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Acetylenbrenner für Schweiß- und Schneidbrenner. Der Erfindungsgegenstand
gehört zur Klasse der Acetylenbrenner für Schweiß- und Schneidzwecke, bei welchen
der Sauerstoff vor Durchtritt durch das Blasrohr an das Brennermundstück herangeführt
wird zu dem Zweck, eine Vorwärmung des Sauerstoffes herbeizuführen. Durch diese
Vorwärmung des Sauerstoffes findet zwar eine Kühlung des Mischrohres im gewissen
Ausmaße statt, nicht jedoch eine wirksame Kühlung des Mundstückes selbst. Das Mundstück
(die Druckdüse) wird bei den bekannten Brennern, auch solchen, die mit Sauerstoffvorwärmüng
arbeiten, von der Flamme und der von- dem Werkstück ausgestrahlten Hitze hoch erwärmt,
so daß in ihm .eine Drucksteigerung des austretenden Brennstoffgemisches auftreten
müß, die für den Brenrierbetrieb sowohl in bezug auf das Mischungsverhältnis zwischen
Acetylen und Sauerstöff, als auch in bezug auf Rückschlagzündung von sehr nachteiligem
Einfluß ist.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, daß das Mundstück
selbst bis zur Mundstückspitze vor Durchtritt desselben durch das Blasrohr gekühlt
wird, und zwar indem bei Brennern, bei welchen Mischrohr und Mundstück einen einheitlichen
Körper bilden, der Sauerstoff bis nahe an die Spitze des BrennermuncLstückes herangeführt
wird, während bei Brennern mit besonders aufgesetztem Mundstück die Kühlkanüle für
den
Sauerstoff in das Mundstück selbst hineingeführt wird. Durch die wirksame Kühlung
des Brennermundstückes selbst durch den Sauerstoff wird die Erhaltung des vorteilhaften
Mischverhältnisses zwischen Acetylen und Sauerstoff auch bei wechselnder Brenneranstrengung
sichergestellt, ferner die Mög= lichkeit von Rücksclilagzündungen-verhindert, weil
Drucksteigerungen im Mundstück infolge der Kühlung desselben vermieden bleiben.
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In der Zeichnung ist in Abb. i ein Schweißbrenner nach der Erfindung
im Schnitt, in Abb. ia ein Schnitt nach a-a in Abb. i, in Abb. a das Sauerstoffreglerventil,
in Abb. 3 ein Schneidbrenner schematisch beispielsweis dargestellt.
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Gemäß Abb. t ist im Brennergriff i die mit Absperrhahn z ausgerüstete
Acetylenleitung 3, wie üblich, angeordnet und zur Injektorkammer 4 geführt, in der
zentral die Sauerstoffdüse 5 mündet. Die Mischung zwischen Sauerstoff und durch
ihn angesaugtes Acetylen erfolgt im Mischrohr 6, welches in das BrennermundstÜck
7 übergeht. Der Sauerstoff tritt nun durch das Reglerventil8 nicht unmittelbar wie
sonst zur Düse 5, sondern wird zunächst durch gleichfalls im Brennergriff angeordnete
Leitung 9 zunächst zu einem das Mischrohr und die Brennermiindung umschließenden
Mantel geleitet. Dieser Mantel wird durch doppelwandige Ausbildung von Mischrohr
6 und Brennermündung 7 etwa in der Weise gebildet, daß über diese Rohrstutzen ro
und i i gestippt werden. Der Ringmantel wird dabei durch zwei Längsrippen 12, i
; (Abb. ia) und zwei Kammern r 4, r 5 unterteilt, deren einer (z. B. 14) der Sauerstoff
durch Rohr 9 zuströmt, worauf er an der Brennerspitze in die Kammer 15 übertritt,
um von ihr durch Leitung 16 zum Reglerventil 8 zurückzukehren, welches ihn durch
Leitung i j zur Düse (Blasrohr) 5 führt. Der durch den Mantel i o, i r hindurchgeleitete
Sauerstoff nimmt die durch Rückstrahlung in der Mantelwandung aufgespeicherte Wärm
auf, so daß er im Verhältnis zur Flammenhitze vorgewärmt durch die Düse 5 hindurchtritt,
während Mischrohr und Brennermündung gleichzeitig wirksam gekühlt werden, so daß
diese aus :Material von geringem Temperaturkoeffizienten und geringer Wärmeleitfähigkeit
hergestellt werden können, im Gegen-,atz zur bisher erforderlichen Herstellung aus
gut leitendem, teurem, aber auch unter dem Einfluß der Wärrre sich stark ausdehnendem
Material mit der schädlichen Folge der Änderung des freien Durchtrittquerschnittes
der Brennermündung. Das Schneidbrennerschema nach Abb. 3 zeigt- wieder die Führung
des Sauerstoffes durch Reglerventil 8 und Leitung 9 zum Mantel der Brennermündung
7, von da durch Leitung 16 zurück zum Reglerventil8, um zur Sauerstoffdüse
geführt zu werden, solange die Heizflamme im Gange ist. Durch das Wechselventil
kann aber der vorgewärmte Sauerstoff auch unmittelbar der Leitung i g und dem Sauerstoffaustrittsstutzen
2o (Schneidmündung) zugeführt werden. Ein geeignetes Sauerstoffreglerventil ist
in Abb. 2 beispielsweise dargestellt. Dem Gehäuse 8 wird der Sauerstoff (gasförmig
oder flüssig) aus der Flasche durch Rohr z i zugeführt und tritt durch Ventilsitz
2a mit achsial beweglichem Drosselkegel 2,1 zur Mundstückleitung 9. Drosselkegel
2- , steht unter der Schließwirkung der Membran 24, die einerseits vom -zuströmenden
Sauerstoff, anderseits vom rückströmenden Sauerstoff belastet ist. Ein Distanzbolzen
zwischen Membran a4 und Hilfsmembran z6 und ein voreinstellbarer Schraubanschlag
a7 bilden die Hubbegrenzung für den maximalen Hub der Membran 4 und damit für die
maximale öffnung des Ventils ..=. 23, Das Ventil 8 kann auch als Wechselventil
ausgebildet werden, so daß bald die Leitung 9, bald die Leitung 16 Sauerstoffzuleitung
bildet, wodurch ein Wechsel des Sauerstoffweges durch den Brennermantel und damit
eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Mantelquerschnitt sichergestellt wird.
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Es mag ferner bemerkt werden, daß auch. die Sauerstoffdüse 5 (Blasrohr)
aus Material von geringem Temperaturkoeffizienten herstellbar ist, so daß eine auf
den Sauerstoffaustritt wirkende erhebliche Querschnittsveränderung der Düsenmündung
,auch bei Durchtritt des erwärmten Sauerstoffes nicht erfolgt.