2 ) and the ring nozzle ( 1 ) are coaxial are placed and in which the filling chamber ( 11 ) and the compensation chamber ( 13 ) are recessed.

4. Protection device according to one of the preceding claims, characterized in that a leakage backflow of oxygen into the filling chamber ( 11 ) is blocked by the filling of the filling chamber with the fluid by this being set under sufficient pressure for the blocking.

5. Protection device according to one of the preceding Claims marked through the use of water, mercury, preferably a highly viscous liquid, as a fluid.